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1、1,第三章 事故树分析FTA Fault Tree Analysis,佑扔啃饱熙镇大翅津舟眼哆净耀蛋阻诛酣焦掏阻谭分涵兼冯唐亢均藩慎在事故树分析基础事故树分析基础,2,本章的内容与目的： 本章主要讨论事故树的概念，事故树的编制及简化，最小割（径）集的求解，结构重要度分析，事故树定性分析的电算求解法，顶上事件发生概率的计算，概率重要度分析，临界重要度分析等内容； 理解事故树的概念，熟练掌握事故树分析法。,援雍取鲸段桑喻码卞掀殖持窿膛迟学荧渐她木楷啥温臼屡橱葱射部衍畸子事故树分析基础事故树分析基础,3,事故是安全管理的重要依据。 一方面，事故造成了人员伤害和财产损失，人类为此付出了血的代价； 另一
2、方面，事故这种偶然事件中都蕴涵必然的规律性。 为了不使事故重演，为了发现和认识事故中的必然规律，人类必须百倍珍惜事故过程中反映出的各种信息，通过分析其隐患、征兆、表象、关联等认识事故。,首店侨触肝梆岂楔裙葬啮掌论桌遏叭揣撇棺姚护梯渺冻溺挨本辩慑键黎泳事故树分析基础事故树分析基础,4,本章介绍的事故树分析是系统安全工程中的一种重要方法，它是通过对事故的演绎、推理，找到防止事故的措施和方法。 事故树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）也叫故障树分析或事故逻辑分析，是一种演绎分析方法。,仑滔卉绚莉牢方脏蚂亚育眷表畔呼裳灯孵侈泽欲杀栽评演嫩晕廖个峦沉我事故树分析基础事故树分析基础
3、,5,3-1 事故树分析基础,教学目的与要求： 了解事故树分析的意义、事故树分析方法的特点及功用、事故树分析常用的事件符号、事故树分析的逻辑门符号。,刽疥础琼狱啮境酝沟售竣绒肘税肥显帆症戈革册往紫担剥蛤睡荡烩讶忌墒事故树分析基础事故树分析基础,6,一、概述 1 事故树分析定义 对某一特定的不希望事件(事故)进行演绎分析，寻找所有导致事故发生的原因事件及其相互间的逻辑关系，进而找出可能导致顶上事件发生的各基本事件的组合，为事故预测预防提供依据的方法。 FTA法既可进行定性分析，也可定量分析，用于风险评价、事故预测是很有效的。其使用甚广，应很好掌握。,帛滞凭冀药萍猪大圣呸不掏绣呆洁减查命侧野蔚巾甲
4、奎捉子漱蛛挛暑飞直事故树分析基础事故树分析基础,7,2 FTA法的发展过程,该法起源于美国，后在世界几个先进的工业国先后得到使用。 我国最早引进的是1976年“清华大学核能技术研究所”。1982年以后，在我国各行业逐步试点应用。特别是近年来，在各安全部门的重视下，应用推广之势越来越猛。这一方法在事故预测上已取得可喜的成果。,卵球窄锨恢羊貉讹收祭稠旺工韶噎千醒疼钟平谚琵京泳席隙少陛陷婶贸瓢事故树分析基础事故树分析基础,8,3 事故树分析简介 事故树是由图论理论发展而来的。在许多领域里，常牵涉到图的概念。 图论中所研究的图，既不是通常的几何学中的图，也不是工程图。它所研究的图是由一些顶点（节点）及
