安全系統(tǒng)工程課件：事故樹分析（一）-事故樹分析基礎(chǔ)知識

事故樹分析基礎(chǔ)知識本課重難點及教學(xué)目標(biāo)一、事故樹分析的基本概念二、事故樹的符號及其意義三、事故樹分析步驟四、事故樹分析引例課程小結(jié)課程復(fù)習(xí)思考題下次課預(yù)習(xí)要點本課重難點及教學(xué)目標(biāo)本課的重點及難點事故樹分析的基本概念，事故樹的符號及其意義以及事故樹分析步驟。教學(xué)目標(biāo)（1）掌握事故樹分析的基本概念；（2）熟悉事故樹的符號及其意義；（3）掌握事故樹分析步驟。一、事故樹分析的基本概念1、定義

事故樹分析（FTA）又稱（故障樹、失效樹）分析，是從結(jié)果到原因找出與災(zāi)害事故有關(guān)的各種因素之間因果、邏輯關(guān)系（邏輯門連接）的作圖（樹形圖）分析法。分析過程：從特定事故或故障開始（頂上事件），層層分析其發(fā)生原因，直到找出事故的基本原因，即故障樹的底事件（基本事件）為止。一、事故樹分析的基本概念2、與事件樹的不同之處（分析過程相反）事件樹：一種歸納法，從給定的一個初始事件原因開始—按順序分析事件向前發(fā)展中各個環(huán)節(jié)成功與失敗的過程和結(jié)果。事故樹：一種演繹推理法，又是一種定性與定量分析法——找出事故發(fā)生的主要原因——為確定安全對策提供可靠依據(jù)——達(dá)到預(yù)測與預(yù)防事故發(fā)生的目的。一、事故樹分析的基本概念2、特點（1）事故樹分析是一種圖形演繹方法。圍繞某特定的事故作層層深入的分析，表達(dá)了系統(tǒng)內(nèi)各事件間的內(nèi)在聯(lián)系，并指出單元故障與系統(tǒng)事故之間的邏輯關(guān)系，便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。（2）FTA具有很大的靈活性。不僅可分析某些單元故障對系統(tǒng)的影響，還可以對導(dǎo)致系統(tǒng)事故的特殊原因。一、事故樹分析的基本概念（3）進(jìn)行FTA的過程，許多問題就被發(fā)現(xiàn)和解決了，從而提高了系統(tǒng)的安全性。（4）利用事故樹模型可以定量計算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率，為改善和評價系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。一、事故樹分析的基本概念3、缺點（1）FTA需要花費(fèi)大量的人力、物力和時間；（2）FTA的難度較大，建樹過程復(fù)雜，需要經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員參加，易發(fā)生遺漏和錯誤（3）FTA只考慮（0,1）狀態(tài)的事件，而大部分系統(tǒng)存在局部正常、局部故障的狀態(tài)，會產(chǎn)生較大誤差；（4）FTA雖然可考慮人的因素，但人的失誤很難量化。二、事故樹的符號及其意義1、事件及事件符號事故事件==各種非正常狀態(tài)或不正常情況成功事件==正常情況或完好狀態(tài)每一個節(jié)點都表示一個事件。事件符號邏輯門符號轉(zhuǎn)移符號符號二、事故樹的符號及其意義（1）結(jié)果事件：結(jié)果事件是由其他事件或事件組合所導(dǎo)致的事件，它總是位于某個邏輯門的輸出端。用矩形符號表示結(jié)果事件。結(jié)果事件分為頂上事件和中間事件。

1）頂上事件。位于事故樹的頂端，它只能是事故樹中邏輯門的輸出事件，即系統(tǒng)可能發(fā)生的或已經(jīng)發(fā)生的事故結(jié)果2）中間事件。是位于事故樹頂上事件和基本事件之間的結(jié)果事件。它是邏輯門的輸出/入事件二、事故樹的符號及其意義（2）基本事件?；臼录菍?dǎo)致其他事件的原因事件，它只能是某個邏輯門的輸入事件而不是輸出事件?；臼录偸俏挥谑鹿蕵涞牡撞?，因而又叫底事件?；臼录譃榛驹蚴录褪÷允录?）基本原因事件。導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件，用圓形符號表示。二、事故樹的符號及其意義2）省略事件（二次事件）。沒有必要進(jìn)一步向下分析或其原因不明確的原因事件。另外，省略事件還表示二次事件，即不是本系統(tǒng)的原因事件，而是來自系統(tǒng)之外的原因事件。用菱形符號表示。

