安全工程精華詳解

會計(jì)學(xué)1安全工程精華詳解1）物的不安全狀態(tài)方面的原因(l)防護(hù)、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷。①無防護(hù)②防護(hù)不當(dāng)(2)設(shè)備、設(shè)施、工具附件有缺陷①設(shè)計(jì)不當(dāng),結(jié)構(gòu)不合安全要求②強(qiáng)度不夠③設(shè)備在非正常狀態(tài)下運(yùn)行④維修、調(diào)整不良(3)個人防護(hù)用品、用具缺少或有缺陷個人防護(hù)用品、用具缺少,指無個人防護(hù)用品、用具；缺陷指所用防護(hù)用品、用具不符合安全要求。(4)生產(chǎn)(施工)場地環(huán)境不良①照明光線不良②通風(fēng)不良③作業(yè)場所狹窄④作業(yè)場所雜亂⑤交通線路的配置不安全。⑥操作工序設(shè)計(jì)或配置不安全⑦地面滑⑧貯存方法不安全⑨環(huán)境溫度、濕度不當(dāng)?shù)谝还?jié)事故及其分類第1頁/共95頁

2)人的不安全行為方面的原因

(一)操作錯誤、忽視安全、忽視警告。（1）未經(jīng)許可開動、關(guān)停、移動機(jī)器。（2）開動、關(guān)停機(jī)器時未給信號。（3）開關(guān)未鎖緊,造成意外轉(zhuǎn)動、通電或泄漏等。（4）忘記關(guān)閉設(shè)備。（5）忽視警告標(biāo)志、警告信號。（6）操作錯誤(指按鈕、閥門、搬手、把柄等的操作)。（7）奔跑作業(yè)。（8）供料或送料速度過快。第一節(jié)事故及其分類第2頁/共95頁（9）機(jī)器超速運(yùn)轉(zhuǎn)。（10）違章駕駛機(jī)動車。（11）酒后作業(yè)。（12）客貨混載。（13）沖壓機(jī)作業(yè)時,手伸進(jìn)沖壓模。（14）工件緊固不牢。（15）其他。第一節(jié)事故及其分類第3頁/共95頁(二)造成安全裝置失效。（1）拆除了安全裝置。（2）安全裝置堵塞、失掉了作用。（3）因調(diào)整的錯誤造成安全裝置失效。（4）其他。(三)使用不安全設(shè)備。（1）臨時使用不牢固的設(shè)施。（2）使用無安全裝置的設(shè)備。（3）其他。第一節(jié)事故及其分類第4頁/共95頁

(四)手代替工具操作。（1）用手代替手動工具。（2）用手清除切屑。（3）不用夾具固定,手持工件進(jìn)行加工。(五)物體(指成品、半成品、材料、工具、切屑和生產(chǎn)用品等)存放不當(dāng)。第一節(jié)事故及其分類第5頁/共95頁(六)冒險進(jìn)入危險場所。（1）冒險進(jìn)入涵洞。（2）接近漏料處(無安全設(shè)施)。（3）采伐、集材、運(yùn)材、裝車時未離開危險區(qū)。（4）未經(jīng)安全監(jiān)察人員允許進(jìn)入油罐或井中。（5）未做好準(zhǔn)備工作就開始作業(yè)。（6）冒進(jìn)信號。（7）調(diào)車場超速上下車。（8）易燃易爆場所有明火。（9）私自搭乘礦車。（10）在絞車道行走。（11）未及時了望。第一節(jié)事故及其分類第6頁/共95頁(七)攀、坐不安全位置,如平臺護(hù)欄、汽車擋板、吊車吊鉤等。(八)在起吊物下作業(yè)、停留。(九)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時加油、修理、檢查、調(diào)整、焊接、清掃等。(十)有分散注意力的行為。

第一節(jié)事故及其分類第7頁/共95頁(十一)在必須使用個人防護(hù)用品用具的作業(yè)或場合中,忽視其使用。（1）未戴護(hù)目鏡或面罩。（2）未戴防護(hù)手套。（3）未穿安全鞋。（4）未戴安全帽、呼吸帽。（5）未佩戴呼吸護(hù)具。（6）未佩戴安全帶。（7）未戴工作帽。（8）其他。第一節(jié)事故及其分類第8頁/共95頁(十二)不安全裝束。（1）在有旋轉(zhuǎn)零部件的設(shè)備旁作業(yè)時穿肥大服裝。（2）操縱帶有旋轉(zhuǎn)零部件的設(shè)備時戴手套。（3）其他。(十三)對易燃易爆危險品處理錯誤。第一節(jié)事故及其分類第9頁/共95頁

