安全評(píng)價(jià)中事故樹分析法

1、-課程設(shè)計(jì)學(xué)年論文課題名稱：事故樹分析法在加油站平安評(píng)價(jià)中的研究學(xué)生*： 1202150117專業(yè)班級(jí)：平安工程01班學(xué)生：吳川學(xué)生成績(jī)：指導(dǎo)教師：雷克江課題工作時(shí)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(píng)價(jià)，國(guó)外也稱為平安風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)或危險(xiǎn)評(píng)價(jià)，它是以實(shí)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(duì)工程、系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)展辨識(shí)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(yán)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(píng)價(jià)是衡量風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)平安生產(chǎn)的重要途徑。平安評(píng)價(jià)既需要平安評(píng)價(jià)

2、理論的支撐，又需要理論與實(shí)際經(jīng)歷的結(jié)合，二者缺一不可。平安評(píng)價(jià)作為平安生產(chǎn)的至關(guān)重要環(huán)節(jié),使得對(duì)建立工程進(jìn)展平安評(píng)價(jià),已成為必須進(jìn)展的重要舉措,因而客觀形勢(shì)對(duì)平安評(píng)價(jià)工作的研究提出了大量迫切的新課題,其中對(duì)平安評(píng)價(jià)方法的研究就是一個(gè)極其重要的方面。為此,對(duì)進(jìn)展平安評(píng)價(jià)常用的事故樹分析法( Fault Tree Analysis, 簡(jiǎn)稱FTA)進(jìn)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(guò)對(duì)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(duì)策提供可靠依

3、據(jù)，以到達(dá)預(yù)測(cè)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(jìn)入一般電力、化工、機(jī)械、交通等領(lǐng)域，它可以進(jìn)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(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(chǎng)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(guò)統(tǒng)計(jì)或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果。它能對(duì)各種系統(tǒng)的危險(xiǎn)性進(jìn)展辨識(shí)和評(píng)價(jià)，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(qiáng)，既可定性分析，

4、又可定量分析。目錄前言1第一章平安評(píng)價(jià)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(hào)及其意義32.2.1 事件符號(hào)3邏輯門及其符號(hào)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(shí)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)介3事故樹分析。3第五章結(jié)論3參考文獻(xiàn)3. z-第一章 平安評(píng)價(jià)中事故樹分析法的背景事故樹分析Accident

5、TreeAnalysis，簡(jiǎn)稱ATA法起源于故障樹分析法簡(jiǎn)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(jiǎn)稱ATA起源于故障樹分析法Fault Tree Analysis，簡(jiǎn)稱FTA，是從要分析的特定事故或故障頂上事件開場(chǎng)，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(jì)或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果。20世紀(jì)60年代初期，很多高新產(chǎn)品在研制過(guò)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(méi)有確保平安的情況下就投入市場(chǎng)，造成大量使用事故的發(fā)生，用戶紛紛要求廠家進(jìn)展經(jīng)濟(jì)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(guó)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(shí)提出來(lái)，1974年美國(guó)原子能委員會(huì)運(yùn)用FTA對(duì)核電站事故進(jìn)展了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，發(fā)表了著名的?拉姆遜報(bào)告?。該報(bào)告對(duì)事故樹分析作了大規(guī)模有效的應(yīng)用。此后，在社會(huì)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(guó)家和許多企業(yè)應(yīng)用和推廣。中國(guó)開展事故樹分析方法的研究是從1978年開場(chǎng)的。當(dāng)時(shí)很多部門和企業(yè)進(jìn)展了普及和推廣工作，并取得一大批成果，促進(jìn)了企業(yè)的平安生產(chǎn)。80年代末，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)開場(chǎng)把事故樹分析方法應(yīng)用到平安生產(chǎn)和勞動(dòng)保護(hù)上來(lái)，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(shí)也可向成功樹進(jìn)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(diǎn)節(jié)點(diǎn)表示系統(tǒng)的*一個(gè)事故，樹的“梢底部節(jié)點(diǎn)表示事故發(fā)生的根本原因，樹的“枝杈中間節(jié)點(diǎn)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(gè)“樹用來(lái)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(hào)及其意義事故樹是由各種符號(hào)和其連接的邏輯門組成的。2.2.1 事件符號(hào)1、矩形符號(hào)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(duì)此人們無(wú)法下手分析，而應(yīng)中選擇具體事故。2、圓形符號(hào)它表示根本(原因)事件，可以是人的過(guò)失，也可以是設(shè)備、機(jī)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(hào)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(hào)它表示省略事件，即表示事前不能分析，或者沒(méi)有再分析下去的必要的事件。2.2.2 邏輯門及其符號(hào)1、與門符號(hào)與門連接表示輸入事件B1、B2同時(shí)發(fā)生的情況下，輸出事件A才會(huì)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(shí)，也是如此。2、或門符號(hào)

9、表示輸入事件B1或B2中，任何一個(gè)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(shí)，情況也是如此。3、條件與門符號(hào)表示只有當(dāng)B1、B2同時(shí)發(fā)生，且滿足條件的情況下，A才會(huì)發(fā)生，相當(dāng)于三個(gè)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(hào)表示B1或B2任何一個(gè)事件發(fā)生，且滿足條件，輸出事件A才會(huì)發(fā)生，將條件記入六邊形。5、限制門符號(hào)它是邏輯上的一種修正符號(hào)，即輸入事件發(fā)生且滿足條件時(shí)，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(hào)。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(guò)