二、事故樹的符號及其意義（3）特殊事件：需表明其特殊性或引起注意的事件。特殊事件又分為開關(guān)事件和條件事件1）開關(guān)事件，又稱正常事件。它是在正常工作條件下必然發(fā)生或必然不發(fā)生的事件，用房形符號表示。2）條件事件。是限制邏輯門開啟的事件，用橢圓形符號表示。二、事故樹的符號及其意義2、邏輯門及其符號邏輯門是連接各事件并表示其邏輯關(guān)系的符號（1）與門

與門可以連接數(shù)個輸入事件E1、E2,…，En和一個輸出事件E，表示僅當(dāng)所有輸入事件都發(fā)生時，輸出事件E才發(fā)生

的邏輯關(guān)系。與門符號

如圖a所示。二、事故樹的符號及其意義（2）或門

或門可以連接數(shù)個輸入事件E1、E2,…，En和一個輸出事件E，表示至少一個輸入事件發(fā)生時，輸出事件E就發(fā)生?；蜷T符號如圖b所示（3）非門

非門表示輸出事件是輸入事件的對立事件。非門符號如圖c所示。二、事故樹的符號及其意義（4）特殊門1）表決門。表決門表示僅當(dāng)n個輸入事件中有m（m≤n）個或m個以上事件同時發(fā)生時，輸出事件E才發(fā)生。表決門符號如圖a所示。2）異或門。表示僅當(dāng)單個輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生。異或門符號如b圖示。二、事故樹的符號及其意義3）禁門。表示僅當(dāng)條件事件A發(fā)生時，輸入事件的發(fā)生方導(dǎo)致輸出事件E的發(fā)生。禁門符號如圖c所示。4）條件與門。表示輸入事件不僅同時發(fā)生，而且還必須滿足條件A，才會有輸出事件E發(fā)生。條件與門符號如圖d所示。5）條件或門。表示輸入事件至少有一個發(fā)生，在滿足條件A的情況下，輸出事件E才發(fā)生。條件或門符號如圖e所示。二、事故樹的符號及其意義3、轉(zhuǎn)移符號轉(zhuǎn)移符號如圖2－24所示。轉(zhuǎn)移符號的作用是表示部分事故樹圖的轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入。當(dāng)事故樹規(guī)模很大或整個事故樹中多處包含有相同的部分樹圖時，為了簡化整個樹圖，便可用轉(zhuǎn)出符號（圖a）和轉(zhuǎn)入符號（圖b）。三、事故樹分析步驟事故樹分析：根據(jù)事故（可能發(fā)生/已發(fā)生）找原因，從而采取有效的防范措施，防止事故發(fā)生。分析步驟：（可根據(jù)需要和實際條件選取其中步驟）。1、準(zhǔn)備階段已經(jīng)確定的系統(tǒng)進(jìn)行深入的調(diào)查研究，收集系統(tǒng)的有關(guān)資料與數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)與外界環(huán)境及其邊界條件，確定范圍，明確影響系統(tǒng)安全主要因素收集、調(diào)查所分析系統(tǒng)曾經(jīng)發(fā)生過的事故和將來有可能發(fā)生的事故確定所要分析的系統(tǒng)熟悉系統(tǒng)調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的事故三、事故樹分析步驟2、事故樹的編制（1）確定事故樹的頂上事件。確定頂上事件===確定所要分析的對象事件。事故的頂上事件====根據(jù)事故調(diào)查報告分析其損失大小和事故頻率，選擇易于發(fā)生且后果嚴(yán)重的事故。（2）調(diào)查與頂上事件有關(guān)的所有原因事件（事故事件）。從人、機(jī)、環(huán)境和管理等方面調(diào)查所有事故原因。三、事故樹分析步驟（3）編制事故樹。采用一些規(guī)定的符號，按照一定的邏輯關(guān)系，把事故樹頂事件與引起頂事件的原因事件，繪制成反映因果關(guān)系的樹形圖。三、事故樹分析步驟3、事故樹定性分析按事故樹結(jié)構(gòu)，求取事故樹的最小割集或最小徑集，以及基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，根據(jù)定性分析的結(jié)果，確定預(yù)防事故的安全保障措施。三、事故樹分析步驟4、事故樹定量分析根據(jù)引起事故發(fā)生的各基本事件的發(fā)生概率，計算事故樹頂上事件發(fā)生的概率；計算各基本事件的概率重要度和臨界重要度。根據(jù)定量分析的結(jié)果以及事故發(fā)生以后可能造成的危害，對系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險分析，以確定安全投資方向。三、事故樹分析步驟5、事故樹分析的結(jié)果總結(jié)與應(yīng)用

必須及時對事故樹分析的結(jié)果進(jìn)行評價、總結(jié)，提出改進(jìn)建議，整理、儲存事故樹定性和定量分析的全部資料與數(shù)據(jù)，并注重綜合利用各種安全分析的資料，為系統(tǒng)安全性評價與安全性設(shè)計提供依