安全系統(tǒng)工程電子實用教案

1、教材(jioci) 安 全 系 統(tǒng) 工 程 張景林 崔國璋 主編(zhbin) 煤炭工業(yè)出版社第1頁/共303頁第一頁，共304頁。參考書1、安全系統(tǒng)工程 左東紅 貢凱青 編著 化學(xué)工業(yè)出版社 2004年2、安全系統(tǒng)工程 汪元輝 主編 天津大學(xué)(tin jn d xu)出版社 1999年3、安全評價（第3版） 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局編 煤炭工業(yè)出版社 2005年 第2頁/共303頁第二頁，共304頁。第一章 概論(giln)基本概念安全系統(tǒng)工程研究(ynji)對象和研究(ynji)內(nèi)容安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展安全系統(tǒng)工程的應(yīng)用特點第3頁/共303頁第三頁，共304頁。1.1 基本概念危險(wi

2、xin)、安全、事故、風(fēng)險安全系統(tǒng)工程系統(tǒng)和系統(tǒng)工程可靠性、可靠度、可靠性工程安全系統(tǒng)與安全系統(tǒng)工程第4頁/共303頁第四頁，共304頁。 危險：指危害或危害因素，系統(tǒng)中的特定危險事件發(fā)生的可能性和嚴重性的結(jié)合。 安全：指免遭不可接受( jishu)危險的傷害。實質(zhì)是防止事故，消除導(dǎo)致死亡、傷害、急性職業(yè)危害及各種財產(chǎn)損失發(fā)生的條件。 事故：指造成人員死亡、傷害、職業(yè)病、財產(chǎn)損失或其他損失的意外事件。 風(fēng)險：指危險、危害事故發(fā)生的可能性與危險、危害事故嚴重程度的綜合度量。第5頁/共303頁第五頁，共304頁。安全(nqun)系統(tǒng)工程 以安全學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)(kxu)為理論基礎(chǔ)，以安全工程、系統(tǒng)工程

3、、可靠性工程為手段，對系統(tǒng)風(fēng)險進行分析、評價、控制、以期實現(xiàn)系統(tǒng)及其全過程安全目標的科學(xué)(kxu)技術(shù)。 第6頁/共303頁第六頁，共304頁。 安全系統(tǒng)工程是采用系統(tǒng)工程的方法對生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)的安全性或危險性進行定性或定量的分析，然后再進行綜合評價，并給以控制，使系統(tǒng)中發(fā)生的事故減少到最低限度，從而達到最佳安全狀態(tài)。 安全系統(tǒng)工程是安全科學(xué)中的重要(zhngyo)組成部分。它主要是研究事故產(chǎn)生的原因、規(guī)律，從而對其進行預(yù)測，將可能發(fā)生的事故進行消除；或?qū)σ呀?jīng)發(fā)生的事故找出原因吸取教訓(xùn)，避免同類事故的重復(fù)發(fā)生。第7頁/共303頁第七頁，共304頁。系統(tǒng)(xtng)和系統(tǒng)(xtng)工程 系統(tǒng)：由

4、相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機整體。 整體性：各要素通過統(tǒng)一形成新的功能； 相關(guān)性：各要素相互聯(lián)系、相互依賴、相互作用； 目的性：為完成任務(wù)而發(fā)揮系統(tǒng)特定功能； 有序性：發(fā)展的時間順序性和各子系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的層次性； 環(huán)境適應(yīng)性：相互影響、作用、吸收、約束。 系統(tǒng)工程：以系統(tǒng)為研究(ynji)對象，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為研究(ynji)手段，以系統(tǒng)最佳化為研究(ynji)目標的科學(xué)技術(shù)；是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法。 第8頁/共303頁第八頁，共304頁?？煽?kko)性、可靠(kko)度、可靠(kko)性工程 可靠性：系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時

5、間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 可靠度：衡量系統(tǒng)可靠性的標準，指系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率(gil)。 可靠性工程：研究系統(tǒng)可靠性的工程技術(shù)。解決如何提高系統(tǒng)可靠度，使系統(tǒng)在其壽命周期內(nèi)正常運行，圓滿完成其規(guī)定功能。第9頁/共303頁第九頁，共304頁。安全(nqun)系統(tǒng)與安全(nqun)系統(tǒng)工程 安全的自然屬性：安全是人的生理和心理的需要；對自然規(guī)律的不可抗拒性； 安全的社會屬性：人類的社會經(jīng)濟活動直接(zhji)或間接影響安全； 安全的動力學(xué)特征： 安全系統(tǒng)是物質(zhì)系統(tǒng) 安全系統(tǒng)是非線性系統(tǒng) 熵作為研究安全過程發(fā)展趨勢的重要概念和方法 第10頁/共303頁第十頁，共304頁。安全(nq

6、un)系統(tǒng)的特點 系統(tǒng)性-與安全有關(guān)(yugun)的影響因素構(gòu)成了安全系統(tǒng)。 開放性-安全系統(tǒng)寄生在另一系統(tǒng)（客體）中。 確定性與非確定性 有序與無序的統(tǒng)一 突變性或畸變性第11頁/共303頁第十一頁，共304頁。 安全系統(tǒng)工程：采用系統(tǒng)工程的基本原理和方法，預(yù)先識別(shbi)、分析系統(tǒng)存在的危險因素，評價并控制系統(tǒng)風(fēng)險，使系統(tǒng)安全性達到預(yù)期目標的工程技術(shù)。第12頁/共303頁第十二頁，共304頁。1.2 安全系統(tǒng)工程研究對象(duxing)和研究內(nèi)容 研究對象：人子系統(tǒng)、機器子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)，相互聯(lián)系相互制約 研究內(nèi)容：系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評價、安全決策與事故(shg)控制 方法論：系

7、統(tǒng)整體出發(fā)、本質(zhì)安全方法、人-機匹配法、安全經(jīng)濟方法、系統(tǒng)安全管理方法第13頁/共303頁第十三頁，共304頁。安全工程研究(ynji)內(nèi)容 系統(tǒng)安全分析：使用系統(tǒng)工程的原理和方法，辨別、分析系統(tǒng)存在的危險因素，并根據(jù)實際需要進行定性、定量描述的方法。 系統(tǒng)安全評價：以系統(tǒng)安全分析為基礎(chǔ)，通過評價掌握系統(tǒng)的事故風(fēng)險大小，并與安全指標相比較，從而對主要的危險因素采取控制措施。 安全決策與事故控制：從系統(tǒng)的完整性、相關(guān)性、有序性出發(fā)，對系統(tǒng)實施全面、全過程的安全管理(gunl)，實現(xiàn)對系統(tǒng)的安全目標控制。第14頁/共303頁第十四頁，共304頁。安全(nqun)系統(tǒng)工程的方法論 從系統(tǒng)整體出發(fā)的研

