第五章系統(tǒng)安全分析

第五章系統(tǒng)安全分析一、系統(tǒng)安全分析的目的

目的：是為保證系統(tǒng)安全運行，查明系統(tǒng)中的危險因素，以便采取相應的措施消除系統(tǒng)故障或事故。第一節(jié)系統(tǒng)安全分析概述一、系統(tǒng)安全分析的內(nèi)容和方法１．系統(tǒng)安全分析的內(nèi)容

六個方面的內(nèi)容

２．系統(tǒng)安全分析的方法

常用的有七中方法：安全檢查表、預先危險性分析、故障類型和影響分析、危險性和可操作性研究、事件樹分析、因果分析、事故樹分析二、系統(tǒng)安全分析方法的選擇１．分析的目的２．資料的影響３．系統(tǒng)的特點４．系統(tǒng)的危險性第二節(jié)安全檢查表一、安全檢查表的定義安全檢查表實際上是一份實施安全檢查和診斷的項目明細表，是安全檢查結(jié)果的備忘錄。通常為檢查某一系統(tǒng)、設備以及各種操作管理和組織措施中的不安全因素，事先對檢查對象加以剖析、分解、查明問題所在，并根據(jù)理論知識、實踐經(jīng)驗、有關標準、規(guī)范和事故情報等進行周密細致的思考，確定檢查的項目和要點，以提問的方式，將檢查項目和要點按系統(tǒng)編制成表，以備在設計和檢查時，按規(guī)定的項目進行檢查和診斷，這種表就叫安全檢查表。二、安全檢查表的特點１．具有全面性要求列舉所有可能造成事故的不安全因素，并要求系統(tǒng)和完整地整理好。２．具有直觀性采用提問和用“是”和“否”的回答方式，簡單明了，直觀性好。３．具有廣泛性國家、個人都可以編制，工廠、車間、班組都可以使用，水平不同的人員都可以掌握。４.是安全工作的有力工具安全檢查表經(jīng)有關人員編寫以后使用，通過長期實踐，不斷修訂、補充，從而成為預測和預防事故的重要手段，也是培訓安全干部的教材和系統(tǒng)分析的基礎。三、安全檢查表的種類１．設計審查用安全檢查表內(nèi)容：廠址選擇、平面布置、工藝流程的安全性、裝備的配置、建筑與構(gòu)筑物、安全裝置與設施、操作的安全性、危險物品的貯存與運輸、消防設施等方面。２．廠級安全檢查表內(nèi)容：廠區(qū)內(nèi)各個產(chǎn)品的工藝和裝置的安全可靠性、要害部位、主要安全裝置與設施、危險品貯存與使用、消防通道與設施、操作管理及遵章守紀情況等。檢查突出要害部位，注意力集中在大面的檢查上。３．車間用安全檢查表內(nèi)容：工藝安全、設備布置、安全通道、在制品及物件存放、通風照明、噪聲與振動、安全標志、人機工程、塵毒及有害氣體濃度、消防設施及操作管理等。４．工段及崗位用安全檢查表內(nèi)容：根據(jù)工序或崗位的主體設備、工藝過程、危險部位、防災控制點即整個系統(tǒng)的安全性來制定。要求內(nèi)容具體，簡單易行。５．專業(yè)性安全檢查表四、安全檢查表的編制一）編制安全檢查表的依據(jù)１．有關規(guī)程、規(guī)范、標準與手冊２．國內(nèi)外事故情報３．本單位的經(jīng)驗上節(jié)回顧：1.系統(tǒng)安全分析的目的2.安全檢查表的定義二）安全檢查表的內(nèi)容和格式１．基本內(nèi)容要求盡可能做到無遺漏，通常從“人、機、環(huán)境、管理”４個方面考慮。２、安全檢查表的格式包括：①序號（統(tǒng)一編號）；②項目名稱，如子系統(tǒng)、車間、工段、設備等；③檢查內(nèi)容，在修辭上可用直接陳述句，也可用疑問句；④檢查結(jié)果，即回答欄，有的采用“是”、“否”，或“○”、“×”表示，有的打分；⑤備注欄，可注明建議改進措施或情況反饋等事項；⑥檢查時間和檢查人。

