安全系統(tǒng)工程課件109事件樹分析

1、第九章第九章 事件樹分析（事件樹分析（eta， ） 1. 1.事件樹分析法的概述事件樹分析法的概述事件樹基本概念事件樹基本概念 事件樹分析原理事件樹分析原理事件樹分析方法的功用事件樹分析方法的功用事件樹分析程序事件樹分析程序事件樹構(gòu)建事件樹構(gòu)建事件樹定量分析事件樹定量分析2.2.事件樹的構(gòu)建及定量分析事件樹的構(gòu)建及定量分析3.3.事件樹的應(yīng)用舉例事件樹的應(yīng)用舉例 事件樹分析是從初始事件出發(fā)，按時間進(jìn)程對構(gòu)成系事件樹分析是從初始事件出發(fā)，按時間進(jìn)程對構(gòu)成系統(tǒng)的各要素（事件）的狀態(tài)（成功或失?。┻M(jìn)行邏輯分析，統(tǒng)的各要素（事件）的狀態(tài)（成功或失?。┻M(jìn)行邏輯分析，分析事故形成過程，事件樹分析常稱為事故

2、過程分析。分析事故形成過程，事件樹分析常稱為事故過程分析。1. 事件樹的基本概念事件樹的基本概念2. eta的分析原理的分析原理 事件樹分析的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)工程決策論，是由決策樹事件樹分析的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)工程決策論，是由決策樹演化而來的演化而來的,最初是用于可靠性分析。最初是用于可靠性分析。 它的原理是每個系統(tǒng)都是由若干個元件組成的，每一個它的原理是每個系統(tǒng)都是由若干個元件組成的，每一個元件對規(guī)定的功能都存在具有和不具有兩種可能。元件具有元件對規(guī)定的功能都存在具有和不具有兩種可能。元件具有其規(guī)定的功能其規(guī)定的功能,表明正常表明正常( 成功成功 )，其狀態(tài)值為，其狀態(tài)值為1；不具有規(guī)定；不具有規(guī)

3、定功能，表明失效功能，表明失效(失敗失敗)，其狀態(tài)值為，其狀態(tài)值為0。按照系統(tǒng)的構(gòu)成順序。按照系統(tǒng)的構(gòu)成順序,從初始元件開始從初始元件開始,由左向右分析各元件成功與失敗兩種可能，由左向右分析各元件成功與失敗兩種可能，直到最后一個元件為止。分析的過程用圖形表示出來直到最后一個元件為止。分析的過程用圖形表示出來,就得到就得到近似水平的樹形圖。近似水平的樹形圖。 通過事件樹分析，可以把事故發(fā)生發(fā)展的過程直觀地展通過事件樹分析，可以把事故發(fā)生發(fā)展的過程直觀地展現(xiàn)出來，如果在事件現(xiàn)出來，如果在事件( 隱患隱患 ) 發(fā)展的不同階段采取恰當(dāng)措施發(fā)展的不同階段采取恰當(dāng)措施阻斷其向前發(fā)展，就可達(dá)到預(yù)防事故的目的

4、。阻斷其向前發(fā)展，就可達(dá)到預(yù)防事故的目的。u事件樹分析是一個動態(tài)分析過程，因此，通過事件樹分析可事件樹分析是一個動態(tài)分析過程，因此，通過事件樹分析可以看出系統(tǒng)變化過程，查明系統(tǒng)中各個構(gòu)成要素對導(dǎo)致事故發(fā)以看出系統(tǒng)變化過程，查明系統(tǒng)中各個構(gòu)成要素對導(dǎo)致事故發(fā)生的作用極其相互關(guān)系，從而判別事故發(fā)生的可能途徑極其危生的作用極其相互關(guān)系，從而判別事故發(fā)生的可能途徑極其危害性。害性。v由于事件樹分析時，在事件樹上只有兩種可能狀態(tài)，成功或由于事件樹分析時，在事件樹上只有兩種可能狀態(tài)，成功或失敗，而不考慮某一局部或具體的故障情節(jié)，因此可以快速推失敗，而不考慮某一局部或具體的故障情節(jié)，因此可以快速推斷和找出系

