安全評價中事故樹分析法

1、-課程設(shè)計學(xué)年論文課題名稱：事故樹分析法在加油站平安評價中的研究學(xué)生*： 1202150117專業(yè)班級：平安工程01班學(xué)生：吳川學(xué)生成績：指導(dǎo)教師：雷克江課題工作時間：2021 年6月3日至 2021 年6月16日工程大學(xué)制前言平安評價，國外也稱為平安風(fēng)險評價或危險評價，它是以實現(xiàn)工程、系統(tǒng)平安為目的，應(yīng)用平安系統(tǒng)工程原理和方法，對工程、系統(tǒng)中存在的危險、有害因素進展辨識與分析，判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度，從而為制定防措施和管理決策baike.baidu./view/1045864.htm提供科學(xué)依據(jù)。平安評價是衡量風(fēng)險,實現(xiàn)平安生產(chǎn)的重要途徑。平安評價既需要平安評價

2、理論的支撐，又需要理論與實際經(jīng)歷的結(jié)合，二者缺一不可。平安評價作為平安生產(chǎn)的至關(guān)重要環(huán)節(jié),使得對建立工程進展平安評價,已成為必須進展的重要舉措,因而客觀形勢對平安評價工作的研究提出了大量迫切的新課題,其中對平安評價方法的研究就是一個極其重要的方面。為此,對進展平安評價常用的事故樹分析法( Fault Tree Analysis, 簡稱FTA)進展了較為深入的研究。事故樹分析法是平安系統(tǒng)工程中常用的一種演繹推理分析方法，這種方法將系統(tǒng)可能發(fā)生的*種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹的樹形圖表示，通過對事故樹的定性與定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因，為確定平安對策提供可靠依

3、據(jù)，以到達預(yù)測與預(yù)防事故發(fā)生的目的。目前，事故樹分析法已從宇航、核工業(yè)進入一般電力、化工、機械、交通等領(lǐng)域，它可以進展故障診斷、分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)系統(tǒng)的平安運行，實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。事故樹分析法起源于故障樹分析法，是平安系統(tǒng)工程的重要分析方法之一，它是從要分析的特定事故或故障開場頂上事件，層層分析其發(fā)生原因，直到找出事故的根本原因，即故障樹的底事件為止。這些底事件又稱為根本領(lǐng)件，它們的數(shù)據(jù)是的或者已經(jīng)有過統(tǒng)計或?qū)嶒灥慕Y(jié)果。它能對各種系統(tǒng)的危險性進展辨識和評價，不僅能分析出事故的直接原因，而且能深入地提醒出事故的潛在原因。用它描述事故的因果關(guān)系直觀、明了，思路清晰，邏輯性強，既可定性分析，

4、又可定量分析。目錄前言1第一章平安評價中事故樹分析法的背景3第二章事故樹分析法的根本概念32.1事故樹的定義32.2事故樹的符號及其意義32.2.1 事件符號3邏輯門及其符號3第三章事故樹分析法的編制33.1 編制事故樹的方法33.2分析步驟33.3 事故樹的定性分析33.4事故樹的定量分析3第四章事故樹分析法的實際應(yīng)用34.1事故樹分析法在建筑施工行業(yè)的應(yīng)用3簡介3事故樹分析34.2 事故樹分析法在化工企業(yè)的應(yīng)用3簡介3事故樹分析34.3 事故樹分析法在礦山災(zāi)害的應(yīng)用34.3.1 簡介3事故樹分析。3第五章結(jié)論3參考文獻3. z-第一章 平安評價中事故樹分析法的背景事故樹分析Accident

5、TreeAnalysis，簡稱ATA法起源于故障樹分析法簡稱FTA，是平安系統(tǒng)工程的重要分析方法之一，是一種演繹的平安系統(tǒng)分析方法。事故樹分析法Accident Tree Analysis，簡稱ATA起源于故障樹分析法Fault Tree Analysis，簡稱FTA，是從要分析的特定事故或故障頂上事件開場，層層分析其發(fā)生原因，直到找出事故的根本原因底事件為止。這些底事件又稱為根本領(lǐng)件，它們的數(shù)據(jù)或者已經(jīng)有統(tǒng)計或?qū)嶒灥慕Y(jié)果。20世紀60年代初期，很多高新產(chǎn)品在研制過程中，因?qū)ο到y(tǒng)的可靠性、平安性研究不夠，新產(chǎn)品在沒有確保平安的情況下就投入市場，造成大量使用事故的發(fā)生，用戶紛紛要求廠家進展經(jīng)濟賠