8、究方法：從系統(tǒng)的整體考慮解決安全問題的方法、過程和目標。把優(yōu)化思路貫穿到系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、研制和使用等各個階段。 本質(zhì)安全方法 ：研究實現(xiàn)系統(tǒng)本質(zhì)安全的方法和途徑。 人機匹配法 ：在影響系統(tǒng)安全的各種因素中 , 至關(guān)重要的是人-機匹配。 從安全的目標出發(fā), 考慮人-機匹配, 以及(yj)采用人-機匹配的理論和方法是安全系統(tǒng)工程方法的重要支撐點。 安全經(jīng)濟方法 ：安全的投入與安全(目標)在一定經(jīng)濟、技術(shù)水平條件下有對應(yīng)關(guān)系。 系統(tǒng)安全管理方法：安全系統(tǒng)工程從學(xué)科的角度講是技術(shù)與管理相交叉的橫斷學(xué)科。第15頁/共303頁第十五頁，共304頁。1.3 1.3 安全系統(tǒng)工程產(chǎn)生(chnshng)(ch

9、nshng)與發(fā)展 安全系統(tǒng)工程的發(fā)展過程大致經(jīng)歷了四個階段：1軍事裝備零部件的可靠性和安全性問題研究。始自20世紀50年代末期美國的軍事工業(yè)。 2工業(yè)安全管理開始引用系統(tǒng)工程方法。如60年代初應(yīng)用事故樹分析法（FTA）和故障類型影響分析法（FMEA）等。 3從60年代中期開始，引用系統(tǒng)工程計劃的方法，對系統(tǒng)開發(fā)的各階段，如計劃編制、開發(fā)研究、制造標準、操作程序等進行安全評價。 470年代以后是安全管理和工程廣泛(gungfn)使用系統(tǒng)工程方法，形成了安全系統(tǒng)工程學(xué)科。 第16頁/共303頁第十六頁，共304頁。 安全系統(tǒng)工程產(chǎn)生于20世紀60年代初美英等工業(yè)發(fā)達的國家； 于1962年美國空軍

10、提出“彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)安全工程”，制定了“武器系統(tǒng)安全標準”。1963年提出“系統(tǒng)安全程序”； 1964年美國道化學(xué)公司發(fā)表了化工廠“火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法”，英國帝國化學(xué)公司在次基礎(chǔ)上開發(fā)(kif)了蒙德評價法； 在我國，研究從20世紀70年代末開始。第17頁/共303頁第十七頁，共304頁。1.4 1.4 安全系統(tǒng)工程的應(yīng)用(yngyng)(yngyng)特點 第18頁/共303頁第十八頁，共304頁。第二章 系統(tǒng)安全分析(fnx)概述安全檢查及安全檢查表預(yù)先危險性分析故障類型和影響(yngxing)分析危險性和可操作性研究事件樹分析第19頁/共303頁第十九頁，共304頁。2.1 概述(i sh

11、) 系統(tǒng)安全分析是為了保證系統(tǒng)安全運行(ynxng)，查明系統(tǒng)中的危險、有害因素，以便采取相應(yīng)措施消除系統(tǒng)故障或事故。 系統(tǒng)安全分析的內(nèi)容 系統(tǒng)安全分析的具體目的 危險、有害因素及辨識 系統(tǒng)安全分析的方法 系統(tǒng)安全分析方法的選擇 第20頁/共303頁第二十頁，共304頁。2.1.1 系統(tǒng)安全分析(fnx)的內(nèi)容 對可能出現(xiàn)的初始的、誘發(fā)的及直接引起事故的各種危險因素及其相互關(guān)系調(diào)查分析； 對與系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境(hunjng)、設(shè)備、人員及因素調(diào)查分析； 對能利用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備、規(guī)程、工藝或材料控制或根除某種特殊危險因素的措施進行分析； 對控制措施及實施的最好方法調(diào)查分析； 對不能根除的危險因素失去或

12、減少控制可能出現(xiàn)的后果調(diào)查分析； 失控時為防止傷害和損害的安全防護措施調(diào)查分析。第21頁/共303頁第二十一頁，共304頁。2.1.2 系統(tǒng)安全分析的具體(jt)目的 對系統(tǒng)中所有危險源，查明并列出清單； 掌握危險源可能導(dǎo)致的事故(shg)，列出潛在事故(shg)隱患清單； 列出降低危險性的措施和需要深入研究部位的清單； 將所有危險源按危險大小排序； 為定量的危險性評價提供數(shù)據(jù)。第22頁/共303頁第二十二頁，共304頁。 危險因素：能對人造成傷亡(shngwng)或?qū)ξ镌斐赏话l(fā)性損害的因素。 有害因素：能影響人的身體健康，導(dǎo)致疾病，或?qū)ξ镌斐陕該p害的因素。 危險、有害因素的分類 危害辨識的

13、主要內(nèi)容 危害辨識的原則 危害辨識的方法 重大危險源及其辨識2.1.3 危險(wixin)、有害因素及辨識第23頁/共303頁第二十三頁，共304頁。危險、有害因素(yn s)的分類 按導(dǎo)致事故的直接原因分類 生產(chǎn)過程危險(wixin)和有害因素分類與代碼（GB/T13861-1992） 物理性危險(wixin)有害因素（15類）防護缺陷等 化學(xué)性危險(wixin)有害因素（5類）自燃有毒性 生物性危險(wixin)有害因素（5類）致害動植物 心理、生理性危險(wixin)有害因素（6類）禁忌作業(yè) 行為性危險(wixin)有害因素（4類）指揮失誤等 其他危險(wixin)有害因素（4類）第24

14、頁/共303頁第二十四頁，共304頁。 參照事故類別進行分類 企業(yè)職工傷亡事故分類 （GB6441-1986）分為20類，如物體打擊、車輛傷害、機械傷害、起重傷害、觸電、淹溺、灼燙、火災(zāi)、高處墜落、坍塌(tnt)、放炮、火藥爆炸、化學(xué)性爆炸、物理性爆炸、中毒和窒息、其他傷害。 職業(yè)病范圍和職業(yè)病患者處理辦法的規(guī)定分為：生產(chǎn)性粉塵、毒物、噪聲與振動、高溫、低溫、輻射、其他危害因素。危險(wixin)、有害因素的分類第25頁/共303頁第二十五頁，共304頁。危害辨識(bin sh)的內(nèi)容 廠址工程地質(zhì)、地形(dxng)、水文氣象、消防； 總平面布置功能分區(qū)、防火間距、道路 運輸線路及碼頭危險品裝

