第3章 事故樹分析法

1、1第3章 事故(shg)樹分析法Accident Tree Analysis共一百零五頁2本章(bn zhn)內(nèi)容及大綱 3.1 事故樹的發(fā)展(fzhn)歷史 3.2 基本概念 3.3 事故樹分析方法的步驟 3.4 事故樹的符號及其意義 3.5 事故樹的編制和用途 3.6 布爾代數(shù)與主要運(yùn)算法則 3.7 利用布爾代數(shù)化簡事故樹 3.8 最小割集的概念和求法 3.9 最小徑集的概念和求法 3.10 基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析共一百零五頁33.1 事故(shg)樹的發(fā)展歷史事故樹分析（Fault Tree Analysis或Accident Tree Analysis ）,縮寫為FTA或ATA。19

2、61年美國貝爾電話研究所的沃森（H.A.Watson）在研究民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的安全性評價(pngji)時，首先提出了這個方法； 接著該所的默恩斯（A. B. Mearns）等人改進(jìn)了這個方法，對解決火箭偶發(fā)事故的預(yù)測問題作出了貢獻(xiàn)。 其后，美國波音飛機(jī)公司的哈斯?fàn)?Hassl)等人對這個方法又作了重大改進(jìn)，并采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助分析和計(jì)算。1974年美國原子能委員會應(yīng)用FTA對商用核電站的災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評價，發(fā)表了拉斯馬森報(bào)告（Rasmussen Report）,引起了世界各國的關(guān)注。共一百零五頁43.1 事故樹的發(fā)展(fzhn)歷史1976年，清華大學(xué)核能技術(shù)研究所在核反應(yīng)堆的安全(nq

3、un)評價中開始應(yīng)用了FTA。1978年，天津東方紅化工廠首次用FTA控制生產(chǎn)中的事故，獲得成功。1982年，在北京市勞動保護(hù)研究所，召開了第一次安全系統(tǒng)工程座談會，介紹和推廣了FTA。實(shí)踐證明，F(xiàn)TA是一種具有廣闊的應(yīng)用范圍和發(fā)展前途的系統(tǒng)安全分析方法。共一百零五頁歐拉七橋問題(wnt)18世紀(jì)初普魯士的哥尼斯堡，有一條河穿過，河上有兩個小島，有七座橋把兩個島與河岸(h n)聯(lián)系起來（如左圖上）。有個人提出一個問題：一個步行者怎樣才能不重復(fù)、不遺漏地一次走完七座橋，最后回到出發(fā)點(diǎn)。請問如果嘗試，會有多少種可能？5共一百零五頁歐拉七橋問題(wnt)6后來大數(shù)學(xué)家歐拉把它轉(zhuǎn)化成一個幾何問題一筆畫

4、(bhu)問題。他不僅解決了此問題，且給出了連通圖可以一筆畫(bhu)的充要條件是：奇點(diǎn)的數(shù)目不是0 個就是2 個（連到一點(diǎn)的數(shù)目如是奇數(shù)條，就稱為奇點(diǎn)，如果是偶數(shù)條就稱為偶點(diǎn)，要想一筆畫成，必須中間點(diǎn)均是偶點(diǎn)，也就是有來路必有另一條去路，奇點(diǎn)只可能在兩端，因此任何圖能一筆畫成，奇點(diǎn)要么沒有要么在兩端）。因此，7橋問題無解。共一百零五頁73.2 基本概念圖：指由若干節(jié)點(diǎn)及連接這些點(diǎn)的線組成的圖形(txng)。節(jié)點(diǎn)：表示某一具體事物邊或?。罕硎臼挛镏g某種特定關(guān)系。連通圖：任何兩點(diǎn)之間可由一條或多條邊相連。否則就是不連通的。圈：若圖中某一點(diǎn)邊順序銜接序列中，始點(diǎn)和終點(diǎn)重合，則稱之為圈。例如：A-

5、B-E-C-A A-B-E-F-D-ABACDEF共一百零五頁83.2 基本概念樹：即是一個無圈的連通圖。事故(shg)樹：從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹。樹中的節(jié)點(diǎn)具有邏輯判斷性質(zhì)。BACDEF圖構(gòu)成樹的兩個(lin )限制條件有向性：要求連接線的方向根據(jù)輸入和輸出來規(guī)定開放性：要求必須保證不形成回路共一百零五頁9事故(shg)樹的概念形似倒立著的樹。樹的“根部”頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(ji din)表示系統(tǒng)的某一個事故，樹的“梢”底部節(jié)點(diǎn)表示事故發(fā)生的基本原因，樹的“枝杈”中間節(jié)點(diǎn)表示由基本原因促成的事故結(jié)果，又是系統(tǒng)事故的中間原因；事故因果關(guān)系的不同性質(zhì)用不同的邏輯門表示。這樣畫成的一個“樹”用

6、來描述某種事故發(fā)生的因果關(guān)系，稱之為事故樹。共一百零五頁103.3 事故(shg)樹分析方法的步驟事故樹分析是根據(jù)系統(tǒng)可能發(fā)生的事故或已經(jīng)發(fā)生的事故所提供的信息，去尋找同類事故發(fā)生有關(guān)(yugun)的原因，從而采取有效的防范措施，防止同類事故再次發(fā)生。事故樹分析的主要步驟包括：3.3.1 編制事故樹3.3.2 事故樹定性分析3.3.3 事故樹定量分析3.3.4 制定預(yù)防事故和改進(jìn)系統(tǒng)的措施共一百零五頁113.3.1 編制(binzh)事故樹 熟悉所分析(fnx)的系統(tǒng)-編制事故樹的基礎(chǔ)和依據(jù) 熟悉系統(tǒng)的整體情況。通過深入的調(diào)查研究，了解其構(gòu)成、性能、操作、維修等情況，必要時畫出工藝流程圖及布置