6、償，從而迫使企業(yè)尋找一種科學(xué)方法確保平安。事故樹分析首先由美國貝爾研究所于1961為研究民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)時提出來，1974年美國原子能委員會運用FTA對核電站事故進展了風(fēng)險評價，發(fā)表了著名的?拉姆遜報告?。該報告對事故樹分析作了大規(guī)模有效的應(yīng)用。此后，在社會各界引起了極大的反響，受到了廣泛的重視，從而迅速在許多國家和許多企業(yè)應(yīng)用和推廣。中國開展事故樹分析方法的研究是從1978年開場的。當(dāng)時很多部門和企業(yè)進展了普及和推廣工作，并取得一大批成果，促進了企業(yè)的平安生產(chǎn)。80年代末，鐵路運輸系統(tǒng)開場把事故樹分析方法應(yīng)用到平安生產(chǎn)和勞動保護上來，也已取得了較好的效果。事故樹分析方法可用于洲際導(dǎo)彈核

7、電站等復(fù)雜系統(tǒng)和其他各類系統(tǒng)的可靠性及平安性分析，各種生產(chǎn)的平安管理可靠性分析和傷亡事故分析。它同時也可向成功樹進展轉(zhuǎn)換。第二章 事故樹分析法的根本概念2.1 事故樹的定義形似倒立著的樹。樹的“根部頂點節(jié)點表示系統(tǒng)的*一個事故，樹的“梢底部節(jié)點表示事故發(fā)生的根本原因，樹的“枝杈中間節(jié)點表示由根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“樹用來描述*種事故發(fā)生的因果關(guān)系，稱之為事故樹。2.2 事故樹的符號及其意義事故樹是由各種符號和其連接的邏輯門組成的。2.2.1 事件符號1、矩形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。必

8、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，對此人們無法下手分析，而應(yīng)中選擇具體事故。2、圓形符號它表示根本(原因)事件，可以是人的過失，也可以是設(shè)備、機械故障、環(huán)境因素等。它表示最根本的事件，不能再繼續(xù)往下分析了。3、屋形符號它表示正常事件，是系統(tǒng)在正常狀態(tài)下發(fā)生的正常事件。4、菱形符號它表示省略事件，即表示事前不能分析，或者沒有再分析下去的必要的事件。2.2.2 邏輯門及其符號1、與門符號與門連接表示輸入事件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，即A=B1B2。在有假設(shè)干輸入事件時，也是如此。2、或門符號

9、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)系即A=B1B2。在有假設(shè)干輸入事件時，情況也是如此。3、條件與門符號表示只有當(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。即A=B1B2，將條件記入六邊形。4、條件或門符號表示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。5、限制門符號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，條件寫在橢圓形符號。第三章 事故樹分析法的編制3.1 編制事故樹的方法人工編制事故樹的常用方法為演繹法,它是通過

10、人的思考去分析頂事件是怎樣發(fā)生的。演繹法編制時首先確定系統(tǒng)的頂事件, 找出直接導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各種可能因素或因素的組合即中間事件。在頂事件與其緊連的中間事件之間, 根據(jù)其邏輯關(guān)系相應(yīng)地畫上邏輯門。然后再對每個中間事件進展類似的分析, 出其直接原因, 逐級向下演繹, 直到不能分析的根本領(lǐng)件為止。3.2 分析步驟1、確定所分析的系統(tǒng)。2、熟悉所分析的系統(tǒng)。3、調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的各類事故。4、確定事故樹的頂上事件。5、調(diào)查與頂上事件有關(guān)的所有事件。6、事故樹作圖。3.3 事故樹的定性分析1.構(gòu)造函數(shù)假設(shè)事故樹有 n 個相互獨立的根本領(lǐng)件, *i 表示根本領(lǐng)件的狀態(tài)變量, *1僅取 1 或 0 兩種狀態(tài)；

11、表示事故樹頂事件的狀態(tài)變量,也僅取1或0兩種狀態(tài),則有如下定義：因為頂事件的狀態(tài)完全取決于根本領(lǐng)件*i的狀態(tài)變量 (i=1, 2, , n), 所以是*的函數(shù), 即： = (*)其中,*=(*1，*2，*n), 稱(*)為事故樹的構(gòu)造函數(shù)。2.最小割集在事故樹中,我們把引起頂事件發(fā)生的根本領(lǐng)件的集合稱為割集,也稱截集或截止集。一個事故樹中的割集一般不止一個,在這些割集中,凡不包含其他割集的,叫做最小割集。3.最小徑集在事故樹中, 當(dāng)所有根本領(lǐng)件都不發(fā)生時, 頂事件肯定不會發(fā)生。然而, 頂事件不發(fā)生常常并不要求所有根本領(lǐng)件都不發(fā)生, 而只要*些根本領(lǐng)件不發(fā)生頂事件就不會發(fā)生。這些不發(fā)生的根本領(lǐng)件