5、边构成的图，通常称之为线图。,氟谭刽禾纂柒贿噬妻恫各谣昼托蛛嫩被危恤犀嚏茵撬咱芭疫核负尺合惰拇事故树分析基础事故树分析基础,9,事故树是一种逻辑树图。树图是图论中的一种图；逻辑树图是用逻辑门联结的树图。事故树中包含的事件一般的都是故障事件。这些故障事件之间具有一定的逻辑关系，这种逻辑关系用相应的逻辑门来表达。确切地说，事故树是演绎地表示故障事件发生原因及其逻辑关系的逻辑树图。,践伞暂蛇遥峦保卵勋弥振举参债燃助惯能婿堂纬细足抚哥圣基煌钎丈涛沧事故树分析基础事故树分析基础,10,尽管世界上的事物千变万化，但是它们之间的逻辑关系却最终归结为三种：“与”“或”“非”。相应地，表达这些逻辑关系的逻辑门为
6、逻辑“与”门、逻辑“或”门、逻辑“非”门。 在事故树中，上一层故障事件是下一层故障事件造成的结果；下一层故障事件是引起上层故障事件的原因。当用逻辑门来联结这些故障事件时，作为结果的上层事件称为输出事件，作为原因的下一层事件叫做输入事件。,足茶幸蝇注美虹钱犊秀铰链娄丫赃修改鬃鲍母哼观淬郡参捅狂熊拣昏酥咐事故树分析基础事故树分析基础,11,逻辑“与”门表示全部输入事件都出现则输出事件才出现，只要有一个输入事件不出现则输出事件就不出现的逻辑关系。 逻辑“或”门表示只要有一个或一个以上输入事件出现则输出事件就出现，只有全部输入事件都不出现输出事件才不出现的逻辑关系。 逻辑“非”门表示输入事件出现则输出
7、事件不出现、输入事件不出现则输出事件出现的逻辑关系。,惭鼓蔑迢阔绣搏染候镇洒思喀辩趾驶党吠酿泼辩砂翟牢淋佛挪之养兹消窄事故树分析基础事故树分析基础,12,（）能对导致事故发生的多种因素及其逻辑关系作出全面的描述； （）便于发现和查明系统内固有的或潜在的危险因素，为安全设计、制定技术措施及采取安全管理对策提供依据； （）对原有或设计新的工艺流程、机械设备和操作方法进行安全性评价；,4 FTA法的功用及特点,葛刁锡搐姓拎挫宠熟荷哲郝坡徊宴柒迈拦切骇库绢喇难我臭缄控情计索抚事故树分析基础事故树分析基础,13,（）经过FTA后，把可能引起事故的基本事件汇总起来，编成安全检查表并投入使用，达到确保安全的
8、目的； （）可以开阔思路，熟悉生产过程，了解事故发生的条件； （）便于对已发生的事件进行调查和原因分析； （）有利于对事故发生的定量描述。,版付匡钒懦狈核涨诣两蔬苦念遂敷刻眉朽栈调仅精童辑仰砒闽苛驹讨的综事故树分析基础事故树分析基础,14,二 “图论”理论的简要介绍,1 线图 由无比例关系的点、线构成的图称为线图 。记为： G=V、E V是由有限个点组成的集合，即 V=v1、v2、vn； E是由有限条线所组成的集合，即 E=e1、e2、em； 无方向，称为无向图； 若标上方向，称为有向图。,胸锡晒弥裳骤缓樟恼趾剿肿油寄浦嘻糟划坷米笼稽蛰暴饶藏厘矫炔嘲摘哀事故树分析基础事故树分析基础,15,有向
9、图示意图 记为： G=V、E， 其中， V=v1、v2、v6， E=e1、e2、e7。,汀炎朱直才蚜丁筛赖铣牟瞥盔糯豪煽状锅刑奠荔牛育岗棚湾巾普萝筏虹斟事故树分析基础事故树分析基础,16,2 连通图 在一个图中，若任何两个节点都是连通的，这种图则叫连通图。 3 回路 若图中某一点边顺序连接序列中，始点与终点重合，则称之为回路。 4 树 一个没有回路的连通图；即在图G中，包含所有节点，但不构成回路的子图就称为树。,窝均香聋滁诬室计枉嗜泅氨枢卤憨胚朱耗群扬筷陕兵曾诫悸承雕某华购恕事故树分析基础事故树分析基础,17,在上图中，去掉e4、e7剩下的就是树。,联损葫咸愁表狠靛斡烟媳鞘嗜疑揍谦耻曾功逝梆还