7、圖。 調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的各類事故-全面掌握系統(tǒng)事故的基礎(chǔ)和依據(jù) 收集、調(diào)查所分析系統(tǒng)過去、現(xiàn)在以及將來可能發(fā)生的事故，同時還要收集、調(diào)查同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有事故，有利于確定事故類型。 確定頂上事件 根據(jù)事故調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果參照事故發(fā)生的頻率和事故損失的嚴(yán)重程度兩個參數(shù)來確定。共一百零五頁123.3.1 編制(binzh)事故樹 調(diào)查與頂上事件有關(guān)的所有原因事件 原因事件是從不同方面調(diào)查與事故樹頂上事件有關(guān)的所有事故原因。（請問，我們調(diào)查原因時一般應(yīng)從哪幾個方面入手呢？）舉例：云南迪慶州獨(dú)克宗古城火災(zāi)事故，某市XX已有建筑倒塌事故等 繪制事故樹把事故樹頂上事件與引起頂上事件的原因事件，采取一些規(guī)

8、定的符號(fho)，按照一定的邏輯關(guān)系，連接起來并繪成不成圈的連通圖。共一百零五頁13共一百零五頁14共一百零五頁15共一百零五頁16共一百零五頁17共一百零五頁18共一百零五頁19共一百零五頁20共一百零五頁21共一百零五頁香格里拉(xin l l)大火事件2014年1月11日凌晨(ln chn)1時27分，位于云南迪慶藏族自治州州府香格里拉縣的獨(dú)克宗古城發(fā)生大火，截至2014年1月11日17時46分，古城內(nèi)明火已經(jīng)被撲滅，消防官兵還在搜尋是否有人員被困。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)火災(zāi)燒毀房屋100多棟，初步測算已造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1億多元人民幣2014年1月11日凌晨1點(diǎn)30分左右，香格里拉古城四方街發(fā)生火災(zāi)

9、。隨即該縣啟動火災(zāi)應(yīng)急救援預(yù)案，當(dāng)?shù)攸h政、公安、消防、駐地武警、軍分區(qū)等1000多人投入群眾疏散和抗災(zāi)救災(zāi)中。武警8750部隊(duì)出動500名兵力，第一時間投入人員疏散、物質(zhì)搶運(yùn)等現(xiàn)場救援截至2014年1月11日上午10時38分，火情已得到有效控制，部隊(duì)先后轉(zhuǎn)移疏散群眾2000余人，搶運(yùn)各類物資達(dá)12噸，撲救工作仍在進(jìn)行中22共一百零五頁香格里拉(xin l l)大火事件三個社區(qū)242棟房屋燒毀截至2014年1月13日，經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，獨(dú)克宗古城倉房、金龍、北門三個社區(qū)受災(zāi)，總受災(zāi)戶數(shù)335戶，其中燒毀房屋242棟，因建立防火隔離帶拆除43棟，拆除房屋屋頂50棟。除造成房屋、商鋪、基礎(chǔ)設(shè)施等受災(zāi)外，此

10、次火災(zāi)還造成古城內(nèi)部分文物、唐卡及其他佛教文化藝術(shù)品燒毀，具體受災(zāi)損失尚且還無法估計(jì)。香格里拉獨(dú)克宗古城受災(zāi)的三個社區(qū)共轉(zhuǎn)移安置群眾2600余人，省級重點(diǎn)文物單位紅軍長征紀(jì)念館得到保護(hù)。截至2014年1月13日10時，火災(zāi)調(diào)查組正在(zhngzi)對受災(zāi)情況進(jìn)行逐社區(qū)逐戶清查核實(shí)統(tǒng)計(jì)。消防還有相關(guān)的撲救人員還在尋找相關(guān)的被困的人員，沒有發(fā)現(xiàn)傷亡人員。23共一百零五頁香格里拉大火(d hu)事件在2014年1月11日晚上召開的新聞發(fā)布會上，迪慶州政府解釋獨(dú)克宗古城火災(zāi)規(guī)模大原因有三個：一是古城房屋多為土木結(jié)構(gòu)，易燃燒；二是城內(nèi)通道狹窄，大型消防車無法進(jìn)入受災(zāi)核心區(qū)；三是當(dāng)?shù)?dngd)氣溫較低致

11、消防設(shè)施供水水壓不足24共一百零五頁香格里拉(xin l l)大火事件調(diào)查組根據(jù)現(xiàn)場勘驗(yàn)、外圍調(diào)查、詢問目擊證人、查看視頻監(jiān)控(jin kn)錄像等工作，認(rèn)定此次火災(zāi)的起火部位為獨(dú)克宗古城池廊碩8號的如意客棧北端二樓唐英（女，現(xiàn)年42歲，上海市人，如意客棧經(jīng)營者）臥室；起火點(diǎn)為唐英臥室內(nèi)西側(cè)電腦桌與藤椅之間的五面鹵素取暖器處；視頻監(jiān)控錄像記錄顯示，1月11日凌晨1時13分，發(fā)現(xiàn)唐英臥室內(nèi)有明火。25共一百零五頁香格里拉(xin l l)大火事件調(diào)查組根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查勘驗(yàn)、提取痕跡物證、調(diào)取現(xiàn)場視頻監(jiān)控錄像、詢問當(dāng)事人、進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)等，并將現(xiàn)場提取的痕跡物證進(jìn)行檢驗(yàn)鑒定，對重要物證送公安部消防局