2、事故的間接原因事故的間接原因,則是指使事故的直接原因得以產(chǎn)生和存在的原因。

第一節(jié)事故及其分類第10頁/共95頁第一節(jié)

事故及其分類(1)技術(shù)原因。機(jī)械、裝置、建筑物等的設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)等技術(shù)方面的缺陷。(2)教育原因。由于缺乏安全知識及操作經(jīng)驗(yàn)，不知道、輕視操作過程中的危險性和安全操作方法，或操作不熟練、習(xí)慣操作等。(3)身體原因。身體狀態(tài)不佳，如頭痛、昏迷、癲癇等疾病，或近視、耳聾等生理缺陷，或疲勞、睡眠不足等。(4)精神原因。消極、抵觸、不滿等不良態(tài)度，焦躁、緊張、恐怖、偏激等精神不安定，狹隘、頑固等不良性格，白癡等智力缺陷。

第11頁/共95頁第一節(jié)

事故及其分類(5)管理原因。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者不夠重視安全，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不明確，維修保養(yǎng)制度方面有缺陷，人員安排不當(dāng)，職工積極性不高等管理上的缺陷。(6)學(xué)校教育原因。小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)等教育機(jī)構(gòu)的安全教育不充分。(7)社會或歷史原因。社會安全觀念落后，工業(yè)發(fā)展的一定歷史階段，安全法規(guī)或安全管理、監(jiān)督機(jī)構(gòu)不完備等。第12頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析(大題1）1.分析原理

事件樹分析(ETA,EventTreeAnalysis)是從一個初始事件開始,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。任何一個事故都是由多環(huán)節(jié)事件發(fā)展變化形成的。在事件發(fā)展過程中出現(xiàn)的環(huán)節(jié)事件可能有兩種情況,或者成功或者失敗。如果這些環(huán)節(jié)事件都失敗或部分失敗,就會導(dǎo)致事故發(fā)生。

第13頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析1.分析原理事件樹分析是由決策樹演化而來的,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,表明正常(成功);不具有規(guī)定功能,表明失效(失敗)。按照系統(tǒng)的構(gòu)成順序,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,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)展的過程直觀地展現(xiàn)出來,如果在事件(隱患)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。

第14頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析2.分析步驟:(1)確定初始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。

(2)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.事件后一系列可能造成事故后果的其他原因事件。第15頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析(3)畫事件樹把初始事件寫在最左邊,各種環(huán)節(jié)事件按順序?qū)懺谟颐?從初始事件畫一條水平線到第一個環(huán)節(jié)事件,在水平線未端畫一垂直線段,垂直線段上端表示成功,下端表示失敗;再從垂直線兩端分別向右畫水平線到下個環(huán)節(jié)事件,同樣用垂直線段表示成功和失敗兩種狀態(tài);依次類推,直到最后一個環(huán)節(jié)事件為止。如果某一個環(huán)節(jié)事件不需要往下分析,則水平線延伸下去,不發(fā)生分支,如此便得到事件樹。第16頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析(4)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,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。

第17頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析3.應(yīng)用舉例案例：串聯(lián)物料輸送系統(tǒng)