15、卸區(qū) 建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)、防火防爆、采光 生產(chǎn)工藝過程濕度、壓力、速度 生產(chǎn)設(shè)備裝置、化工設(shè)備裝置 機械設(shè)備運動零部件、操作條件 電氣設(shè)備觸電、火災(zāi)、爆炸、靜電、雷電 危險性較大設(shè)備、有害作業(yè)部位、管理設(shè)施等第26頁/共303頁第二十六頁，共304頁。危害辨識(bin sh)的原則 科學(xué)性科學(xué)的安全理論作指導(dǎo) 系統(tǒng)性子系統(tǒng)之間的相關(guān)和約束關(guān)系 全面性正常生產(chǎn)運轉(zhuǎn)、開車、停車(tng ch)、檢修等 預(yù)測性分析觸發(fā)事件第27頁/共303頁第二十七頁，共304頁。危害辨識(bin sh)的方法 直觀(zhgun)經(jīng)驗法 系統(tǒng)安全分析方法第28頁/共303頁第二十八頁，共304頁。重大(zhngd)危

16、險源及其辨識 重大危險(wixin)源：指長期或臨時地生產(chǎn)、加工、搬運、使用或儲存危險(wixin)物質(zhì)，且危險(wixin)物質(zhì)的數(shù)量等于或超過臨界量的單元。 重大危險(wixin)源分為：生產(chǎn)場所重大危險(wixin)源、儲存區(qū)重大危險(wixin)源。 重大危險(wixin)源的危險(wixin)等級分為四級。 參照重大危險(wixin)源識別 （GB18218-2000）進行辨識。第29頁/共303頁第二十九頁，共304頁。2.1.4 系統(tǒng)安全分析(fnx)的方法 安全檢查表法(Safety Checklist) 預(yù)先危險性分析(PHA) 故障類型(lixng)和影響分析(FMEA)

17、危險性和可操作性研究(HAZOP) 事件樹分析(ETA) 事故樹分析(FTA) 因果分析(CCA)第30頁/共303頁第三十頁，共304頁。 根據(jù)分析的目的 根據(jù)收集資料的多少、詳盡程度和內(nèi)容的更新程度 根據(jù)分析系統(tǒng)的復(fù)雜程度和規(guī)模，工藝類型及操作(cozu)類型 根據(jù)危險性的高低（表2-1）當(dāng)系統(tǒng)的危險性較高時，通常采用系統(tǒng)、嚴格、預(yù)測性的方法。2.1.5 系統(tǒng)安全分析方法的選擇(xunz)第31頁/共303頁第三十一頁，共304頁。 安全檢查是對工程、系統(tǒng)的設(shè)計、裝置條件、實際操作、維修(wixi)等進行詳細檢查以識別所存在的危險性。2.2 安全檢查及安全檢查表第32頁/共303頁第三十二

18、頁，共304頁。安全檢查的目的(md) 使操作人員保持對工藝危險的警覺性； 對需要修訂的操作規(guī)程(cozuguchng)進行審查； 對設(shè)備和工藝變化可能帶來的任何危險性進行識別； 評價安全系統(tǒng)和控制的設(shè)計依據(jù)； 對現(xiàn)有危險性的新技術(shù)應(yīng)用進行審查； 審查維修和安全檢查是否充分。第33頁/共303頁第三十三頁，共304頁。安全檢查的性質(zhì)(xngzh)和內(nèi)容 安全檢查的性質(zhì)：普遍(pbin)檢查、專業(yè)檢查、季節(jié)性檢查。 安全檢查的內(nèi)容 查思想 查管理 查隱患 查事故處理第34頁/共303頁第三十四頁，共304頁。安全檢查所需資料(zlio) 相關(guān)的法規(guī)和標準； 以前類似的安全分析報告； 詳細工藝和裝

19、置說明，帶控制點的工藝流程圖（P&IDS）和工藝流程圖（PID）； 開、停車及操作、維修、應(yīng)急規(guī)程； 事故報告、未遂(wi su)事故報告； 以往工藝檢修報告； 工藝物料性質(zhì)，毒性及反應(yīng)活性等資料。第35頁/共303頁第三十五頁，共304頁。安全檢查表 安全檢查表的形式：危險等級劃分表、安全性評價項目表、安全性評價檢查表 安全檢查表的類型：審計設(shè)計用、廠級、車間級、工段及崗位級、專業(yè)性 “三同時”原則(yunz)：新建、改建和擴建的廠礦企業(yè)，革新、挖掘的工程項目，都必須與相應(yīng)的安全衛(wèi)生設(shè)施同時設(shè)計、同時施工和同時投產(chǎn)。 安全檢查表的編制（表2-2）第36頁/共303頁第三十六頁，共30

20、4頁。安全檢查表的特點(tdin) 比較系統(tǒng)和完整，能包括控制事故發(fā)生的各種因素，可避免盲目性，從而提高安全檢查工作的效果和質(zhì)量； 根據(jù)有關(guān)法規(guī)、安全規(guī)程和標準制定，檢查目的明確，內(nèi)容具體，易于實現(xiàn)安全要求； 對系統(tǒng)危險因素辨識、評價和制定出措施的過程，能準確查出隱患(ynhun)并得出確切結(jié)論； 推行安全生產(chǎn)責(zé)任制； 簡單易行，易掌握和接受，可經(jīng)常自我檢查。第37頁/共303頁第三十七頁，共304頁。安全檢查表編制(binzh)舉例 蒸汽鍋爐安全檢查程序表 蒸汽鍋爐爆炸(bozh)事故安全檢查表（蒸汽鍋爐安全檢查表）第38頁/共303頁第三十八頁，共304頁。 預(yù)先危險性分析主要用于新系統(tǒng)設(shè)

21、計、已有系統(tǒng)改造之前的方案設(shè)計、選址階段，在沒有掌握該系統(tǒng)詳細資料的時候，用來分析、辨識可能出現(xiàn)或已經(jīng)存在的危險因素，并盡可能在付諸實施之前找出預(yù)防、改正、補救措施，消除或控制危險因素。 其特點是在系統(tǒng)開發(fā)的初期識別、控制危險因素，用最小的代價消除和減少系統(tǒng)中的危險因素，從而(cng r)為制定整個系統(tǒng)壽命期間的安全操作規(guī)程提出依據(jù)。2.3 預(yù)先(yxin)危險性分析第39頁/共303頁第三十九頁，共304頁。 準備階段( jidun)：收集資料 審查階段( jidun)：安全審查，辨識主要危險因素，審查設(shè)計規(guī)范和采取的消除控制危險源的措施；研究主要危險因素產(chǎn)生原因和可能發(fā)生的事故，根據(jù)其嚴重