12、沈陽火災(zāi)物證鑒定中心進(jìn)行鑒定。通過上述工作，起火原因?yàn)椋禾朴⒃谂P室內(nèi)使用五面鹵素取暖器不當(dāng)(b dn)，入睡前未關(guān)閉電源，五面鹵素取暖器引燃可燃物引發(fā)火災(zāi)。根據(jù)中華人民共和國刑法第115條第二款之規(guī)定，唐英已涉嫌失火罪。公安機(jī)關(guān)已向檢查機(jī)關(guān)提請批準(zhǔn)逮捕。26共一百零五頁27共一百零五頁28共一百零五頁29共一百零五頁30共一百零五頁31共一百零五頁32共一百零五頁33共一百零五頁343.3.1 編制(binzh)事故樹請注意事故樹在繪編過程中還要不斷進(jìn)行檢查，即檢查事故樹繪編后是否符合邏輯分析原則，檢查邏輯門的連接(linji)狀況，看上層事件是否是下層事件的必然結(jié)果，下層事件是否是上層事件的

13、充分原因事件，并檢查直接原因事件是否全部找齊。這一步非常重要，也是我們之前所學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)識別的最主要作用。共一百零五頁353.3.2 事故(shg)樹定性分析定性分析是事故樹分析的核心內(nèi)容。其目的是分析某類事故的發(fā)生規(guī)律及特點(diǎn)，找出控制該事故的可行方案，并從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本(jbn)原因事件的重要程度，以便按輕重緩急分別采取對策。事故樹定性分析的主要內(nèi)容計(jì)算事故樹的最小割集或最小徑集計(jì)算各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析各事故類型的危險(xiǎn)性，確定預(yù)防事故的安全措施共一百零五頁363.3.2 事故(shg)樹定量分析事故樹定量分析是用數(shù)據(jù)來表示系統(tǒng)的安全狀況。事故樹定量分析的主要內(nèi)容(nirng)（本章

14、不作為重點(diǎn)）確定引起事故發(fā)生的各基本原因事件的發(fā)生概率計(jì)算事故樹頂上事件發(fā)生概率。將計(jì)算結(jié)果與統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行比較。如果兩者不符，則必須重新考慮繪編事故樹圖是否正確，即檢查原因事件是否找全，上下層事件之間的邏輯關(guān)系是否正確，以及各基本原因事件的故障率、失誤率是否估計(jì)得過高或過低等等；計(jì)算基本原因事件的概率重要度。（與概率有什么區(qū)別）共一百零五頁373.3.4 制定預(yù)防事故(shg)和改進(jìn)系統(tǒng)的措施在定性或定量分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)各可能導(dǎo)致事故發(fā)生基本事件組合（最小割集或最小徑集）的可預(yù)防(yfng)的難易程度和重要度，結(jié)合本企業(yè)的實(shí)際能力，定出具體、切實(shí)可行的預(yù)防(yfng)措施，并付諸實(shí)現(xiàn)。共

15、一百零五頁383.4 事故樹的符號(fho)及其意義3.4.1 事件(shjin)符號3.4.2 邏輯門符號3.4.3 轉(zhuǎn)移符號共一百零五頁393.4.1 事件(shjin)符號用它表示頂上事件或中間事件。將事件扼要記入矩形框內(nèi)。必須注意，頂上事件一定要清楚明了，不要太籠統(tǒng)。例如“交通事故”，“爆炸著火事故”，“出人命了”對此人們無法下手分析，而應(yīng)當(dāng)選擇具體事故。如“機(jī)動車追尾”、“機(jī)動車與自行車相撞”，“建筑工人從腳手架上墜落(zhulu)死亡”、“道口火車與汽車相撞”等具體事故。一般情況下用矩形表示 矩形符號矩形符號表示頂上事件和中間事件，需要進(jìn)一步往下分析的事件共一百零五頁403.4.1

16、 事件(shjin)符號它表示基本(原因)事件，可以是人的差錯，也可以是設(shè)備、機(jī)械故障、環(huán)境因素等。它表示最基本的事件，不能再繼續(xù)往下分析了。請問：一般情況下，影響建筑工程質(zhì)量的因素有哪些？例如，影響司機(jī)瞭望條件的“曲線地段”、“照明(zhomng)不好”，司機(jī)本身問題影響行車安全的“酒后開車”、“疲勞駕駛”等原因，將事故原因扼要記入圓形符號內(nèi)。 一般用圓形表示 圓形符號表示基本原因事件，不能再往下分析的事件圓形符號共一百零五頁41人質(zhì)量控制的最基本出發(fā)點(diǎn)；決定性作用因素材料保證工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)機(jī)械施工方案和方法得以實(shí)施的物質(zhì)基礎(chǔ)；保證施工質(zhì)量的重要措施包括：工程設(shè)備、施工機(jī)械設(shè)備以及各類施