啟動泵A閥門B閥門C串聯(lián)物料輸送系統(tǒng)圖起始事件泵A啟動正常閥門B啟動正常閥門C啟動正常結(jié)果狀態(tài)組合串聯(lián)物料輸送系統(tǒng)事件樹：啟動信號是（1）否（0）是（1）系統(tǒng)失敗系統(tǒng)失?。?11）否（0）否（0）是（1）系統(tǒng)成功系統(tǒng)失?。?10）（0**）（10*）第18頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析啟動泵A閥門B并聯(lián)物料輸送系統(tǒng)圖閥門C練習(xí)1：繪制并聯(lián)物料輸送系統(tǒng)的事件樹第19頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析答案：起始事件泵A啟動正常閥門B啟動正常閥門C啟動正常結(jié)果狀態(tài)組合啟動信號是（1）否（0）是（1）否（0）否（0）是（1）系統(tǒng)成功系統(tǒng)成功系統(tǒng)失敗系統(tǒng)失?。?1*）（101）（100）（0**）第20頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析起始事件泵A啟動正常閥門B啟動正常閥門C啟動正常結(jié)果狀態(tài)組合定量分析：假設(shè)RA=0.95,RB=0.9,RC=0.9串聯(lián)系統(tǒng)：啟動信號是（1）否（0）是（1）系統(tǒng)失敗系統(tǒng)失?。?11）否（0）否（0）是（1）系統(tǒng)成功系統(tǒng)失?。?10）（0**）（10*）系統(tǒng)成功和失敗的概率：系統(tǒng)成功的概率：系統(tǒng)失敗的概率：RA×RB×RC=0.95×0.9×0.9=0.7695RA×RB×(1-RC)+RA×(1-RB)+(1-RA)=0.95×0.9×(1-0.9)+|0.95×(1-0.9)+(1-0.95)=0.2305第21頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析起始事件泵A啟動正常閥門B啟動正常閥門C啟動正常結(jié)果狀態(tài)組合定量分析：假設(shè)RA=0.95,RB=0.9,RC=0.9并聯(lián)系統(tǒng)：啟動信號是（1）否（0）是（1）否（0）否（0）是（1）系統(tǒng)成功系統(tǒng)成功系統(tǒng)失敗系統(tǒng)失?。?1*）（101）（100）（0**）系統(tǒng)成功和失敗的概率：系統(tǒng)成功的概率：系統(tǒng)失敗的概率：RA×RB+RA×(1-RB)×RC

=0.95×0.9+0.95×(1-0.9)×0.9=0.9405RA×(1-RB)×(1-RC)+(1-RA)=0.95×(1-0.9)×(1-0.9)+(1-0.95)=0.0595第22頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析

設(shè)某儲罐裝有可燃物質(zhì)，火災(zāi)事故過程為：可燃物泄露、火源、著火、報警、滅火、人員脫離。儲罐附近存在火源的概率為F（A）=0.1;泄露可燃物遇火源著火得的概率為F（B）=0.6;報警器正確報警的概率為R（C）=0.9;在報警器成功報警的情況下，滅火成功及人員成功脫離的概率為R（D1）=0.8、R（E1）=0.9;在報警器未成功報警的情況下，滅火成功及人員成功脫離的概率為R（D2）=0.5、R（E2）=0.7。規(guī)定滅火未成功且人員也未成功脫離為系統(tǒng)失敗；雖發(fā)生泄露但沒有火源的情況為安全；其他情況規(guī)定為事故，計(jì)算三種情況對應(yīng)的概率。練習(xí)2：火災(zāi)事故過程的事件樹分析第23頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析解：（1）分析系統(tǒng)因素間的關(guān)系泄露發(fā)生后，火源存在與否直接影響能否著火，著火后報警系統(tǒng)能否正確報警又將影響到成功滅火的概率和人員成功脫離的概率。（2）繪制事件樹第24頁/共95頁可燃物泄露火源A著火B(yǎng)報警C有（0）著（0）成功（1）滅火D人員脫離E失?。?）失敗（0）成功（1）成功（1）失?。?）失?。?）成功（1）成功（1）無（1）未著（1）系統(tǒng)狀態(tài)火災(zāi)事故過程的事件樹失敗成功失敗部分失敗部分失敗部分失敗部分失敗部分失敗元件狀態(tài)（00100）（00101）（0011*）（00000）（00001）（0001*）（01***）（1****）第六節(jié)事件樹分析失?。?）第25頁/共95頁第六節(jié)事件樹分析（3）定量分析成功的概率：P=1-F（A）=1-0.1=0.9部分失敗的概率：

P=F（A）×F（B）×R（C）×(1-R（D1）)×R（E1）+F（A）×F（B）×R（C）×R（D1）+F（A）×F（B）×(1-R（C）)×(1-R（D2）)×R（E2）+F（A）×F（B）×(1-R（C）)×R（D2）+F（A）×F（B）

=0.09802失敗的概率：

P=F（A）×F（B）×R（C）×(1-R（D1）)×(1-R（E1）)+F（A）×F（B）×(1-R（C）)×(1-R（D2）)×(1-R（E2）)=0.00198第26頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析（大題2）概述

事故樹分析

(FTA)是一種演繹推理法,這種方法把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導(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,為確定安全對策提供可靠依據(jù),以達(dá)到預(yù)測與預(yù)防事故發(fā)生的目的。