22、程度，確定危險因素的危險等級（安全級、臨界 級、危險 級、災(zāi)難 級） 結(jié)果匯總階段( jidun)：主要事故及產(chǎn)生原因、可能的后果、危險性級別、相應(yīng)的措施。2.3.1 預(yù)先危險性分析(fnx)的程序第40頁/共303頁第四十頁，共304頁。1、限制能量或采用安全能源代替危險能源。如限速裝置、低電壓設(shè)備、安全設(shè)備等。2、防止能量外泄，如自動溫度調(diào)節(jié)器、保險絲、氣體檢測器等。3、防止能量散逸，如絕緣材料、安全帶等。4、在能量的放出路線和時間上采取措施，如安全禁止標志、防護性接地等。5、能量放出緩沖(hunchng)裝置，如沖擊吸收裝置等。2.3.2 危險性的控制(kngzh)第41頁/共303頁第

23、四十一頁，共304頁。危險性的控制(kngzh)6、在能量源上采取防護措施(cush)，如防護罩等。7、在能量和人與物之間設(shè)立防護措施(cush)，如玻璃視鏡。8、對人體采取防護措施(cush)，如頭盔、安全靴。9、提高耐受能力，如選用耐久性材料。10、降低損害程度的措施(cush)，如救援活動等。第42頁/共303頁第四十二頁，共304頁。 事故發(fā)生原因：盛裝硫化氫的壓力容器泄漏或破裂；化學(xué)反應(yīng)中硫化氫過剩；反應(yīng)裝置(zhungzh)供料管線泄漏或破裂；在連接硫化氫儲罐和反應(yīng)裝置(zhungzh)的過程中發(fā)生泄漏。（表2-3） 危險程度劃分為級和級。2.3.3 應(yīng)用實例-硫化氫輸送(sh s

24、n)系統(tǒng)第43頁/共303頁第四十三頁，共304頁。硫化氫意外(ywi)泄漏危險性控制 考慮一種低毒性物質(zhì)在需要時產(chǎn)生硫化氫工藝； 開發(fā)一套收集和處理過剩硫化氫的系統(tǒng)； 采用硫化氫泄漏報警裝置； 現(xiàn)場儲存最小量硫化氫，不會輸送、處理過量； 開發(fā)符合人機工程學(xué)要求的儲罐連接(linji)程序； 設(shè)置水封系統(tǒng)封閉儲罐； 將儲罐布置在遠離其他道路、方便輸送的地方； 培訓(xùn)員工掌握應(yīng)急程序。第44頁/共303頁第四十四頁，共304頁。 鞍山鋼鐵公司針對高爐拆裝工程進行預(yù)先危害(wihi)分析。（表2-4）2.3.3 應(yīng)用(yngyng)實例-高爐拆裝工程第45頁/共303頁第四十五頁，共304頁。分組討

25、論 燃氣熱水器的預(yù)先危險性分析 危險因素（分析表） 觸發(fā)事件 事故原因 事故情況 事故結(jié)果( ji gu) 危險等級 預(yù)防措施第46頁/共303頁第四十六頁，共304頁。 FMEA是一種系統(tǒng)安全分析歸納方法。 系統(tǒng)的子系統(tǒng)或元件在運行過程中可能會發(fā)生不同類型的故障。 FMEA找出系統(tǒng)中各子系統(tǒng)及元件可能發(fā)生的故障及其類型，查明各種類型故障對鄰近子系統(tǒng)或元件的影響，以及最終對系統(tǒng)的影響，提出(t ch)消除或控制這些影響的措施。2.4 故障類型(lixng)和影響分析第47頁/共303頁第四十七頁，共304頁。 系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元件在運行過程中，由于性能(xngnng)低劣而不能完成規(guī)定的功能，因

26、而發(fā)生故障。 一個系統(tǒng)或一個元件有多種故障類型 一般機電產(chǎn)品設(shè)備常見的故障類型（表2-6）2.4.1 故障(gzhng)類型第48頁/共303頁第四十八頁，共304頁。 掌握和了解(lioji)對象系統(tǒng)，確定邊界條件。 對系統(tǒng)元件的故障類型和產(chǎn)生原因進行分析（意外運行、運行不準時、停止不及時、運行期間故障） 故障類型對系統(tǒng)和元件的影響 匯總結(jié)果和提出改正措施2.4.2 FMEA分析(fnx)步驟第49頁/共303頁第四十九頁，共304頁。 系統(tǒng)或裝置的工藝流程圖（P&IDS）； 設(shè)備(shbi)、配件一覽表； 設(shè)備(shbi)功能和故障模式方面的知識； 系統(tǒng)或裝置功能及設(shè)備(shbi)

27、故障處理方法知識。2.4.3 FMEA需要(xyo)的資料第50頁/共303頁第五十頁，共304頁。2.4.4 故障類型等級(dngj)劃分故障等級 影響程度 可能的損失 致命性 造成死亡或系統(tǒng)損壞 嚴重性 嚴重傷害、職業(yè)病或主系統(tǒng)損壞 臨界性 輕傷、輕職業(yè)病或次系統(tǒng)損壞 可忽略性 不會造成傷害和職業(yè)病，系統(tǒng)不會損壞 第51頁/共303頁第五十一頁，共304頁。 電機運行(ynxng)系統(tǒng)故障類型和影響分析（電機運行(ynxng)系統(tǒng)） 空氣壓縮機儲罐的故障類型和影響分析（儲氣罐故障分析）2.4.5 應(yīng)用(yngyng)實例第52頁/共303頁第五十二頁，共304頁。 FMECA是一種定量分析

28、(dnglingfnx)方法。 FMECA包括故障類型和影響分析，及危險度分析兩部分。 故障類型的危險度是用概率-嚴重度來評價。概率指故障類型發(fā)生的概率，嚴重度指故障后果的嚴重程度。 嚴重度：2.4.6 故障類型(lixng)和影響、危險度分析nitkkC121第53頁/共303頁第五十三頁，共304頁。 HAZOP是1974年由英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ICI)開發(fā)。 應(yīng)用系統(tǒng)的審查方法來審查新設(shè)計或已有工廠的生產(chǎn)工藝和工程總圖，以評價因裝置、設(shè)備的個別部分(b fen)的誤操作或機械故障引起的潛在危險，并評價其對整個工廠的影響。 由各相關(guān)鄰域的專家組成小組成員共同完成。2.5 危險性和可操作性

29、研究(ynji) 第54頁/共303頁第五十四頁，共304頁。 危險性和可操作性研究（HAZOP）研究的側(cè)重點是工藝部分(b fen)或操作步驟各具體值，它的基本過程是以引導(dǎo)詞為引導(dǎo)，對過程工藝狀態(tài)的變化（偏差）加以確定，找出裝置及過程中存在的危害。第55頁/共303頁第五十五頁，共304頁。 意圖：工藝某一部分完成(wn chng)的功能，一般用流程圖表示。 偏離：與設(shè)計意圖的情況不一致，分析中運用引導(dǎo)詞系統(tǒng)地審查工藝參數(shù)來發(fā)現(xiàn)偏離。 原因：產(chǎn)生偏離的原因。 后果：偏離設(shè)計意圖所造成的后果。 引導(dǎo)詞：對設(shè)計意圖定性或定量描述的簡單詞語。用于兩類工藝參數(shù)：概念性參數(shù)（如反應(yīng)、混合等）、具體參數(shù)