17、工工器具。工程設(shè)備：生產(chǎn)設(shè)備、電梯、泵機(jī)、通風(fēng)空調(diào)、消防、環(huán)保設(shè)備施工機(jī)械：運(yùn)輸、吊裝、測量、計(jì)量器具、操作工具、施工安全設(shè)施方法包括：技術(shù)方案、施工工藝、施工方法和施工技術(shù)措施環(huán)境施工現(xiàn)場自然環(huán)境：地質(zhì)、水文、氣象、地下障礙物、不可抗力施工質(zhì)量管理環(huán)境：管理體系、管理制度、合同結(jié)構(gòu)施工作業(yè)環(huán)境因素：能源供應(yīng)、照明、通風(fēng)、安全、排水、交通4M1E共一百零五頁423.4.1 事件(shjin)符號它表示省略事件，即表示事前不能分析或者沒有必要再分析下去的事件。例如，“司機(jī)間斷了望”、“天氣不好”、“臆測行車”、“操作不當(dāng)(b dn)”等，將事件扼要記入菱形符號內(nèi)。 菱形符號表示省略事件，不能或者

18、不需要往下分析的事件菱形符號共一百零五頁433.4.1 事件(shjin)符號它表示正常(zhngchng)事件，是系統(tǒng)在正常狀態(tài)下發(fā)生的正常事件。如：“機(jī)車或車輛經(jīng)過道岔”、“因走動取下安全帶”等，將事件扼要記入屋形符號內(nèi)。一般用屋形表示 屋形符號表示正常事件，是指系統(tǒng)在正常工作條件下必定發(fā)生的情況，而不認(rèn)為是需要修正的故障屋形符號共一百零五頁443.4.2 邏輯(lu j)門符號它是用于連接各個事件，并表示(biosh)邏輯關(guān)系的符號。邏輯關(guān)系多種多樣，主要包括“或”、“與”、“條件”、“順序”、“組合”以及幾種關(guān)系的組合形式等。共一百零五頁453.4.2 邏輯(lu j)門符號 與門符號

19、(fho)（And Gate）表示輸入事件B1、B2同時發(fā)生的情況下，輸出事件A才會發(fā)生的連接關(guān)系。二者缺一不可，表現(xiàn)為邏輯積的關(guān)系?！芭c門”用電路圖來說明相當(dāng)于電路中的“串聯(lián)電路”。當(dāng)B1、B2（兩個開關(guān)）都接通(B1=1，B2=1)時，電燈才亮(出現(xiàn)信號)，用布爾代數(shù)表示為X=B1B2=1。當(dāng)B1、B2中有一個斷開或都斷開(B1=1，B2=0或B1=0，B2=1或B1=0，B2=0)時，電燈不亮(沒有信號)，用布爾代數(shù)表示為X=B1B2=0。（能否用一張表來表示這種關(guān)系呢？）共一百零五頁46與門輸入輸出B1B2A不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā) 生不發(fā)生發(fā) 生不發(fā)生不發(fā)生 發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生與門

20、符號(fho)的輸入輸出情況一覽表與門輸入輸出B1B2A000010100 111共一百零五頁473.4.2 邏輯(lu j)門符號 或門符號(fho)（Or Gate）表示輸入事件B1或B2中，任何一個事件發(fā)生都可以使事件A發(fā)生，表現(xiàn)為邏輯和的關(guān)系?！盎蜷T”用電路圖來說明相當(dāng)于電路中的“并聯(lián)電路”。當(dāng)B1,B2斷開(B1=0，B2=0)時，電燈才不會亮(沒有信號)，用布爾代數(shù)表示為X=B1+B2=0。當(dāng)B1,B2中有一個接通或兩個都接通(即B1=1,B2=0或B1=0,B2=1或B1=1,B2=1)時，電燈亮(出現(xiàn)信號)，用布爾代數(shù)表示為X=B1+B2=1。（能否用一張表來表示這種關(guān)系呢？）

21、共一百零五頁48或門符號(fho)的輸入輸出情況一覽表或門輸入輸出B1B2A不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生不發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生或門輸入輸出B1B2A000011101 111共一百零五頁493.4.2 邏輯(lu j)門符號 非門符號(fho)（No Gate）表示事件B輸入就得不到作為結(jié)果事件A的輸出，或者必須不輸入B事件，才能得到結(jié)果事件A的輸出。單獨(dú)發(fā)生時，A和B事件都可以發(fā)生AB共一百零五頁50非門符號(fho)的輸入輸出情況一覽表非門輸入B輸出A不發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生非門輸入B輸出A0110共一百零五頁513.4.2 邏輯(lu j)門符號 條件(tiojin)與

22、門（Conditional And Gate）表示只有當(dāng)B1、B2同時發(fā)生，且滿足條件的情況下，A才會發(fā)生。相當(dāng)于三個輸入事件的與門。將條件記入六邊形內(nèi)共一百零五頁52條件與門輸入條件輸出B1B2A發(fā)生發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生條件與門輸入條件輸出B1B2A11111100011001001010100000100000條件與門符號(fho)的輸入輸出情況一覽表共一百零五頁533.4.2 邏輯(lu j)門符號 條件(tiojin)或門（Condition