5、統(tǒng)事故，并能指出避免發(fā)生事故的途徑，便于改進(jìn)斷和找出系統(tǒng)事故，并能指出避免發(fā)生事故的途徑，便于改進(jìn)系統(tǒng)的安全狀況。系統(tǒng)的安全狀況。w根據(jù)系統(tǒng)中各個要素的故障概率，可以概略的計算出不希望根據(jù)系統(tǒng)中各個要素的故障概率，可以概略的計算出不希望事件發(fā)生的概率。事件發(fā)生的概率。x找出最嚴(yán)重的事故后果，為事故樹確定頂上事件提供依據(jù)。找出最嚴(yán)重的事故后果，為事故樹確定頂上事件提供依據(jù)。y該法可以對已發(fā)生的事故進(jìn)行原因分析。該法可以對已發(fā)生的事故進(jìn)行原因分析。(1) (1) 確定系統(tǒng)，尋找可能導(dǎo)致系統(tǒng)嚴(yán)重后果的確定系統(tǒng)，尋找可能導(dǎo)致系統(tǒng)嚴(yán)重后果的初始事件初始事件（頂上（頂上事件）。初始事件是事件樹中在一定條件

6、下造成事故后果的最事件）。初始事件是事件樹中在一定條件下造成事故后果的最初原因事件。它可以是系統(tǒng)故障、設(shè)備失效、人員誤操作或工初原因事件。它可以是系統(tǒng)故障、設(shè)備失效、人員誤操作或工藝過程異常等。一般是選擇分析人員最感興趣的異常事件作為藝過程異常等。一般是選擇分析人員最感興趣的異常事件作為初始事件初始事件( (對系統(tǒng)安全影響大、發(fā)生頻率高的事件對系統(tǒng)安全影響大、發(fā)生頻率高的事件) )。(2) (2) 分析系統(tǒng)的組成要素并進(jìn)行功能分解。找出與初始事件有分析系統(tǒng)的組成要素并進(jìn)行功能分解。找出與初始事件有關(guān)的環(huán)節(jié)事件。所謂環(huán)節(jié)事件就是出現(xiàn)在初始事件后一系列可關(guān)的環(huán)節(jié)事件。所謂環(huán)節(jié)事件就是出現(xiàn)在初始事件

7、后一系列可能造成事故后果的其他原因事件。能造成事故后果的其他原因事件。 (3)分析各要素的因果關(guān)系極其成功失敗的兩種狀態(tài)，逐一分析各要素的因果關(guān)系極其成功失敗的兩種狀態(tài)，逐一列舉由此引起的事件并回答下列問題。在何種條件下此事件列舉由此引起的事件并回答下列問題。在何種條件下此事件會引起其它事件，在何種不同的工廠條件下會引起不同的其會引起其它事件，在何種不同的工廠條件下會引起不同的其它事件。這些事件影響到哪些事件。它事件。這些事件影響到哪些事件。(4) 構(gòu)造事件樹。根據(jù)因果關(guān)系及狀態(tài)，從初始時間開始構(gòu)造事件樹。根據(jù)因果關(guān)系及狀態(tài)，從初始時間開始由左向右展開。把初始事件寫在最左邊由左向右展開。把初始

8、事件寫在最左邊,各種環(huán)節(jié)事件按順各種環(huán)節(jié)事件按順序?qū)懺谟颐?。序?qū)懺谟颐妗?5) 說明分析結(jié)果。在事件樹最后面寫明由初始事件引說明分析結(jié)果。在事件樹最后面寫明由初始事件引起的各種事故結(jié)果或后果。為清楚起見起的各種事故結(jié)果或后果。為清楚起見,對事件樹的初始對事件樹的初始時間和各環(huán)節(jié)事件用不同字母加以標(biāo)記。時間和各環(huán)節(jié)事件用不同字母加以標(biāo)記。(6) 進(jìn)行事件樹簡化。進(jìn)行事件樹簡化。(7) 進(jìn)行定量計算進(jìn)行定量計算2.事件樹構(gòu)建事件樹構(gòu)建串聯(lián)的物料輸送系統(tǒng)為例串聯(lián)的物料輸送系統(tǒng)為例啟動信號啟動信號泵泵a成功（成功（1）失?。ㄊ。?）閥門閥門b閥門閥門c成功（成功（1）成功（成功（1）成功（成功（1）

9、成功（成功（1）成功（成功（1）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）閥門閥門b成功（成功（1）閥門閥門c閥門閥門c閥門閥門c2.2.事件樹構(gòu)建事件樹構(gòu)建并聯(lián)的物料輸送系統(tǒng)為例并聯(lián)的物料輸送系統(tǒng)為例啟動信號啟動信號泵泵a成功（成功（1）失?。ㄊ。?）成功（成功（1）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）閥門閥門b成功（成功（1）閥門閥門c閥門閥門c系統(tǒng)狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài) 元件狀態(tài)元件狀態(tài)（101）成功成功成功成功失敗失?。?1）（101）閥門閥門b失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）失敗失?。?1）失敗失?。?01）成功（成功（1）成功（成功（1）失