30、（如溫度、壓力等）。 工藝參數(shù)：生產(chǎn)工藝的物理或化學(xué)特性，如反應(yīng)、濃度、溫度、壓力、流量等。2.5.1 基本概念和術(shù)語(shy)第56頁/共303頁第五十六頁，共304頁。 研究準備：明確目的(md)、建立研究小組、收集各種設(shè)計圖紙、流程圖、工廠平面圖等、制定研究計劃。 審查階段（圖2-3） 編制分析結(jié)果報告2.5.2 HAZOP的研究(ynji)步驟 第57頁/共303頁第五十七頁，共304頁。 磷酸氫二銨（DAP）工藝系統(tǒng)危險性與可操作性研究 工藝系統(tǒng)圖（圖2-4） 分析(fnx)結(jié)果（表2-13）2.5.3 應(yīng)用(yngyng)實例第58頁/共303頁第五十八頁，共304頁。 ETA是從

31、一個初始事件開始，按順序分析(fnx)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。 原理：每個系統(tǒng)都由若干元件組成，每一個元件對規(guī)定的功能存在具有（成功）和不具有（失?。﹥煞N可能。按照系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)順序，從初始元件開始，由左向右分析(fnx)各元件成功和失敗兩種可能，直到最后一個元件為止。2.6 事件(shjin)樹分析第59頁/共303頁第五十九頁，共304頁。分析(fnx)步驟 確定初始（因）事件并進行分類； 找出與初始事件有關(guān)的環(huán)節(jié)事件（初始事件后的其他原因事件）； 畫事件樹（從初始事件畫一條(y tio)水平線到第一個環(huán)節(jié)事件，末端畫一垂直線，線上端表示成功，下端表示失?。?； 簡化事件樹

32、并進行定量化； 說明分析結(jié)果。第60頁/共303頁第六十頁，共304頁。事件(shjin)樹分析的注意事項 確定初因事件時有效利用平時的安全檢查表、巡視結(jié)果、未遂事件和故障信息，以及相似系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料； 選擇初因事件時，重點放在對系統(tǒng)安全影響大、發(fā)生頻率高的事件上； 在根據(jù)事件樹分析結(jié)果制定(zhdng)對策時，要優(yōu)先考慮事故發(fā)生頻率高事故影響大的項目。第61頁/共303頁第六十一頁，共304頁。 當(dāng)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率是由組成系統(tǒng)的作業(yè)過程中各階段安全措施的程序錯誤或失敗概率的邏輯積表示時，其對應(yīng)措施是使發(fā)生事故的各階段中任何(rnh)一項安全措施成功即可； 當(dāng)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率是由構(gòu)成系統(tǒng)的

33、作業(yè)過程中各事故發(fā)生的邏輯和表示時，需采取的對策是使可能發(fā)生事故的所有階段中安全措施都成功。第62頁/共303頁第六十二頁，共304頁。事件樹分析(fnx)舉例 應(yīng)用舉例（反應(yīng)器的溫度控制） 例1 有一個泵和兩個串聯(lián)閥門組成的物料輸送系統(tǒng)。物料沿箭頭方向順序經(jīng)過(jnggu)泵A、閥門B和閥門C。設(shè)泵A、閥門B和閥門C的可靠度分別為0.95、0.9、0.9。求系統(tǒng)的成功概率。(事件樹1) 例2 有一個泵和兩個并聯(lián)閥門組成的物料輸送系統(tǒng)（同上），求系統(tǒng)的成功概率。(事件樹2)第63頁/共303頁第六十三頁，共304頁。第三章 事故(shg)樹分析事故樹分析概述事故樹的編制事故樹的定性分析事故樹的

34、定量分析基本事件的重要度分析事故樹的模塊分割和早期不交化事故樹分析的應(yīng)用(yngyng)實例第64頁/共303頁第六十四頁，共304頁。 事故樹分析是安全系統(tǒng)工程分析中運用最為廣泛、普遍的一種分析方法。 事故樹表示導(dǎo)致災(zāi)害事故各種因素之間的邏輯關(guān)系圖，由事件(shjin)符號和邏輯符號組成。 事故樹分析又稱為故障分析，是一種演繹的系統(tǒng)安全分析方法；它從頂上事件(shjin)開始，層層分析其發(fā)生原因，直到找出事故的基本原因為止。第65頁/共303頁第六十五頁，共304頁。 1961年美國貝爾電話研究所的維森首創(chuàng)了FTA，用于研究民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)(xtng)的安全性評價。 美國波音公司的哈斯

35、爾等人采用電子計算機進行FTA輔助分析和計算。 1974年美國原子能委員會應(yīng)用FTA對商用核電站進行風(fēng)險評價。 目前， FTA可應(yīng)用于宇航、核工業(yè)、電子電力、化工、機械、交通等領(lǐng)域，進行故障診斷和分析，指導(dǎo)系統(tǒng)(xtng)的安全運行，實現(xiàn)系統(tǒng)(xtng)優(yōu)化設(shè)計。3.1 事故樹分析(fnx)概述第66頁/共303頁第六十六頁，共304頁。 FTA是一種演繹推理法。把系統(tǒng)可能發(fā)生的事故與其各種原因之間的邏輯關(guān)系用事故樹的樹形圖表示，清晰地表達了系統(tǒng)內(nèi)各事件間內(nèi)在聯(lián)系，并指出了單元故障與系統(tǒng)事故間的邏輯關(guān)系，便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)； 靈活性強，對人-機-環(huán)境因素綜合(zngh)進行分析； 分析中發(fā)

36、現(xiàn)和解決問題，提高系統(tǒng)安全性； FTA可定量計算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率，為改善和評價系統(tǒng)安全性提供定量依據(jù)。3.1.1 事故(shg)樹分析的特點第67頁/共303頁第六十七頁，共304頁。 準備(zhnbi)階段：確定分析系統(tǒng)的范圍，明確影響系統(tǒng)安全的主要因素；收集系統(tǒng)的相關(guān)資料和數(shù)據(jù)；調(diào)查系統(tǒng)曾經(jīng)或可能發(fā)生的事故。 編制事故樹：確定頂事件、調(diào)查所有原因事件、編制事故樹。 定性分析：求最小割集或最小徑集、結(jié)構(gòu)重要度，確定安全保障措施。 定量分析：計算發(fā)生概率、概率重要度、關(guān)鍵重要度，進行風(fēng)險分析，確定安全投資。 分析的總結(jié)和應(yīng)用：為安全性評價和設(shè)計提供依據(jù)。3.1.2 事故(shg)樹分析步