23、al Or Gate）表示B1或B2任何一個事件發(fā)生，且滿足條件，輸出事件A才會發(fā)生。將條件記入六邊形內(nèi)E共一百零五頁54條件或門輸入條件輸出B1B2A發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生條件或門輸入條件輸出B1B2A11111100011101001011100000100000條件(tiojin)或門符號的輸入輸出情況一覽表共一百零五頁553.4.2 邏輯(lu j)門符號 排斥(pich)或門（Reject Or Gate）表示當(dāng)B1、B2當(dāng)且僅當(dāng)一個事件（即兩個

24、事件不能同時發(fā)生）發(fā)生時，輸出事件才會發(fā)生的邏輯。A,B不同時發(fā)生如果將條件寫入六邊形內(nèi)，那么這個邏輯圖該如何繪制呢？請問，這與或門事件有什么區(qū)別呢？共一百零五頁56排斥(pich)或門符號的輸入輸出情況一覽表排斥或門輸入輸出B1B2A不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生不發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生不發(fā)生排斥或門輸入輸出B1B2A000011101 110或門輸入輸出B1B2A不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生不發(fā)生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生或門輸入輸出B1B2A000011101 111共一百零五頁573.4.2 邏輯(lu j)門符號 限制(xinzh)門（Restricted G

25、ate）它是邏輯上的一種修正符號，即輸入事件發(fā)生且滿足條件時，才產(chǎn)生輸出事件。相反，如果不滿足，則不發(fā)生輸出事件如果將條件寫入六邊形內(nèi)，那么這個邏輯圖該如何繪制呢？請問，這與條件與門事件有什么區(qū)別呢？共一百零五頁58限制門符號(fho)的輸入輸出情況一覽表限制門輸入條件輸出BA發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā) 生不發(fā)生不發(fā)生限制門輸入條件輸出BA111010000100與門輸入輸出B1B2A不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā) 生不發(fā)生發(fā) 生不發(fā)生不發(fā)生 發(fā) 生發(fā) 生發(fā) 生與門輸入輸出B1B2A000010100 111共一百零五頁593.4.2 邏輯(lu j)門符號 順序(shnx)

26、優(yōu)先與門（Priority And Gate）優(yōu)先與門表示僅當(dāng)輸入事件按規(guī)定的由左至右的順序依次發(fā)生時，門的輸出事件發(fā)生。表示當(dāng)B1、B2都發(fā)生，且滿足B1發(fā)生于B2之前，則A事件發(fā)生。實(shí)為條件概率事件。共一百零五頁60順序優(yōu)先與門輸入輸出B1B2A先發(fā)生后發(fā)生發(fā)生后發(fā)生先發(fā)生不發(fā)生同時發(fā)生不發(fā)生 順序優(yōu)先與門符號(fho)的輸入輸出情況一覽表共一百零五頁613.4.2 邏輯(lu j)門符號順序(shnx)優(yōu)先與門舉例在樓房火災(zāi)時，人員受傷害的直接原因是“煙霧報(bào)警裝置失靈”和“發(fā)生火災(zāi)”，而且只有在前者發(fā)生先于后者，才會發(fā)生人員撤離不及時而導(dǎo)致傷害的事故發(fā)生，否則，輸出事件“人員在房屋火災(zāi)中

27、受傷”不會發(fā)生。AB1B2報(bào)警裝置失靈發(fā)生火災(zāi)在房屋火災(zāi)中受傷報(bào)警裝置失靈在先共一百零五頁623.4.2 邏輯(lu j)門符號 組合(zh)優(yōu)先與門表示在三個以上輸入事件的與門中，如果任意兩個事件同時發(fā)生，輸出事件A才會發(fā)生。那么圖形該如何表達(dá)呢？它的表達(dá)式又該如何寫出來呢？任意兩個AB1B3B2共一百零五頁63組合優(yōu)先與門輸入輸出B1B2B3A發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生發(fā)生發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生不發(fā)生組合優(yōu)先與門輸入輸出B1B2B3A1111110110111000011101000010

28、0000組合(zh)優(yōu)先與門符號的輸入輸出情況一覽表共一百零五頁643.4.2 邏輯(lu j)門符號 組合(zh)優(yōu)先與門舉例在井下發(fā)生火災(zāi)時，人員進(jìn)入避難地點(diǎn)，“避難地點(diǎn)空氣是否充足”，將取決于“有無壓氣供應(yīng)”、“避難地點(diǎn)的大小”、“避難地點(diǎn)的密閉情況”三個因素。若三個因素中任意兩個出現(xiàn)不良情況，則“避難地點(diǎn)空氣不足”的現(xiàn)象就會發(fā)生。AB1B3無壓氣供應(yīng)避難地點(diǎn)空間太小避難地點(diǎn)空氣不足任意兩個避難點(diǎn)密閉不良B2共一百零五頁653.4.3 轉(zhuǎn)移(zhuny)符號當(dāng)事故樹規(guī)模(gum)很大時，需要將某些部分畫在別的紙上，這就要用轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入符號，以標(biāo)出向何處轉(zhuǎn)出和從何處轉(zhuǎn)入。轉(zhuǎn)出符號，表示這部分