10、人的思考去分析頂事件是怎樣發(fā)生的。演繹法編制時(shí)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(duì)每個(gè)中間事件進(jìn)展類似的分析, 出其直接原因, 逐級(jí)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(gè)相互獨(dú)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?yàn)轫斒录臓顟B(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(gè)事故樹中的割集一般不止一個(gè),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(shí), 頂事件肯定不會(huì)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(huì)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(gè)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(jì)算時(shí),往往用根本領(lǐng)件發(fā)生的頻率來(lái)代替其概率值。在工程實(shí)踐中可以通過(guò)系統(tǒng)長(zhǎng)期的運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)其正常工作時(shí)間、修復(fù)時(shí)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(yùn)行中人的失誤是

13、導(dǎo)致事故發(fā)生的一個(gè)重要原因。人的失誤通常是指作業(yè)者實(shí)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(shí)間完成*項(xiàng)規(guī)定功能時(shí)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(bǔ)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(gè)根本領(lǐng)件兩種狀態(tài)的所有組合中,只有當(dāng)p(*)=1 時(shí),該組合才對(duì)頂事件的發(fā)生概率產(chǎn)生影響。所以在用該式計(jì)算時(shí),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(duì)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(shuō)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(jì)算如前所述,計(jì)算頂事件發(fā)生概率的準(zhǔn)確解。但在許多工程問(wèn)題中, 這種準(zhǔn)確計(jì)算是不必要的, 這是因?yàn)榻y(tǒng)

15、計(jì)得到的根本數(shù)據(jù)往往是不很準(zhǔn)確的,因此, 用根本領(lǐng)件的數(shù)據(jù)計(jì)算頂事件發(fā)生概率值時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算沒(méi)有實(shí)際意義。所以, 實(shí)際計(jì)算中多采用近似算法。近似計(jì)算方法有：最小割集逼近法最小徑集逼近法平均近似法獨(dú)立事件近似法第四章 事故樹分析法的實(shí)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(jiǎn)介現(xiàn)在建筑施工平安評(píng)價(jià)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(xiǎn)度, 也無(wú)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(jiàn)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(guò)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(wú)平安網(wǎng)防護(hù); 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(dòng)時(shí)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(duì)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(duì)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(diǎn)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(shí)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(huì)大大降低。4.2 事故樹分析法在化工企業(yè)的應(yīng)用簡(jiǎn)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(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的平安隱患認(rèn)識(shí)不夠，就不能采取及時(shí)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(duì)其工藝流程中的危險(xiǎn)因素進(jìn)展辨識(shí)與分析，然后進(jìn)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(guò)程與計(jì)算結(jié)果可知，該事故樹的最小割集數(shù)目較多，說(shuō)明危險(xiǎn)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(gè)，說(shuō)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(jì)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(gè)根本領(lǐng)件對(duì)頂上事件的發(fā)生影響較大。因此，應(yīng)著重加強(qiáng)供給系統(tǒng)的可靠性，加強(qiáng)管理嚴(yán)格控制廠區(qū)明火，增強(qiáng)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(jiǎn)介在礦山生產(chǎn)過(guò)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(xiǎn)源。危險(xiǎn)源具有較高的能量,一旦導(dǎo)致事故,往往造成嚴(yán)重傷害 ,并

19、且在同一作業(yè)場(chǎng)所有各種危險(xiǎn)源存在,而對(duì)這些危險(xiǎn)源的識(shí)別和控制都比較困難。由礦山危險(xiǎn)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(yùn)輸事故、高處墜落以及機(jī)械傷害等。在采礦過(guò)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(duì)象 ,利用事故樹分析法對(duì)其進(jìn)展定性分析和評(píng)價(jià)。事故樹分析。冒頂片幫事故樹通過(guò)分析可知 : 頂板壓力超過(guò)支撐強(qiáng)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(qiáng)頂板的支護(hù)強(qiáng)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(duì)采空區(qū)及時(shí)處理、合理進(jìn)展支護(hù)、正確地進(jìn)展浮石處理、對(duì)頂板加強(qiáng)檢查、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決都是預(yù)防冒頂事故的重要途徑。第五章 結(jié)論通過(guò)本文對(duì)FTA的介紹，我們可以總結(jié)出FTA的優(yōu)點(diǎn)： 事故樹的果因關(guān)系清晰、形象。對(duì)導(dǎo)致事故的各種原因及邏輯關(guān)系能做出全面、簡(jiǎn)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(diǎn)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(duì)導(dǎo)致事故發(fā)生的影響程度-構(gòu)造重要度。 既可進(jìn)展定性分析, 又可進(jìn)展定量分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)。通過(guò)定性分析, 確定各根本領(lǐng)件對(duì)事故影響的大小, 從而可確定對(duì)各根本領(lǐng)件進(jìn)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(guò)定量分析, 依據(jù)各根本領(lǐng)件發(fā)生的概率, 計(jì)算出頂上事件