37、驟第68頁/共303頁第六十八頁，共304頁。 事件及事件符號 結(jié)果事件：由其他事件或事件組合所導(dǎo)致的事件，位于邏輯門的輸出端，用矩形表示。包括(boku)頂事件、中間事件； 底事件：導(dǎo)致其他事件的原因事件，位于事故樹的底部，是邏輯門的輸入事件，包括(boku)基本原因事件（圓形）、省略事件（菱形）； 特殊事件：需要表明其特殊性或引起注意的事件，包括(boku)開關(guān)事件（房形）、條件事件（橢圓形）；3.1.3 事故(shg)樹的符號及意義第69頁/共303頁第六十九頁，共304頁。 邏輯門及其符號(fho) 與門：表示僅當(dāng)所有輸入事件都發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生的邏輯關(guān)系； 或門：表示至少一個輸入

38、事件發(fā)生時，輸出事件就發(fā)生的邏輯關(guān)系； 非門：輸出事件為輸入事件的對立事件； 特殊門： 表決門：表示僅當(dāng)輸入事件有m個或m個以上事件同時發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生。第70頁/共303頁第七十頁，共304頁。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。禁門：表示僅當(dāng)條件事件發(fā)生時，輸入事件的發(fā)生才導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生。條件與門：表示輸入事件不僅同時發(fā)生，而且必須滿足條件A，輸出事件才發(fā)生。條件或門：表示輸入事件中至少有一個(y )發(fā)生，滿足條件A的情況下，輸出事件才發(fā)生。（邏輯門符號）轉(zhuǎn)移符號：表示部分事故樹的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出第71頁/共303頁第七十一頁，共304頁。 人工(rngng)編制 計算

39、機輔助編制 舉例說明3.2 事故(shg)樹的編制第72頁/共303頁第七十二頁，共304頁。3.2.1 事故樹的人工(rngng)編制 編制事故樹的規(guī)則 考慮風(fēng)險大的事故事件作為頂事件； 合理確定邊界條件，明確規(guī)定被分析系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的界面，作合理的假設(shè)； 事故樹編制應(yīng)逐級進行，不允許跳躍(tioyu)，不允許門與門直接相連，保證邏輯關(guān)系的準確性； 確切描述頂事件（定義、狀態(tài)等） 編制事故樹的方法：演繹法，從頂事件開始，分析其原因，逐級向下演繹。第73頁/共303頁第七十三頁，共304頁。3.2.2 事故(shg)樹的計算機輔助編制 合成法（Synthetic Tree Method） 一種

40、規(guī)范化的方法，針對系統(tǒng)硬件事故而編制，關(guān)鍵是建立系統(tǒng)典型的子事故樹。分析部件事故模式的基礎(chǔ)上，用計算機程序?qū)ψ邮鹿蕵溥M行編輯。用于解決電路系統(tǒng)。 判定(pndng)表法 (Decision Table) 把每個部件的輸入輸出事件的關(guān)系列成判定(pndng)表，從頂事件出發(fā)根據(jù)判定(pndng)表中間事件追蹤到基本事件為止，從而制成事故樹。適用于帶反饋和自動控制的系統(tǒng)。第74頁/共303頁第七十四頁，共304頁。3.2.3 事故樹編制(binzh)舉例 壓力容器爆炸事故樹的編制 油庫燃爆事故樹的編制（事故樹圖） 硝酸熱交換器系統(tǒng)事故樹的編制 系統(tǒng)工藝(gngy)圖（系統(tǒng)簡圖） 系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系圖

41、（輸入輸出關(guān)系圖） 判定表：（高，正常，零）=（+1，0，-1） （正常，故障，停轉(zhuǎn)）=（N，F(xiàn)，B）（判定表） 事故樹（事故樹） 規(guī)范化事故樹（規(guī)范化）第75頁/共303頁第七十五頁，共304頁。 結(jié)構(gòu)函數(shù) 最小割集 最小徑集 最小割集和最小徑集在事故樹分析(fnx)中的作用3.3 事故(shg)樹的定性分析第76頁/共303頁第七十六頁，共304頁。 結(jié)構(gòu)函數(shù) 事故(shg)樹有n個相互獨立的基本事件， 表示基本事件的狀態(tài)變量， 表示事故(shg)樹頂事件的狀態(tài)變量3.3.1 結(jié)構(gòu)函數(shù)不發(fā)生基本事件（發(fā)生基本事件iiiXniXX0), 2 , 11),(),(0121nXXXXX其中結(jié)構(gòu)函

42、數(shù)：頂事件不發(fā)生頂事件發(fā)生iX第77頁/共303頁第七十七頁，共304頁。結(jié)構(gòu)函數(shù)的性質(zhì)(xngzh)（一）、當(dāng)事故樹中基本事件都發(fā)生時，頂事件必然發(fā)生；當(dāng)所有基本事件都不發(fā)生時，頂事件必然不發(fā)生。、當(dāng)某一基本事件 由不發(fā)生轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)生時（其他基本事件固定(gdng)為某狀態(tài)），頂事件可能維持不發(fā)生狀態(tài)，也可能轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)生狀態(tài)。、由任意事故樹描述的系統(tǒng)狀態(tài)，可以用全部基本事件作成“或”結(jié)合的事故樹表示系統(tǒng)的最劣狀態(tài)（頂事件最易發(fā)生），也可以用全部基本事件作成“與”結(jié)合表示的最佳狀態(tài)（頂事件最難發(fā)生）iX第78頁/共303頁第七十八頁，共304頁。、由n個二值狀態(tài)變量 構(gòu)成的事故樹，其結(jié)構(gòu)函數(shù)對所有

43、狀態(tài)變量都可以(ky)展開為：結(jié)構(gòu)函數(shù)的性質(zhì)(xngzh)（二）0011,),0()1 (),1 (),(1121iiiiniijjiijiijiXXXXXXXXXXXXXX表示；表示；式中，iX第79頁/共303頁第七十九頁，共304頁。事故(shg)樹結(jié)構(gòu)函數(shù) 若取盡所有狀態(tài)變量 的所有狀態(tài) 或1，則含n有個基本事件的事故(shg)樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)可展開為：), 2 , 1(niXi0jY狀態(tài)值。應(yīng)頂事件的個事件的狀態(tài)組合所對為第為狀態(tài)組合數(shù)；個基本事件的狀態(tài)值；為第其中PXiYXXXXpnipniYjYipnjj)(2)1 ()()(2111第80頁/共303頁第八十頁，共304頁。 由“與

44、門”結(jié)合的事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)決定( judng)于基本事件中的最小狀態(tài)值： 由“或門”結(jié)合的事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)決定( judng)于基本事件中的最大狀態(tài)值：（圖示）nniiXXXXX,min)(211nniiXXXXX,max)(211第81頁/共303頁第八十一頁，共304頁。 割集：在事故樹中引起頂事件(shjin)發(fā)生的基本事件(shjin)的集合，也稱截集或截止集。 最小割集：如果割集中任意去掉一個基本事件(shjin)后就不是割集，這樣的割集為最小割集。最小割集是引起頂事件(shjin)發(fā)生的充分必要條件。3.3.2 最小割集第82頁/共303頁第八十二頁，共304頁。求最小割集的方法(