29、樹由該處轉(zhuǎn)移至他處，由該處轉(zhuǎn)出（在三角形內(nèi)標(biāo)出向何處轉(zhuǎn)移）。轉(zhuǎn)入符號，表示在別處的部分樹，由該處轉(zhuǎn)入（在三角形內(nèi)標(biāo)出從何處轉(zhuǎn)入）。共一百零五頁66課堂練習(xí)已知某地區(qū)發(fā)生(fshng)“液化石油氣儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸事件”，經(jīng)調(diào)查：該事件該事件必須在“形成混合器”與“遇到火源”兩件事情同時發(fā)生時才會發(fā)生；經(jīng)過繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn)，“形成混合器”必須在“液態(tài)烴泄露”與“未報(bào)警”兩件事情同時發(fā)生時才會發(fā)生；而“遇到火源”只要在“靜電火花”事件、“附近有機(jī)動車通行”事件以及“煙頭未掐”基本原因三者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；“液態(tài)烴泄露”只要在“罐爆裂”事件、“閥門泄露” 以及“法蘭墊片斷裂”基本原因三者其中任何之一

30、發(fā)生便會發(fā)生；“未報(bào)警”事件只要在“報(bào)警器故障” 以及“無報(bào)警器”基本原因兩者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；共一百零五頁67“靜電火花(huhu)”事件必須在“靜電未消除”事件與“收油或油排入事故罐過快”基本原因同時發(fā)生才會發(fā)生；“附近有機(jī)動車通行”事件只要在“未安裝阻火器” 以及“阻火器故障”基本原因兩者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；“靜電未消除”事件只要在“無接地線” 以及“接地線斷開”基本原因兩者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；“罐爆裂”事件必須在“罐超壓”和“安全閥未起作用”兩個事件同時發(fā)生時才會發(fā)生；“罐超壓”事件只有在“未報(bào)警”事件 以及“收油過量”基本原因兩者同時發(fā)生才會發(fā)生；共一百零五頁68

31、“安全閥未起作用”事件只要在“安全閥下部(xi b)未打開” 以及“安全閥故障”基本原因兩者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生“未報(bào)警”事件須在“未響鈴”和“無顯示”兩個事件同時發(fā)生才會發(fā)生；“未響鈴”事件只要在“無報(bào)警器” 以及“報(bào)警器故障”基本原因兩者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；“無顯示”事件只要在“液面無顯示” 以及“壓力無顯示”兩個基本事件其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；“液面無顯示”事件只要在“液面計(jì)上下閥門未開”、“液面計(jì)故障”以及“無液面計(jì)”基本原因三者其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生；“壓力無顯示”事件只要在“無壓力表” 以及“壓力故障”兩個基本原因其中任何之一發(fā)生便會發(fā)生。共一百零五頁69共一百零五頁

32、703.5 事故樹的編制(binzh)及用途3.5.1 事故樹的編制過程事故樹分析法采用(ciyng)了由原因到結(jié)果的逆過程分析，即先確定事故的結(jié)果，稱為頂上事件或目標(biāo)事件，畫在最頂端；然后再找出它的直接原因或構(gòu)成它的缺陷事件，諸如設(shè)備的缺陷和操作者的失誤等，此為第一層 再進(jìn)一步找出造成第一層事件的原因，稱為第二層。 一層一層分析下去，直到找到最基本原因事件為止。 每層之間用邏輯符號連接以說明它們之間的關(guān)系共一百零五頁71舉例(j l)從腳手架上墜落(zhulu)死亡腳手架很高、地面堅(jiān)硬、中間無安全網(wǎng)從腳手架上墜落工人失控墜落安全帶沒起作用+身體重心超出腳手架+在腳手架上滑倒身體失去平衡安全帶

33、失效沒帶安全帶+安全帶損壞忘帶支撐物損壞因走動取下TX8X1X2X3X4X5X6X7A1A2A3A4A5共一百零五頁723.5 事故(shg)樹的編制及用途3.5.2 事故樹的用途設(shè)計(jì)新的工藝流程、機(jī)械設(shè)備和操作方法時，可用此進(jìn)行評價 對于新設(shè)計(jì)的工藝流程等分析對象，可以把能發(fā)生的事故作為頂上事件，再根據(jù)它們的特點(diǎn)以及收集到事故經(jīng)驗(yàn)等逐步進(jìn)行分析。用事故樹分析事故 事故樹是分析事故原因的有利武器，它既能找到事故的真實(shí)原因，又能找到包括潛在因素在內(nèi)所有事故原因。并能顯示出它們與頂上事件的邏輯關(guān)系，使安全措施建立在可靠(kko)的基礎(chǔ)上共一百零五頁733.5 事故(shg)樹的編制及用途用事故樹作

34、事故統(tǒng)計(jì)和調(diào)查 在進(jìn)行事故統(tǒng)計(jì)和調(diào)查時，借助事故樹進(jìn)行分析，可明顯看出各種事故起因的比例。這樣對企業(yè)狠抓安全工作的重點(diǎn)，改進(jìn)(gijn)設(shè)備安全部件，創(chuàng)造安全條件很有用處。用事故樹進(jìn)行安全教育 事故樹是以分析事故原因的思路展開的。通過編制，可以熟悉生產(chǎn)過程，了解發(fā)生事故的條件，因此，無論對技術(shù)人員或操作工人來說都是進(jìn)行安全教育的一個很好手段。共一百零五頁743.6 布爾代數(shù)與主要運(yùn)算(yn sun)法則在事故樹分析中常用邏輯運(yùn)算符號（）、（+）將各個事件連接起來，這種連接式稱為布爾代數(shù)表達(dá)式。在求最小割集時，要用布爾代數(shù)運(yùn)算法則，化簡代數(shù)式。布爾代數(shù)主要滿足(mnz)以下運(yùn)算法則：0-1律：