第27頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述三、事故樹分析步驟

1、準(zhǔn)備階段

(1)確定所要分析的系統(tǒng)。在分析過程中,合理地處理好所要分析系統(tǒng)與外界環(huán)境及其邊界條件,確定所要分析系統(tǒng)的范圍,明確影響系統(tǒng)安全的主要因素。

(2)熟悉系統(tǒng)。這是事故樹分析的基礎(chǔ)和依據(jù)。對于已經(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),包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程、運(yùn)行條件、事故類型、維修情況、環(huán)境因素等。

(3)調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的事故。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,同時還要收集、調(diào)查本單位與外單位、國內(nèi)與國外同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有事故。

第28頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述2、事故樹的編制（1）確定事故樹的頂上事件。確定頂上事件是指確定所要分析的對象事件。（2）調(diào)查與頂上事件有關(guān)的所有原因事件從人、機(jī)、環(huán)境和信息等方面調(diào)查與事故樹頂上事件有關(guān)的所有事故原因,確定事故原因并進(jìn)行影響分析。

（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,把事故樹頂上事件與引起頂上事件的原因事件,繪制成反映因果關(guān)系的樹形圖。

第29頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述3、事故樹定性分析

事故樹定性分析主要是按事故樹結(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。

第30頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述4、事故樹定量分析

事故樹定量分析主要是根據(jù)引起事故發(fā)生的各基本事件的發(fā)生概率,計(jì)算事故樹頂上事件發(fā)生的概率；計(jì)算各基本事件的概率重要度和關(guān)鍵重要度。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。

第31頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述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(jì)提供依據(jù)。

第32頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述四、事故樹的符號及其意義

1、事件及事件符號（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,如圖所示。結(jié)果事件分為頂上事件和中間事件。

頂上事件、中間事件符號，需要進(jìn)一步往下分析的事件；第33頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

1)頂上事件。是事故樹分析中所關(guān)心的結(jié)果事件,位于事故樹的頂端,總是所討論事故樹中邏輯門的輸出事件而不是輸入事件,即系統(tǒng)可能發(fā)生的或?qū)嶋H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底事件之間的結(jié)果事件。它既是某個邏輯門的輸出事件,又是其他邏輯門的輸入事件。

第34頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

（2）底事件

底事件是導(dǎo)致其他事件的原因事件,位于事故樹的底部,它總是某個邏輯門的輸入事件而不是輸出事件。底事件又分為基本原因事件和省略事件。

第35頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

1)基本原因事件。它表示導(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,如圖中的圓形符號表示。2)省略事件。它表示沒有必要進(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,用圖中的菱形符號表示。基本事件符號，不能再往下分析的事件；省略事件，不能或不需要向下分析的事件。第36頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

（3）特殊事件

特殊事件是指在事故樹分析中需要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。正常事件符號，正常情況下存在的事件；條件事件第37頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述2、邏輯門及其符號（必考）

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。

第38頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

（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。或門符號如右圖

所示。第39頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述第40頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

（4）特殊門

1)表決門。表示僅當(dāng)輸入事件有

m(m≤n)個或

m個以上事件同時發(fā)生時,輸出事件才發(fā)生。表決門符號如圖a所示。顯然,或門和與門都是表決門的特例?；蜷T是m=1時的表決門;與門是m=n時的表決門。

（3）非門：非門表示輸出事件是輸入事件的對立事件～EE第41頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

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。異或門符號如圖b所示。

第42頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

3)禁門。表示僅當(dāng)條件事件發(fā)生時,輸入事件的發(fā)生方導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生。禁門符號如圖c所示。第43頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述

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,才會有輸出事件發(fā)生。條件與門符號如圖d所示。(d)條件與門第44頁/共95頁(e)條件或門第一節(jié)事故樹分析概述5)條件或門。表示輸入事件中至少有一個發(fā)生,在滿足條a的情況下,輸出事件才發(fā)生。條件或門符號如圖e所示。第45頁/共95頁第一節(jié)事故樹分析概述(3)轉(zhuǎn)移符號

轉(zhuǎn)移符號如圖所示。轉(zhuǎn)移符號的作用是表示部分事故樹圖的轉(zhuǎn)人和轉(zhuǎn)出。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)人(圖a)和轉(zhuǎn)出符號(圖

b)。

A圖a轉(zhuǎn)入A圖b轉(zhuǎn)出第46頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制