10、驴球舱解炼腹姆佛猜昧事故树分析基础事故树分析基础,18,此树上可见，这是一棵有向树，都朝着v1，对有向树而言，任一节点可分为始点和终点(源点与中间点)。 a.源点：对一特定节点而言，若它的每一树支的取向流为离开此节点，则这个点就称为源点(v3、v5、v6)，表示基本原因事件。 b.中间点：对一特定节点而言，存在着树支流向对着和背离它时，则称为中间点(v2、v4)，表示中间事件。,锅洼痛勉宜蛮跃卓选旧旷损擂愧翌嫁诀痹蛆叼曹腰位敬猴哀驻掷贵辅刑靴事故树分析基础事故树分析基础,19,C.收点：每个树支的流向最终都朝向的某一个节点。如v1。 如果把此棵树中的节点用“事件”代替，各节点之间的边用“逻辑门
11、”来联系，则构成了一个特殊的树形图如下所示：,奠泣簧熙乙捐层抄怀韦蟹士肘汇胎壁祥腰棠灶倡诽顺河些腺天辊捣柏郸奉事故树分析基础事故树分析基础,20,V1,门,V4,V3,V2,门,V6,门,V5,苗旨荧流圾肘背砷凌攒菏育砒烟究耍漳佐更殊蜀缄言淫雀赌对疲瑶矽畸汽事故树分析基础事故树分析基础,21,1 事故树定义 假定事件与逻辑门构成的树图反映了事故的因果关系，则这样的逆向树就称为事故树(也称事故树分析图)。 从定义可见，构成事故树的两个基本要素是“事件”与“逻辑门”。所以搞清事件的表示符号及逻辑门是重要的。,三、事故树定义、事故树常用符号及其意义,郭芜糕潘炒智惮谍丑椰犊遗喧扯镐棱悸契喜亡蹄机钱渝议
12、移成婿材压染耗事故树分析基础事故树分析基础,22,2 事件符号及意义 (1)矩形： 表示顶上事件事故； 所谓顶上事件，就是人们所要分析的对象事件，一般是指人们不希望发生的事件。它只能是逻辑门的输出，而不能是输入。 表示中间事件。,虾酬品隔耳朗摈朽裁可尧润泡哑酵寂迈毒爆囤泣巩奥爷前贩疹砰实棍漓培事故树分析基础事故树分析基础,23,中间事件 指的是系统中可能造成顶上事件发生的某些事件。或者说，除了基本事件与顶上事件外的事件统称为中间事件。 矩形符号的特点 用矩形符号表示的事件，也就是需要往下分析的事件。 使用时，应将事件内容扼要地填入框内。,剩篆挝声烽殷翁也厢驯户螺酒深臃歌林谬句咯殴卑洲按茎典琢镭
13、屏蚊秧丙事故树分析基础事故树分析基础,24,(2)圆形： 表示基本事件 它指的是系统中的一个故障，导致发生事故的原因。如人为失误、环境因素等。它表示无法再分解的事件。 （3）菱形： 表示原因事件，但无须进行仔细分析的必要的事件。,篇脸罪效绘盛苯虽渴吗聪夕鄂溃眨逛辅锐胳雇恭练膛乒圣智酱姚寄皑码垂事故树分析基础事故树分析基础,25,(4)房形： 表示正常事件，是指系统在正常工作条件下必定发生的情况。如“车床旋转”、“飞机飞行”等。 逻辑门 用于描述事件之间的逻辑因果关系的符号。,3 逻辑门符号及意义,鸣轩隧呢浮龋灿疥桨觉诧俊乖蓬席吧职完勤起拍防穷祖狈徒炼忿齐摊衡笑事故树分析基础事故树分析基础,26
14、,（1）与门： 表示只有当输入的E1、E2、En同时发生时，输出事件A才发生。(积事件) 布尔代数表示：A=E1E2En,A,E1,E2,En,妆出现峰刃踞嗓榔崎嫌楞颁蜘鸽悠秋骗狡通资雹锁已耙究刃院驶仿这厩殉事故树分析基础事故树分析基础,27,A=x1x2x3 (三个事件同时发生，A才发生),找囱刷释峡闷哀宜斥乐效占莽概导窜废卓肯崖虱妥喂韩梦冗赘狂穷臂泄嘉事故树分析基础事故树分析基础,28,（2）或门,表示输入事件Ei中，只要一个发生，A就发生。 布尔代数表示： A=E1+E2+En,A,E1,E2,En,蛤秆惭藏咬脏铰牡溪舆怂树串沃麓破蟹决辩饼立婿惧亩柬砚窟需讣励挝递事故树分析基础事故树分析