35、公理1互補(bǔ)律：公理2交換律：公理3結(jié)合律：公理4分配律：公理5吸收律等冪律狄摩根定律對合律重疊律共一百零五頁邏輯代數(shù)(dish)的5個公理公理1 0 - 1律 對于(duy)任意的邏輯變量A，有A + 0 = A A 1 = A A + 1 = 1 A 0 = 0公理2互補(bǔ)律對于任意的邏輯變量A，存在唯一的A,使得A + A = 1A A = 0公理3交換律對于任意的邏輯變量A和B，有A + B = B + A A B = B A公理4結(jié)合律對于任意的邏輯變量A、B和C，有( A + B ) + C = A + ( B + C ) ( A B ) C = A ( B C )公理5分配律對于任意

36、的邏輯變量A、B和C，有A + ( B C ) = ( A + B )( A + C ) A ( B + C ) = A B + A C75共一百零五頁邏輯(lu j)代數(shù)的5個公理基本定理根據(jù)邏輯(lu j)代數(shù)的公理，推導(dǎo)出邏輯代數(shù)的基本定理。定理1 0 + 0 = 01 + 0 = 1 0 + 1 = 11 + 1 = 1 00 = 010 = 0 01 = 011 = 176共一百零五頁77 交換律 結(jié)合律 分配律 吸收(xshu)律 互補(bǔ)(h b)率 等冪律 狄摩根定律 對和律 重疊律共一百零五頁783.7 利用布爾代數(shù)簡化(jinhu)事故樹在事故(shg)樹編制完成之后，需要進(jìn)行

37、化簡特別在事故樹的不同位置存在相同基本事件時，必須用布爾代數(shù)進(jìn)行整理化簡，然后才能進(jìn)行定性、定量分析，否則就可能造成分析錯誤例如：某事件T，必須在A1,A2兩個事件同時發(fā)生的時候才會發(fā)生；而A1事件又是由X1,X2兩個基本原因事件同時造成的，而A2事件則是由X1,X3其中之一造成的。請繪制出事件T的事故樹。共一百零五頁79TA1A2+X1X2X1X3舉例：利用(lyng)布爾代數(shù)對右述事故樹列結(jié)構(gòu)式并整理、化簡，則因此，原事故樹化簡后的等效樹就是一個由兩個事件組成(z chn)的，通過一個與門和頂上事件連接的新事故樹。TX1X2共一百零五頁80課堂練習(xí)練習(xí)：已知某事件T，必須在A，B兩個事件同

38、時發(fā)生的時候才會發(fā)生；而只要(zhyo)當(dāng)X1原因與C事件其中之一發(fā)生的時候A事件就會發(fā)生；而只要當(dāng)X2原因與D事件其中之一發(fā)生的時候B事件就會發(fā)生；C事件是由X2,X3兩個原因同時造成的；D事件是由X4,X5兩個原因同時造成的。請繪制出事故樹，化簡事故樹，并做出等效圖。共一百零五頁81TAB+X1X2CX2X3DX4X5共一百零五頁82 T=AB =(X1+C)(X2+D) =(X1+X2X3)(X2+X4X5) =X1X2+X1X4X5+X2X3X2+X2X3X4X5 =X1X2+X1X4X5+X2X2X3+X2X3X4X5 =X1X2+X1X4X5+X2X3+X2X3X4X5 =X1X2

39、+X1X4X5+X2X3T+K1K3X1X2X2X3K3X1X5X4共一百零五頁833.8 最小割集的概念(ginin)和求法3.8.1 集合 把滿足某些條件或具有某種共同性質(zhì)的事物的全體稱為集合，屬于這個集合的每個事物叫元素。3.8.2 最小割集的概念(ginin) 能夠引起頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合。換句話說，如果割集中任一基本事件不發(fā)生，頂上事件就決不發(fā)生。共一百零五頁84TA1A2+X1X2X1X3T=A1A2=X1X2(X1+X3) =X1X2X1+X1X2X3 （分配律） =X1X1X2+X1X2X3 （交換律） =X1X2+X1X2X3 （等冪律） =X1X2 （吸收

40、(xshu)律）TX1X2最小割集的概念 能夠引起頂上事件發(fā)生的最低限度的基本(jbn)事件的集合。換句話說，如果割集中任一基本(jbn)事件不發(fā)生，頂上事件就決不發(fā)生。X1，X2 是最小割集，X1，X2，X3是割集，但不是最小割集。共一百零五頁853.8 最小割集的概念(ginin)和求法3.8.3 最小割集的作用 最小割集表明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，每個最小割集都是頂上事件發(fā)生的一種可能渠道。最小割集的數(shù)目越多，系統(tǒng)越危險(xiǎn)。 表示(biosh)頂上事件發(fā)生的原因。事故發(fā)生必然是某個最小割集中幾個事件同時存在的結(jié)果。求出故障樹全部最小割集，就可掌握事故發(fā)生的各種可能性，對掌握事故的規(guī)律，查明事故的原因