事故樹編制是FTA中最基本、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。編制工作一般應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、操作人員和可靠性分析人員組成的編制小組來完成,經(jīng)過反復(fù)研究,不斷深入,才能趨于完善。通過編制過程能使小組人員深入了解系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié),這是編制事故樹的首要目的。事故樹的編制是否完善直接影響到定性分析與定量分析的結(jié)果是否正確,關(guān)系到運(yùn)用FTA的成敗,所以及時進(jìn)行編制實(shí)踐中有效的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)是非常重要的。編制方法一般分為兩類,一類是人工編制,另一類是計(jì)算機(jī)輔助編制。第47頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制一.人工編制

1、編制事故樹的規(guī)則（1）確定頂上事件應(yīng)優(yōu)先考慮風(fēng)險大的事故事件。

（2）合理確定邊界條件。

（3）保持門的完整性,不允許門與門直接相連。

（4）確切描述頂上事件。

第48頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制2、編制事故樹的方法

人工編制事故樹的常用方法為演繹法,它是通過人的思考去分析頂上事件是怎樣發(fā)生的。演繹法編制時首先確定系統(tǒng)的頂上事件,找出直接導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的各種可能因素或因素的組合即中間事件。在頂上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(jìn)行類似的分析,找出其直接原因,逐級向下演繹,直到不能分析的基本事件為止。

第49頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制二.計(jì)算機(jī)輔助編制

由于系統(tǒng)的復(fù)雜性使系統(tǒng)所含部件愈來愈多,使人工編制事故樹費(fèi)時費(fèi)力的問題日益突出,必須采用相應(yīng)的程序,由計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行。計(jì)算機(jī)輔助編制是借助計(jì)算機(jī)程序在已有系統(tǒng)部件模式分析的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)的事故過程進(jìn)行編輯,從而達(dá)到在一定范圍內(nèi)迅速準(zhǔn)確地自動編制事故樹的目的。計(jì)算機(jī)輔助編制主要可分為兩類:一類是1973年富賽爾(Fussell)提出的合成法(STM-SyntheticTreeMethod),主要用于解決電路系統(tǒng)的事故樹編制問題；另一類是由Apostolakis等人提出的判定表法(DT-DecisionTable)。第50頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制二.計(jì)算機(jī)輔助編制

1、合成法(STM)

合成法是建立在部件事故模式分析的基礎(chǔ)上,用計(jì)算機(jī)程序?qū)ψ邮鹿蕵?MFT)進(jìn)行編輯的一種方法。合成法與演繹法的不同點(diǎn)是:只要部件事故模式所決定子事故樹一定,由合成法得到的事故樹就惟一,所以,它是一種規(guī)范化的編制方法。

第51頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制2、判定表法

判定表法是根據(jù)部件的判定表

(DT)來合成的。判定表法要求確定每個事件的輸入/輸出事件,即輸入/輸出的某種狀態(tài)。把每個部件的這種輸入/輸出事件的關(guān)系列成表,該表稱作判定表。一格判定表上只允許有一個輸出事件,如果事件不只一個輸出事件,則必須建立多格判定表。編制時將系統(tǒng)按節(jié)點(diǎn)(輸入與輸出的連接點(diǎn))劃分開,并確定頂上事件及其相關(guān)的邊界條件。一般認(rèn)為來自系統(tǒng)環(huán)境的每一個輸入事件屬于基本事件,來自部件的輸出事件屬于中間事件。在判定表都已齊備后,從頂上事件出發(fā)根據(jù)判定表中間事件追蹤到基本事件為止,這樣就制成所需要的事故樹。