10、敗失?。?00）2.事件樹簡化事件樹簡化串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)失敗率極低的的系統(tǒng)可以不列入事件樹中；失敗率極低的的系統(tǒng)可以不列入事件樹中；當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)失敗從物理效果看在其后繼的各系統(tǒng)不可能當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)失敗從物理效果看在其后繼的各系統(tǒng)不可能減緩后果時，或其后繼系統(tǒng)已由于前置系統(tǒng)的失敗而同減緩后果時，或其后繼系統(tǒng)已由于前置系統(tǒng)的失敗而同時失敗，則以后的系統(tǒng)不再分支。時失敗，則以后的系統(tǒng)不再分支。2.2.事件樹簡化事件樹簡化串聯(lián)的物料輸送系統(tǒng)串聯(lián)的物料輸送系統(tǒng)系統(tǒng)狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài) 元件狀態(tài)元件狀態(tài)啟動信號啟動信號泵泵a成功（成功（1）失?。ㄊ。?）閥門閥門b閥門閥門c成功（成功（1）失?。ㄊ。?）成功成功失敗

11、失敗失敗失敗失敗失?。?11）（110）（10）（0）成功（成功（1）失?。ㄊ。?）系統(tǒng)處于成功狀態(tài)的概率（可靠度）系統(tǒng)處于成功狀態(tài)的概率（可靠度）p(s)=p(a)p(b)p(c)系統(tǒng)的失敗概率（不可靠度）系統(tǒng)的失敗概率（不可靠度）f(s)=1-p(s)閥門閥門b成功（成功（1）失?。ㄊ。?）啟動信號啟動信號泵泵a成功（成功（1）失?。ㄊ。?）失?。ㄊ。?）閥門閥門c系統(tǒng)狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài) 元件狀態(tài)元件狀態(tài)成功成功成功成功失敗失敗失敗失?。?1）（101）（100）（0）系統(tǒng)的成功概率系統(tǒng)的成功概率p(s)=p(a)p(b)+p(a)1-p(b)p(c)系統(tǒng)失敗的概率系統(tǒng)失敗的概率f(s)

12、=1-p(s)事件樹定性分析事件樹定性分析 事件樹定性分析在繪制事件樹的過程中就已進(jìn)行事件樹定性分析在繪制事件樹的過程中就已進(jìn)行.事件樹畫好之后的工作，就是找出發(fā)生事故的途徑和類型以事件樹畫好之后的工作，就是找出發(fā)生事故的途徑和類型以及預(yù)防事故的對策。及預(yù)防事故的對策。 找出事故連鎖找出事故連鎖 事故連鎖越多，系統(tǒng)越危險；事故連鎖中事件樹越少，事故連鎖越多，系統(tǒng)越危險；事故連鎖中事件樹越少，系統(tǒng)越危險。系統(tǒng)越危險。 找出預(yù)防事故的途徑找出預(yù)防事故的途徑 成功連鎖越多，系統(tǒng)越安全，成功連鎖中事件樹越少，成功連鎖越多，系統(tǒng)越安全，成功連鎖中事件樹越少，系統(tǒng)越安全。系統(tǒng)越安全。 由于事件樹反映了事件

13、之間的時間順序，所以應(yīng)該盡可由于事件樹反映了事件之間的時間順序，所以應(yīng)該盡可能地從最先發(fā)揮功能的安全功能著手。能地從最先發(fā)揮功能的安全功能著手。事件樹定量分析事件樹定量分析 (1)各發(fā)展途徑的概率各發(fā)展途徑的概率 各發(fā)展途徑的概率等于自初始事件開始的各事件發(fā)生概各發(fā)展途徑的概率等于自初始事件開始的各事件發(fā)生概率的乘積。率的乘積。 (2)事故發(fā)生概率事故發(fā)生概率 事件樹定量分析中，事故發(fā)生概率等于導(dǎo)致事故的各發(fā)事件樹定量分析中，事故發(fā)生概率等于導(dǎo)致事故的各發(fā)展途徑的概率和。展途徑的概率和。 事故預(yù)防事故預(yù)防 事件樹分析把事故的發(fā)生發(fā)展過程表述得清楚而有條理，事件樹分析把事故的發(fā)生發(fā)展過程表述得清