45、fngf)之一布爾代數(shù)法 以集合為研究對象的集合代數(shù)，以線路分析為形式進行研究的開關(guān)代數(shù)，以命題為研究對象的邏輯代數(shù)，三者有機融合，通過(tnggu)概括和抽象就是布爾代數(shù)。 若干個具有某種屬性的固定事物的全體叫做一個集合。集合運算有其本身的運算符號。 布爾代數(shù)的化簡（規(guī)則）第83頁/共303頁第八十三頁，共304頁。布爾代數(shù)(b r di sh)法化簡步驟 第一步：建立事故(shg)樹的布爾表達式。從頂事件開始，用下一層事件代替上一層事件，直至頂事件被所有的基本事件代替。 第二步：將布爾表達式化為析取標準式 第三步：化析取標準式為最簡析取標準式 第四步：由最小割集把原事故(shg)樹化簡為等

46、效事故(shg)樹。niinAAAAf121第84頁/共303頁第八十四頁，共304頁。素數(shù)(s sh)法化簡 將每一個割集中的基本事件用一個素數(shù)表示，該割集用所屬基本事件對應(yīng)的素數(shù)的乘積表示，則一個事故樹若有N個割集，就對應(yīng)有N個數(shù)。 素數(shù)表示的割集是最小割集，與該素數(shù)成倍的數(shù)表示的割集不是最小割集； 在N個割集中去掉上面確定(qudng)的最小割集和非最小割集，再找素數(shù)乘積的最小數(shù)，該數(shù)表示的割集為最小割集； 重復(fù)上述步驟，直至在N個割集中找到N1個最小割集 ，N2個非最小割集 ，且N1+N2=N為止。), 0(11NNN)0(12NNN第85頁/共303頁第八十五頁，共304頁。分離重復(fù)

47、(chngf)事件法化簡 事故樹中無重復(fù)的基本事件，求出的割集為最小割集，僅對含有重復(fù)基本事件的割集化簡即可。設(shè)N表示(biosh)事故樹的全部割集，N1表示(biosh)含有重復(fù)基本事件的割集，N2表示(biosh)不含重復(fù)事件的割集， 表示(biosh)全部最小割集。 求出N ，若事故樹沒有重復(fù)的基本事件，則 ； 檢查全部割集，將N分成N1和N2兩組； 化簡含有重復(fù)基本事件的割集N1為最小割集 ； 則N1NNN 21NNN第86頁/共303頁第八十六頁，共304頁。 例3-3 用布爾代數(shù)法求圖3-12所示事故(shg)樹的最小割集。（事故(shg)樹） （等效事故(shg)樹）534132

48、1XXXXXXXT5341321,XXXXXXX，該事故樹的最小割集：第87頁/共303頁第八十七頁，共304頁。補充(bchng)例題 例1、 求所示事故樹的最小割集，并畫出用最小割集表示(biosh)事故樹的等效圖。(事故樹) （等效事故樹）645421,XXXXXX最小割集為第88頁/共303頁第八十八頁，共304頁。 行列法于1972年由富塞爾和文西利提出，又稱下行法或富塞爾算法(sun f)。 理論依據(jù)：事故樹“或門”使割集的數(shù)量增加，而不改變割集內(nèi)所含事件的數(shù)量； “與門”使割集內(nèi)所含事件數(shù)量增加，而不改變割集的數(shù)量。求最小割集的方法(fngf)二行列法第89頁/共303頁第八十九

49、頁，共304頁。行列(hng li)法求取最小割集 方法：首先從頂事件開始，順序用下一事件代替上一層事件，過程中凡“或門”連接的輸入事件按列排列，用“與門”連接的輸入事件按行排列；逐層向下直到頂事件全部為基本事件表示(biosh)為止；最后列寫的每一行基本事件集合，經(jīng)化簡若集合內(nèi)元素?zé)o重復(fù)出現(xiàn)，且各集合間沒有包含關(guān)系，這些集合就是最小割集。第90頁/共303頁第九十頁，共304頁。 例3-4 用行列法求圖3-12所示事故(shg)樹的最小割集。（行列法求解步驟）第91頁/共303頁第九十一頁，共304頁。補充(bchng)例題 例2、用行列(hng li)法求例1所示的事故樹的最小割集。（事故

50、樹）64544544423212112311XXXXXAXAXAXXXXXXXAXAT第92頁/共303頁第九十二頁，共304頁。 1974年由富塞爾、亨利和馬斯鮑爾提出的一種求最小割集的程序-MOCUS。原理與行列法相似，將行列代換過程用矩陣變換來代替。 首先確定矩陣包含的行列數(shù) 再求割集矩陣 利用布爾代數(shù)(b r di sh)化簡 求出最小割集并上機計算求最小割集的方法(fngf)三矩陣法第93頁/共303頁第九十三頁，共304頁。1、矩陣(j zhn)大小的確定 定義矩陣 ，矩陣的每一行為事故樹的一個割集或徑集。假定第i門的第j個輸入用變量(binling) 表示，求割集矩陣的行數(shù)m可按

51、下式計算： 為第個i門輸入事件的數(shù)量； 為 第i個門的第j個輸入變量(binling)，當(dāng)輸入變量(binling)為基本事件時 ，當(dāng)輸入變量(binling)是門K時 ； 為門i的變量(binling)，如果是緊接頂事件T的門， 即為矩陣的行數(shù)m。nCMmjiX,為或門）為與門）iXXXiXXXXiiiiiiiii(,2,1 ,2,1 ,1,jiXkjiXX,iXTiXX ijiX,第94頁/共303頁第九十四頁，共304頁。 矩陣的列數(shù)就是某個割集或徑集所含事件的 最多數(shù)目。設(shè)第i門的 第j個輸入變量用 表示，根據(jù)門i的類型，計算割集矩陣列數(shù)n： 為第個i門的第個j輸入變量，當(dāng)輸入變量為基

52、本(jbn)事件時 ，當(dāng)輸入變量是門K時， ； 為門i的變量，如果是緊接頂事件T的門， 即為矩陣的列數(shù)n。為或門）為與門）iYYYiYYYYiiiiiiiii(,max(,2,1 ,2,1 ,jiY,jiY,1,jiYKjiYY,iYTiYY 第95頁/共303頁第九十五頁，共304頁。2、求割集矩陣(j zhn) 步驟：在矩陣的第一行第一列即CM(1,1)位置上寫上頂事件T下的第一個門的名稱；按規(guī)則代替直到全部基本(jbn)事件代替了頂事件為止；這是矩陣中的每一行即為所求的割集。 符號規(guī)定：列數(shù)。所在行中已用過的最大當(dāng)前被代換的門或事件的最大的行數(shù)；代換過程中前面已用過列的元素的變量；行第矩