12、的集合稱為徑集, 也稱通集或路集。在同一事故樹中, 不包含其他徑集的徑集稱為最小徑集。如果徑集中任意去掉一個根本領(lǐng)件后就不再是徑集 , 則該徑集就是最小徑集。所以,最小徑集是保證頂事件不發(fā)生的充分必要條件。3.4 事故樹的定量分析1. 根本領(lǐng)件的發(fā)生概率(1) 系統(tǒng)的單元故障概率根本領(lǐng)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等,在工程上計算時,往往用根本領(lǐng)件發(fā)生的頻率來代替其概率值。在工程實踐中可以通過系統(tǒng)長期的運行情況統(tǒng)計其正常工作時間、修復(fù)時間及故障發(fā)生次數(shù)等原始數(shù)據(jù), 就可近似求得系統(tǒng)的單元故障概率。(2) 人的失誤概率人的失誤是另一種根本領(lǐng)件, 系統(tǒng)運行中人的失誤是

13、導(dǎo)致事故發(fā)生的一個重要原因。人的失誤通常是指作業(yè)者實際完成的功能與系統(tǒng)所要求的功能之間的偏差。人的失誤概率通常是指作業(yè)者在一定條件下和規(guī)定時間完成*項規(guī)定功能時出現(xiàn)偏差或失誤的概率, 它表示人的失誤的可能性大小, 因此, 人的失誤概率也就是人的不可靠度。一般根據(jù)人的不可靠度與人的可靠度互補的規(guī)則, 獲得人的失誤概率。2. 頂事件的發(fā)生概率 (1) 狀態(tài)枚舉法頂事件的發(fā)生概率P(T)可用下式定義:從式 (3-17) 可看出: 在 n 個根本領(lǐng)件兩種狀態(tài)的所有組合中,只有當(dāng)p(*)=1 時,該組合才對頂事件的發(fā)生概率產(chǎn)生影響。所以在用該式計算時,只需考慮p(*)=1的所有狀態(tài)組合。首先列出根本領(lǐng)件

14、的狀態(tài)值表, 根據(jù)事故樹的構(gòu)造求得構(gòu)造函數(shù)p(*)值,最后求出使p(*)=1的各根本領(lǐng)件對應(yīng)狀態(tài)的概率積的代數(shù)和,即為頂事件的發(fā)生概率。(2)最小割集法導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的根本領(lǐng)件的集合。也就是說事故樹中一組根本領(lǐng)件的發(fā)生，能夠造成頂上事件發(fā)生，這組根本領(lǐng)件就叫割集。引起頂上事件發(fā)生的根本領(lǐng)件的最低限度的集合叫最小割集。(3)最小徑集法如果事故樹中*些根本領(lǐng)件不發(fā)生，頂上事件就不發(fā)生。則，這些根本領(lǐng)件的集合稱為徑集。不引起頂上事件發(fā)生的最低限度的根本領(lǐng)件的集合叫最小徑集。(4)頂事件發(fā)生概率的近似計算如前所述,計算頂事件發(fā)生概率的準確解。但在許多工程問題中, 這種準確計算是不必要的, 這是因為統(tǒng)

15、計得到的根本數(shù)據(jù)往往是不很準確的,因此, 用根本領(lǐng)件的數(shù)據(jù)計算頂事件發(fā)生概率值時準確計算沒有實際意義。所以, 實際計算中多采用近似算法。近似計算方法有：最小割集逼近法最小徑集逼近法平均近似法獨立事件近似法第四章 事故樹分析法的實際應(yīng)用4.1 事故樹分析法在建筑施工行業(yè)的應(yīng)用簡介現(xiàn)在建筑施工平安評價根本上采用的是平安檢查表法, 該方法雖然容易理解、便于掌握, 但只能作定性分析, 不能量化危險度, 也無法描述事故原因與事故發(fā)生之間的邏輯關(guān)系。1*電梯公寓工程發(fā)生了一起施工人員從腳手架墜落的死亡事故,“高空墜落是建筑施工中最常見的傷亡事故, 幾乎占死亡事故近一半, 以下就以此事件做了事故樹分析事故樹

16、分析通過最小割集判斷構(gòu)造重要度, 造成從腳手架墜落死亡事故原因的大小依次為: 無平安網(wǎng)防護; 工人身體重心超出腳手架; 在腳手架上滑倒 ;身體失去平衡; 忘記佩戴平安帶; 移動時取下平安帶; 平安帶折斷; 掛平安帶的支撐物破壞。求事故樹最小徑集的方法是利用它與最小割集的對偶性, 將事故樹中的與門換成或門、或門換成與門, 中間事件和根本領(lǐng)件的發(fā)生改為不發(fā)生。這樣, 便得到了事故的對偶樹, 即成功樹, 成功樹是表示頂上事件不發(fā)生的邏輯關(guān)系圖。成功樹構(gòu)造重要度順序指示各事件的重要地位, 構(gòu)造重要度排在前面的事件是最有效預(yù)防該事故發(fā)生的措施, 它是系統(tǒng)平安的關(guān)鍵所在, 也就是平安技術(shù)措施和平安管理的重