14、楚而有條理，對設(shè)計事故預(yù)防方案，制定事故預(yù)防措施提供了有力的依據(jù)。對設(shè)計事故預(yù)防方案，制定事故預(yù)防措施提供了有力的依據(jù)。 從事件樹上可以看出，最后的事故是一系列危害和危險從事件樹上可以看出，最后的事故是一系列危害和危險的發(fā)展結(jié)果，如果中斷這種發(fā)展過程就可以避免事故發(fā)生。的發(fā)展結(jié)果，如果中斷這種發(fā)展過程就可以避免事故發(fā)生。因此，在事故發(fā)展過程的各階段，應(yīng)采取各種可能措施，控因此，在事故發(fā)展過程的各階段，應(yīng)采取各種可能措施，控制事件的可能性狀態(tài)，減少危害狀態(tài)出現(xiàn)概率，增大安全狀制事件的可能性狀態(tài)，減少危害狀態(tài)出現(xiàn)概率，增大安全狀態(tài)出現(xiàn)概率，把事件發(fā)展過程引向安全的發(fā)展途徑。態(tài)出現(xiàn)概率，把事件發(fā)展過

15、程引向安全的發(fā)展途徑。 采取在事件不同發(fā)展階段阻截事件向危險狀態(tài)轉(zhuǎn)化的措采取在事件不同發(fā)展階段阻截事件向危險狀態(tài)轉(zhuǎn)化的措施，最好在事件發(fā)展前期過程實現(xiàn)，從而產(chǎn)生阻截多種事故施，最好在事件發(fā)展前期過程實現(xiàn)，從而產(chǎn)生阻截多種事故發(fā)生的效果。發(fā)生的效果。 一斜井提升系統(tǒng)，為防止跑車事故，在礦車下端安裝了一斜井提升系統(tǒng)，為防止跑車事故，在礦車下端安裝了阻車叉，在斜井里安裝了人工啟動的撈車器。當(dāng)提升鋼絲繩阻車叉，在斜井里安裝了人工啟動的撈車器。當(dāng)提升鋼絲繩或連接裝置斷裂時，阻車叉插入軌道枕木下阻止礦車下滑?；蜻B接裝置斷裂時，阻車叉插入軌道枕木下阻止礦車下滑。當(dāng)阻車叉失效時，人工啟動撈車器攔住礦車。當(dāng)阻車

16、叉失效時，人工啟動撈車器攔住礦車。阻車叉阻車成功阻車叉阻車成功阻車叉失效阻車叉失效人員操作成功人員操作成功人員操作失誤人員操作失誤撈車器攔車成功撈車器攔車成功撈車器失效撈車器失效斷裂跑車斷裂跑車成功成功成功成功失敗失敗失敗失敗若所有事件成功的概率均為若所有事件成功的概率均為0.99，計算系統(tǒng)的概率。，計算系統(tǒng)的概率。 或或f(s)=1- p（s）=1- 0.999801=1.99 10-4 系統(tǒng)成功的概率：系統(tǒng)成功的概率： p（s）=0.99+0.010.990.99=0.999801系統(tǒng)失敗的概率：系統(tǒng)失敗的概率：f(s)=0.010.01+0.010.990.01=1.9910-4 某氧化

17、反應(yīng)釜，當(dāng)缺少冷卻水時，溫度上升，當(dāng)溫度達(dá)某氧化反應(yīng)釜，當(dāng)缺少冷卻水時，溫度上升，當(dāng)溫度達(dá)到到t1時，高溫報警器提醒操作者，操作者增加供給反應(yīng)釜冷時，高溫報警器提醒操作者，操作者增加供給反應(yīng)釜冷卻水量；當(dāng)溫度達(dá)到卻水量；當(dāng)溫度達(dá)到t2時，自動停車系統(tǒng)停止氧化反應(yīng)。時，自動停車系統(tǒng)停止氧化反應(yīng)。溫度達(dá)溫度達(dá)t1時報警時報警溫度達(dá)溫度達(dá)t2時自動停車時自動停車溫度達(dá)溫度達(dá)t2時未自動停車時未自動停車操作者失誤操作者失誤操作者增加供水量操作者增加供水量溫度達(dá)溫度達(dá)t2時自動停車時自動停車溫度達(dá)溫度達(dá)t2時未自動停車時未自動停車溫度達(dá)溫度達(dá)t1時未報警時未報警缺少冷卻水缺少冷卻水 安全安全事故事故事故事故失敗失敗失敗失敗 某露天礦鐵路運輸過程中，一列上坡行駛的列車的尾車聯(lián)某露天礦鐵路運輸過程中，一列上坡行駛的列車的尾車聯(lián)結(jié)器鉤舌斷裂，造成尾車沿坡道下滑。由于調(diào)車員沒有及結(jié)器鉤舌斷裂，造成尾車沿坡道下滑。由于調(diào)車員沒有及時采取制止車輛下滑措施，車速不斷加快。當(dāng)尾車滑行到時采取制止車輛下滑措施，車速不斷加快。當(dāng)尾車滑行