53、陣第）個輸入（門的第量；輸入門或基本事件的數(shù)事故數(shù)中門的名稱；maxmax,),(, 1YXYXYXCMiiWPWwiWW第96頁/共303頁第九十六頁，共304頁。3、替換(t hun)規(guī)則 規(guī)則1：設(shè)在割集矩陣 位置上是門W，則在該位置上以門W的第一個輸入替代，即 規(guī)則2：當(dāng)門W是“與門”時，在矩陣的 位置上依次寫上W門的第2，3， 個輸入，即 規(guī)則3：當(dāng)W是“或門”時，在矩陣的 位置上按下式規(guī)定的符號輸入： 根據(jù)以上規(guī)則逐步進行，最后得到以基本事件為元素的矩陣，其各行基本事件將作為(zuwi)元素構(gòu)成一個割集。對割集化簡即可求最小割集。),(YXCM1 ,),(WPYXCM) 1,(ma

54、xYXW), 3 , 2() 1,(,maxWnWnPYXCM), 1(maxnX), 3 , 2,(), 2 , 1,)(,(), 1(,maxmaxWnWnYtPYtYttXCMtXCM第97頁/共303頁第九十七頁，共304頁。 例3-5 用矩陣( j zhn)法求圖3-12所示事故樹的割集和最小割集。第98頁/共303頁第九十八頁，共304頁。 只要某些基本事件不發(fā)生頂事件就不會發(fā)生，這些不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集（或通集、路集）。 在同一事故樹中，不包含其他徑集的徑集稱為最小徑集。最小徑集中任意去掉(q dio)一個基本事件后就不再是徑集。 最小徑集是保證頂事件不發(fā)生的充分必要條

55、件。3.3.3 最小徑集第99頁/共303頁第九十九頁，共304頁。求最小徑集的方法(fngf)一對偶樹法 根據(jù)對偶原理，成功樹頂事件發(fā)生，其對偶樹（事故(shg)樹）頂事件不發(fā)生。 步驟：首先將事故(shg)樹變換成其對偶的成功樹（將原事故(shg)樹中的邏輯或門改成邏輯與門，將邏輯與門改成邏輯或門，把全部事件變成事件補的形式），然后求出成功樹的最小割集，即為所求事故(shg)樹的最小徑集。 例3-6 用對偶樹法求圖3-12事故(shg)樹的最小徑集。（成功樹）第100頁/共303頁第一百頁，共304頁。 將事故樹的布爾代數(shù)(b r di sh)式化簡成最簡合取標準式，式中最大項便是最小徑集

56、。 若最簡合取標準式中含有個m最大項，則該事故樹便有m個最小徑集。 求圖3-12所示的最簡合取標準式求最小徑集的方法(fngf)二布爾代數(shù)法)()()()()()()()()( )()(542435131453433452432513145334532513145332531XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXT第101頁/共303頁第一百零一頁，共304頁。 用行列法計算事故樹最小徑集，與計算事故樹最小割集的方法類似。 首先從頂事件開始，順序用下一事件代替上一層事件，過程中凡“與門”連接的輸入事件按列排列，用“或門”連接的輸入事件按行排列

57、；逐層向下直到頂事件全部為基本事件表示為止；最后得到(d do)的每一行基本事件集合都是事故樹的最小徑集。求最小徑集的方法(fngf)三行列法第102頁/共303頁第一百零二頁，共304頁。 最小割集表示系統(tǒng)的危險性。最小割集越多，說明系統(tǒng)的危險性越大； 最小割集表示頂事件發(fā)生(fshng)的原因組合； 每個最小割集代表一種事故模式，為降低系統(tǒng)的危險性提出控制方向和預(yù)防措施。少事件的最小割集比多事件的最小割集容易發(fā)生(fshng)，應(yīng)優(yōu)先考慮采取安全措施； 利用最小割集可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，方便計算頂事件發(fā)生(fshng)的概率。3.3.4 最小割集在事故樹分析(fnx)中的作

58、用第103頁/共303頁第一百零三頁，共304頁。最小徑集表示系統(tǒng)的安全性。每一個最小徑集都是保證事故樹頂事件不發(fā)生的條件，是采取預(yù)防措施，防止發(fā)生事故的一種途徑；通過最小徑集選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案；判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計算頂事件發(fā)生的概率(gil)。如果事故樹中或門多，則最小徑集的數(shù)量就少，定性分析最好從最小徑集入手。3.3.5 最小徑集在事故(shg)樹分析中的作用第104頁/共303頁第一百零四頁，共304頁。 定量分析：確定基本事件的發(fā)生概率，求出事故樹頂事件的發(fā)生概率，與系統(tǒng)安全目標值進行比較和評價，當(dāng)計算值超過目標值時，需采取防范措施。 基本假設(shè)：基本事件之間相互

59、獨立；基本事件和頂事件都只考慮(kol)兩種狀態(tài)；故障分布為指數(shù)函數(shù)。3.4 事件(shjin)樹的定量分析第105頁/共303頁第一百零五頁，共304頁。 基本( jbn)事件的發(fā)生概率包括系統(tǒng)的單元（部件或元件）故障概率及人的失誤概率等。 工程上往往用基本( jbn)事件發(fā)生的頻率代替概率。3.4.1 基本(jbn)事件的發(fā)生概率第106頁/共303頁第一百零六頁，共304頁。一、系統(tǒng)的單元故障(gzhng)概率 1、可修復(fù)系統(tǒng)的單元故障(gzhng)概率：間內(nèi)元件修復(fù)的頻率。為單元修復(fù)率，單元時間內(nèi)故障發(fā)生的頻率；為單元故障率，單位時為單元故障概率；式中qq第107頁/共303頁第一百零

60、七頁，共304頁。MTBFMTBFKKK1)(101000的倒數(shù)，即：間隔期等于元件平均故障為單元故障的實驗值，統(tǒng)，一般取其他條件影響的修正系、振動及為綜合考慮溫度、濕度式中，單元故障率為：第108頁/共303頁第一百零八頁，共304頁。 MTBF為平均故障間隔期，指相鄰兩次故障間隔期內(nèi)正常(zhngchng)工作的平均時間：qMTTRMTBFMTTRMTTRiitntnMTBFinii則故障概率為：即一般有為平均修復(fù)時間。單元修復(fù)率：次故障間隔時間；次到第為第次數(shù)；為各單元發(fā)生故障的總式中，,1111第109頁/共303頁第一百零九頁，共304頁。 2、不可維修(wixi)系統(tǒng)的單元故障概率： 單元、部件的