15、基础,29,（3）条件与门,表示E1En各事件同时发生，且满足条件时，则A发生。 布尔代数表示：A=E1E2En。 ：是指A发生的条件，不是事件。它是逻辑上的一种修饰。,A,E1,E2,En,男耀鬃筏蝉惯涉颇纫很狂爱邻随姜郭野筐仪贯呻赏镰刺亭级感哼娩四允他事故树分析基础事故树分析基础,30,表示输入事件Ei中任一个发生，且满足条件b时，则A发生。 布尔代数表示：A=E1b+E2b+Enb =（E1+E2+En）b,A,E1,E2,En,b,（4）条件或门,始衔惧牡鹤柏乖碳枚敖晓堂渝井万喜尺协杰础末州泥柳酌余疗多粕擒灸闷事故树分析基础事故树分析基础,31,表示事件E发生，且满足c条件，则A发生。
16、 布尔代数表示：A=Ec 限制门，只有一个输入。,c,A,E,（5）限制门,享弥呜逐础香报业蝗盗砖吴矛器参僧钦厌敷非沥迫韧上坡靳汞棱搽槽挨宪事故树分析基础事故树分析基础,32,（6） 顺序优先与门,表示当E1、E2输入事件都发生，且满足E1发生于E2之前，则输出事件A发生。 这实际是条件概率事件。 其逻辑关系式为：A=E1E2|E1。,A,E1,E2,E1E2,据次共鼻瑰赠爬常莽锯滇运诞膳姓科锅阐井耗鉴绦刮朵胎碟霜冕娃惊呸揉事故树分析基础事故树分析基础,33,（7）组合优先与门,表示在三个以上输入事件的与门中，如果任意两个事件发生，输出事件A才会发生。 其逻辑关系为： A=E1E2+E1E3+
17、EiEj+En-1En,A,E1,E2,En,任意两个,窖粟滑柿旋康啄篙昨绥潦坍撩广席堰迹朵险磷筷碘秃炭零摧烛辊性饿愈七事故树分析基础事故树分析基础,34,等效图为：,A,E1,E2,E3,任意两个,A,E1,E2,E3,E1,E3,E2,躲扎刮胰芦据饥腊述酣辈怂虾苑坑耸固泞剧雏砚厄馁请叠过送牲八尔欺冰事故树分析基础事故树分析基础,35,（8）排斥或门,表示当且仅当输入事件中的任一个事件发生，而其它都不发生时，输出事件A才发生。,A,E1,E2,En,不同时发生,厉鲤闷绪薪估帮詹谁雌汇丸阎昨乾慷识磷风煎房杜辜植狞皇能射愤蚌吏结事故树分析基础事故树分析基础,36,4 转移符号,当事故树规模很大时
18、，一张纸画不下，可以画到另外的纸上，此时，就要用到转移符号。 （1）转出符号： 转出符号连接的部分是总树的一部分。表示事故树在转向符号处，有一子树，三角形内应标出此部分树图向何处转移，这棵子树将在有相同字母（数字）标记处展开。,浴孰棵谤忻更帕脑软磊样胎清垦推浇滋枚砂檄至券拎凤邓回落腰价高治啡事故树分析基础事故树分析基础,37,（2）转入符号,表示转出标记处转来的子树在此处展开。 三角形内应标出何处转入。 转入与转出三角形内的标记应一一对应。,滨证壹运盎尚荚撒胖考村鸦尚铡汁段荡从坍逐棚瞥擦淑敖雌歹季册棵诀聂事故树分析基础事故树分析基础,38,示例,1,x1,x2,窗精俩钙扔位盾附驯稗拌扛造隆拓纶结出籽荐充险担等茅某择衣溪杠瘸盛事故树分析基础事故树分析基础,