第52頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制

三.事故樹的編制舉例案例1：如圖所示的系統(tǒng)，由泵向儲罐注入材料，儲罐經(jīng)10min注滿后，再經(jīng)50min排空，完成一次循環(huán)。操作時，合上開關(guān)后，將定時器調(diào)整到使觸點(diǎn)在10min時斷開，如果10min后觸點(diǎn)未斷開，泵將繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)儲罐內(nèi)壓力超過預(yù)定值后，報警器報警，操作人員斷開開關(guān)，防止加注過量造成儲罐破裂。儲罐電源開關(guān)觸點(diǎn)定時器泵報警器第53頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制分析：（1）熟悉分析系統(tǒng)（系統(tǒng)包括：電源、開關(guān)、觸點(diǎn)、定時器、報警器、泵、儲罐、操作人員）故障類型：一次失效：輸入條件仍在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，由部件自然老化而造成二次失效：由加到部件上的過應(yīng)力（超過設(shè)計(jì)范圍的輸入）所引起的，且當(dāng)過應(yīng)力消除后損害不能自然恢復(fù)受控故障：是部件由于不正確的輸入（控制訊號或噪音）而處于不正確的工作狀態(tài)，當(dāng)不正確的輸入消除后可恢復(fù)正常工作狀態(tài)（2）確定頂上事件及其他邊界條件頂上事件為“儲罐破裂”。初始條件為“儲罐是空的”，不考慮系統(tǒng)以外的因素。（3）調(diào)查原因事件，編制事故樹第54頁/共95頁+報警器一次失效報警器二次失效儲罐破裂泵通電時間過長+儲罐一次失效儲罐二次失效材料過量加注泵運(yùn)行時間過長·觸點(diǎn)閉合時間過長開關(guān)閉合時間過長觸點(diǎn)一次失效+觸點(diǎn)二次失效無斷開指令+開關(guān)一次失效開關(guān)二次失效操作人員未切斷開關(guān)+操作人員一次失效操作人員二次失效無指令給操作人員（報警器未報警）定時器一次失效+定時器二次失效定時器設(shè)置錯誤第55頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制

案例2：油庫燃燒并爆炸是危害性極大的事故,因而可以將“

油庫燃爆”事故作為事故樹的頂上事件并編制其事故樹。事故樹如圖所示第56頁/共95頁第二節(jié)事故樹的編制第57頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析一.結(jié)構(gòu)函數(shù)

若事故樹有

n個相互獨(dú)立的基本事件,Xi表示基本事件的狀態(tài)變量,X1僅取

1或

0兩種狀態(tài)；φ表示事故樹頂上事件的狀態(tài)變量,φ也僅取1或0兩種狀態(tài),則有如下定義：

因?yàn)轫斏鲜录臓顟B(tài)完全取決于基本事件Xi的狀態(tài)變量

(i=1,2,…

,n),所以φ是X的函數(shù),即：

φ=φ(X)

其中,X=(X1，X2，…Xn),稱φ(X)為事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)。第58頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析Φ(X)=x1[x3+(x4x5)]+

x2[x4+(x3x5)]第59頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析二、結(jié)構(gòu)函數(shù)的運(yùn)算規(guī)則

1、結(jié)合律（A＋B）＋C＝A＋（B＋C）（A·B）·C＝A·（B·C）

2、交換律

A＋B＝B＋AA·B＝B·A3、分配律

A·（B＋C）＝（A·B）＋（A·C）

A＋（B·C）＝（A＋B）·（A＋C）第60頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析4、等冪律

A＋A＝AA·A＝A5、吸收律

A＋A·B＝AA·（A＋B）＝A6、互補(bǔ)律

A＋A′＝１

A·A′＝０7、對合律（A′）′＝A8、德·莫根律（A＋B）′＝A′·B′（A·B）′＝A′＋B′第61頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析練習(xí)1：寫出如下事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)第62頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析練習(xí)2：寫出如下事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)第63頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析三、利用布爾代數(shù)化簡事故樹第64頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析等效事故樹第65頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析練習(xí)1：化簡該事故樹，并做出等效圖第66頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析等效事故樹第67頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析練習(xí)2：化簡該事故樹，并做出等效圖第68頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析等效事故樹第69頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析四、最小割集與最小徑集1.割集和最小割集

割集：事故樹中某些基本事件的集合，當(dāng)這些基本事件都發(fā)生時，頂上事件必然發(fā)生。如果在某個割集中任意除去一個基本事件就不再是割集了，這樣的割集就稱為最小割集。也就是導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件組合。第70頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析2、最小割集的求法行列法

布爾代數(shù)化簡法

行列法行列法是1972年由富賽爾(Fussel)提出的，所以又稱富塞爾法。從頂上事件開始，按邏輯門順序用下面的輸入事件代替上面的輸出事件，逐層代替，直到所有基本事件都代完為止。布爾代數(shù)化簡法事故樹經(jīng)過布爾代數(shù)化簡，得到若干交集的并集，每個交集實(shí)際就是一個最小割集。第71頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析3.徑集和最小徑集