41、大有幫助。 一個最小割集代表一種事故模式。根據(jù)最小割集，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，直觀判斷出哪種模式最危險(xiǎn)，哪些次之，以及如何采取預(yù)防措施。 可以用最小割集判斷基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，計(jì)算頂上事件的概率。共一百零五頁863.8 最小割集的概念(ginin)和求法3.8.4 最小割集的求法最小割集的求法大致有五種，行列法、結(jié)構(gòu)法、質(zhì)數(shù)帶入法、矩陣法、布爾代數(shù)化簡法等布爾代數(shù)化簡法是一種比較常用(chn yn)的方法。共一百零五頁873.8 最小割集的概念(ginin)和求法3.8.5 布爾代數(shù)化簡法 列出事故樹的布爾代數(shù)表達(dá)式，即從事故樹的第一層輸入事件開始，“或門”的輸入事件用邏輯加表示，“與

42、門”的輸入事件用邏輯積表示。 用第二層輸入事件代替第一層，第三層輸入事件代替第二層，直到事故樹全體基本事件都帶完為止。 布爾表達(dá)式整理后得到(d do)若干個交集的并集，每一個交集就是一個割集。 利用布爾代數(shù)運(yùn)算定律化簡，就可以求出最小割集。共一百零五頁88課堂練習(xí)TAB+X1X3CX2X3X4已知某事故樹如下圖所示，請列出布爾代數(shù)式并進(jìn)行化簡，求出最小割集并根據(jù)簡化結(jié)果(ji gu)畫出等效樹。共一百零五頁89T=AB=(X1+C)(X3+X4) =(X1+X2X3)(X3+X4) =X1X3+X2X3X3+X1X4+X2X3X4 =X1X3+X2X3+X1X4+X2X3X4 =X1X3+X

43、2X3+X1X4TAB+X1X3CX2X3X4事故樹經(jīng)化簡后得到(d do)3個交集的并集，也就是說該事故樹有3個最小割集：K1=X1,X3,K2=X2,X3,K3=X1,X4 可根據(jù)化簡結(jié)果，畫出事故樹的等效樹。共一百零五頁90TAB+X1X3CX2X3X4T=X1X3+X2X3+X1X4TX1X3X2X3X1X4K1K2K3+共一百零五頁913.9 最小徑集的概念(ginin)和求法徑集 又稱通集。即如果事故樹中某些基本(jbn)事件不發(fā)生，則頂上事件不發(fā)生，這些基本(jbn)事件的集合稱為徑集。徑集是表示系統(tǒng)不發(fā)生故障而正常運(yùn)行的模式。最小徑集的概念 凡是不能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的

44、基本事件的集合叫最小徑集。共一百零五頁923.9 最小徑集的概念(ginin)和求法最小徑集的作用(zuyng) 最小徑集表明系統(tǒng)的安全性。求出最小徑集可以了解，要使頂上事件不發(fā)生有幾種可能方案。并掌握系統(tǒng)的安全性，為控制事故提供依據(jù)。 從最小徑集可以選擇控制事故的最佳方案。共一百零五頁933.9 最小徑集的概念(ginin)和求法最小徑集的求法 求最小徑集是利用它與最小割集的對偶性，首先作出與事故樹對偶的成功(chnggng)樹。求成功(chnggng)樹的最小割集，就是原事故樹的最小徑集。A B = A + BA + B = A B成功樹的畫法： 把原來事故樹的“與”門換成 “或”門， “

45、或”門換成 “與”門，各類事件發(fā)生換成不發(fā)生。然后，利用布爾代數(shù)化簡法求成功樹的最小割集。共一百零五頁94T=AB=(X1+C)(X3+X4)=(X1+X2X3)(X3+X4) =X1X3+X2X3X3+X1X4+X2X3X4 =X1X3+X2X3+X1X4+X2X3X4 =X1X3+X2X3+X1X4TAB+X1X3CX2X3X4T=A+B=X1 C+X3 X4 =X1 (X2+X3 )+X3 X4 =X1 X2+ X1 X3 +X3 X4 成功樹有三個最小割集，就是事故(shg)樹的三個最小徑集：P1=X1,X2,P2=X1,X3,P3=X3,X4用最小徑集表示的事故樹結(jié)構(gòu)式為：T=(X1

46、+X2)(X1+X3)(X3+X4)那么，根據(jù)最小徑集的結(jié)果(ji gu)，請繪制出安全樹。共一百零五頁95TAB+X1X3CX2X3X4T=(X1+X2)(X1+X3)(X3+X4)TAB+X1X1CX3X4X3X2+共一百零五頁963.10 基本事件的結(jié)構(gòu)重要(zhngyo)度分析結(jié)構(gòu)重要度分析-定性 不考慮基本事件發(fā)生的概率是多少，僅從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的影響程度。以便在制定安全防范措施時根據(jù)輕重緩急，使系統(tǒng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效、安全的目的。方法：求結(jié)構(gòu)重要系數(shù)-精確但煩瑣（有興趣自學(xué)(zxu)）利用最小割集或最小徑集判斷重要度-簡單但不夠精確共一百零五頁97利用最小割集排列結(jié)構(gòu)重要(zhngyo)度方法的基本原則原則1：單事件最小割（徑）集中基本事件結(jié)構(gòu)重要(zhngyo)系數(shù)最大。例如,某事故樹有3個最小徑集：P1=X1 P2=X2,X3 P3=X4,X5,X6第一個最小徑集只含一個基本事件X1，按此原則X1的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大。共一百零五頁98利用(lyng)最小割集排列結(jié)構(gòu)重要度方法的基本原則原則2：僅出現(xiàn)在同一最小割（徑）集中的所有基本事件結(jié)構(gòu)重要系數(shù)相等(xingdng)。P1=X1 P2