17、點容, 應(yīng)優(yōu)先采用, 即可起到預(yù)防事故發(fā)生的目的。在本例中, 中間有平安網(wǎng)、身體重心不超出腳手架、佩戴平安帶等都是防止事故發(fā)生的有效措施。實際工程情況也證明, 采取這些措施后, 高空墜落的死亡事故將會大大降低。4.2 事故樹分析法在化工企業(yè)的應(yīng)用簡介化工生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)原料、半成品、成品與生產(chǎn)廢棄物大多具有易燃易爆性和毒性，如果對生產(chǎn)過程中的平安隱患認識不夠，就不能采取及時有效的措施控制火災(zāi)爆炸事故發(fā)生。2本段以*環(huán)氧乙烷生產(chǎn)企業(yè)為例，對其工藝流程中的危險因素進展辨識與分析，然后進展事故樹分析，根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)的平安措施。事故樹分析環(huán)氧乙烷合成的工藝流程火災(zāi)爆炸事故樹根本領(lǐng)件與構(gòu)造重要度根據(jù)

18、上述事故樹分析過程與計算結(jié)果可知，該事故樹的最小割集數(shù)目較多，說明危險性較大，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的模式較多;最小徑集只有兩個，說明該系統(tǒng)的平安性較差，預(yù)防事故發(fā)生的途徑有限。根據(jù)最小構(gòu)造度的計算結(jié)果可知，稀釋劑供給故障、明火與循環(huán)氣倒流，這三個根本領(lǐng)件對頂上事件的發(fā)生影響較大。因此，應(yīng)著重加強供給系統(tǒng)的可靠性，加強管理嚴格控制廠區(qū)明火，增強循環(huán)氣工藝的平安性。這是預(yù)防環(huán)氧乙烷合成工藝發(fā)生火災(zāi)爆炸的有效措施。4.3 事故樹分析法在礦山災(zāi)害的應(yīng)用4.3.1 簡介在礦山生產(chǎn)過程中存在著許多可能導(dǎo)致礦山傷亡事故的潛在的不平安因素, 即礦山危險源。危險源具有較高的能量,一旦導(dǎo)致事故,往往造成嚴重傷害 ,并

19、且在同一作業(yè)場所有各種危險源存在,而對這些危險源的識別和控制都比較困難。由礦山危險源導(dǎo)致的礦山災(zāi)害按傷害方式分 ,主要有冒頂片幫、滑坡、塌陷、火災(zāi)、水災(zāi)、平巷與斜井的運輸事故、高處墜落以及機械傷害等。在采礦過程中 ,最常發(fā)生的事故就是冒頂片幫事故。3故本段以*起礦山冒頂片幫事故為分析對象 ,利用事故樹分析法對其進展定性分析和評價。事故樹分析。冒頂片幫事故樹通過分析可知 : 頂板壓力超過支撐強度是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因,因此,預(yù)防壓力增大和加強頂板的支護強度是防止事故的重要途徑。另外,根據(jù)地質(zhì)條件采用合理的采礦方法、對采空區(qū)及時處理、合理進展支護、正確地進展浮石處理、對頂板加強檢查、發(fā)現(xiàn)問題及時解決都是預(yù)防冒頂事故的重要途徑。第五章 結(jié)論通過本文對FTA的介紹，我們可以總結(jié)出FTA的優(yōu)點： 事故樹的果因關(guān)系清晰、形象。對導(dǎo)致事故的各種原因及邏輯關(guān)系能做出全面、簡潔、形象地描述, 從而使有關(guān)人員了解和掌握平安控制的要點和措施。 根據(jù)各根本領(lǐng)件發(fā)生故障的頻率數(shù)據(jù), 確定各根本領(lǐng)件對導(dǎo)致事故發(fā)生的影響程度-構(gòu)造重要度。 既可進展定性分析, 又可進展定量分析和系統(tǒng)評價。通過定性分析, 確定各根本領(lǐng)件對事故影響的大小, 從而可確定對各根本領(lǐng)件進展平安控制所應(yīng)采取措施的優(yōu)先順序, 為制定科學(xué)、合理的平安控制措施提供根本的依據(jù)。通過定量分析, 依據(jù)各根本領(lǐng)件發(fā)生的概率, 計算出頂上事件