在事故樹中,當(dāng)所有基本事件都不發(fā)生時,頂上事件肯定不會發(fā)生。然而,頂上事件不發(fā)生常常并不要求所有基本事件都不發(fā)生,而只要某些基本事件不發(fā)生頂上事件就不會發(fā)生。這些不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集,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基本事件后就不再是徑集,那么該徑集就是最小徑集。所以,最小徑集是保證頂上事件不發(fā)生的充分必要條件。

第72頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析

4、最小徑集的求法最小徑集的求法是將事故樹轉(zhuǎn)化為對偶的成功樹，求成功樹的最小割集即事故樹的最小徑集。第73頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析5.最小割集和最小徑集在事故樹分析中的作用

(1)最小割集在事故樹分析中的作用

·

表示系統(tǒng)的危險性

·

表示頂上事件發(fā)生的原因組合

·

為降低系統(tǒng)的危險性提出控制方向和預(yù)防措施

·

利用最小割集可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重

要度和方便地計(jì)算頂上事件發(fā)生的概率。

第74頁/共95頁第三節(jié)事故樹的定性分析(2)最小徑集在事故樹分析中的作用

·

表示系統(tǒng)的安全性

·

選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案

·

利用最小徑集同樣可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂上事件發(fā)生的概率

第75頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析一.基本事件的發(fā)生概率

(1)系統(tǒng)的單元故障概率

基本事件的發(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,在工程上計(jì)算時,往往用基本事件發(fā)生的頻率來代替其概率值。

在工程實(shí)踐中可以通過系統(tǒng)長期的運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)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。

第76頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析(2)人的失誤概率

人的失誤是另一種基本事件,系統(tǒng)運(yùn)行中人的失誤是導(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(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)定時間內(nèi)完成某項(xiàng)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(bǔ)的規(guī)則,獲得人的失誤概率。

第77頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析二、基本計(jì)算公式1、邏輯加（或門連接的事件）的概率計(jì)算公式P0=g(x1+x2+…+xn)=1－(1－q1)(1－q2)…(1－qn)2、邏輯乘（與門連接的事件）的概率計(jì)算公式PA=g(x1·x2·

…·xn)=q1q2…qn第78頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析三、直接分步算法各基本事件的概率分別為：q1=q2=0.01q3=q4=0.02q5=q6=0.03q7=q8=0.04求頂上事件T發(fā)生的概率第79頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析四、利用最小割集計(jì)算例：設(shè)某事故樹有3個最小割集：{x1,x2},{x3,x4,x5},{x6,x7}。各基本事件發(fā)生概率分別為：q1，q2，…，q7

，求頂上事件發(fā)生概率。畫出等效事故樹用分步計(jì)算法計(jì)算頂上事件的發(fā)生概率第80頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析等效事故樹該方法適用于各個最小割集中彼此沒有重復(fù)的基本事件第81頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析例：設(shè)某事故樹有3個最小割集：{x1,x2},{x2,x3,x4},{x2,x5}。各基本事件發(fā)生概率分別為：q1，q2，…，q5

，求頂上事件發(fā)生概率。列出頂上事件發(fā)生概率的表達(dá)式用布爾代數(shù)等冪律化簡，消除每個概率積中的重復(fù)事件計(jì)算頂上事件的發(fā)生概率第82頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析五、利用最小徑集計(jì)算例：設(shè)某事故樹有3個最小徑集：{x1,x2},{x3,x4,x5},{x6,x7}。各基本事件發(fā)生概率分別為：q1，q2，…，q7

，求頂上事件發(fā)生概率。畫出等效事故樹用分步計(jì)算法計(jì)算頂上事件的發(fā)生概率第83頁/共95頁第四節(jié)事故樹的定量分析等效事故樹該方法適用于各個最小徑集中彼此沒有重復(fù)的基本事件第84頁/共95頁第一節(jié)安全評價概述一.風(fēng)險的定義對于風(fēng)險要同時考慮如下兩個方面:

(1)受害程度或損失大小。有無風(fēng)險在很大程度上決定于可能造成多大損失。

(2)造成某種損失或損害的難易程度。損害發(fā)生的難易性一般是用某種損害發(fā)生的概率大小來描述。

考慮到上述兩個方面的問題,可以用下面象征性的式子來表示風(fēng)險：

Risk=Uncertainty×Damage

（5-1）

風(fēng)險

不可靠性

損害從另一個角度來看,風(fēng)險可用下面的式子定義:

Risk=Hazard