序號項目名稱檢查內(nèi)容檢查結(jié)果備注檢查時間和檢查人表５-１安全檢查表的格式３、安全檢查表的編法(1)由安全專業(yè)干部、生產(chǎn)技術人員和操作人員三結(jié)合共同編寫；(2)根據(jù)工程經(jīng)驗和生產(chǎn)實踐，列舉出所有的不安全狀態(tài)和行為；(3)查找有關的規(guī)程、規(guī)范和標準，做到提出問題有根據(jù)；(4)要充分了解安全狀態(tài)，搜集同類或類似的事故教訓，安全經(jīng)驗及實驗研究的動向，使提出的問題切中要害。三）編制安全檢查表的程序與方法１．編制安全檢查表的程序系統(tǒng)（裝置）有關系統(tǒng)（裝置）的資料子系統(tǒng)（分裝置）部件、組件構(gòu)成要素，功能附加現(xiàn)象人、機、物、管理、環(huán)境安全檢查表標準、規(guī)范、規(guī)程、事故情報等資料設想危險、推論的事故發(fā)生概率、處理方法２．程序說明(1)系統(tǒng)的功能分解(2)人、機、物、管理和環(huán)境因素(3)潛在危險因素的探求四）編制安全檢查表應注意的問題(1)共同編制(2)突出重點、抓住要害(3)編寫各自適用范圍的安全檢查表，突出重點(4)危險性部位詳細檢查，確保提前發(fā)現(xiàn)(5)多種方法結(jié)合使用五、安全檢查表舉例一）金屬切削機床設計安全檢查表序號檢查內(nèi)容所依據(jù)的法規(guī)標準1機床必須具有適應環(huán)境的足夠能力，特別是抗溫度、耐磨損、防腐蝕等能力GB50832機床及其零、部件應設計成不帶易傷人的銳角、利棱、凸凹不平的表面和較突出的部分GB50833計算機控制的機床應配有雙電源GB50834必須采取措施控制振動和噪聲，使其指標低于產(chǎn)品標準的規(guī)定GB50835說明書內(nèi)容應包括：安裝、搬運、貯存、使用、維修和安全衛(wèi)生等有關規(guī)定GB5083二）變配電站安全檢查表序號檢查內(nèi)容檢查方法應得分實得分說明1變配電站環(huán)境151.1與其他建筑物間有足夠的安全消防通道以消防車輛能通過和轉(zhuǎn)彎、掉頭為判斷標準21.2與爆炸危險場所、具有腐蝕性場所有足夠間距一般以30m距離內(nèi)無爆炸危險和防腐蝕性場所為合格21.3地勢不應低洼，防止雨后積水如處于低洼地勢，但有可靠的防積水措施可視為合格21.4應設有100%變壓器油量的貯油池或排油設施貯油池與變壓器比較估計，對排油設施要按土建施工圖來判斷21.5變配電門應外開，高低壓窒門應向低壓間開，相鄰配電室門應雙向開三條應全滿足，若有一條不滿足則本項不給分21.6門、窗孔應裝置網(wǎng)孔小于10mm×10mm的金屬窗網(wǎng)查證門、窗、排風扇洞口和其他洞口處21.7電纜溝隧道進戶套管應有防小動物和防水措施查看溝和隧道內(nèi)有無積水痕跡和潮濕程度3接上表序號檢查內(nèi)容檢查方法應得分實得分說明2變壓器352.1油溫指標清晰，溫度應低于850C,冷卻設備完好現(xiàn)場查看52.2應有規(guī)定的警示標志和遮攔現(xiàn)場查看32.3變壓器內(nèi)部無異常響聲和放電聲主要靠現(xiàn)場去聽，無放電聲和無異常響聲為合格7等等3高低壓配電間、電容器間503.1電纜頭外表清潔，無漏油，接地可靠現(xiàn)場查看23.2接地可靠,并有定期測試記錄以電力部門定期檢查報告的結(jié)論為準5等等三）電焊崗位安全檢查表序號檢查內(nèi)容檢查結(jié)果備注是(√)否(×)1焊接場地是否有禁止存放的易燃易爆物品？配備有消防器材否？

2場地照明是否充足？通風是否良好？3操作人員是否按規(guī)定穿戴和配備防護用品？4電焊機二次線圈及外殼是否接地或接零？5電焊機散熱情況如何？是否一機一閘？6電焊機的電源線、引線及各接線是否良好？7一次二次線圈及焊夾把手絕緣是否良好？線的長度及連接方式是否合乎規(guī)定？座凳是否絕緣性好？8交流電焊機是否安裝自動開關裝置？9工作照明是否安全電壓？10是否有非焊工違章進行操作？11工作完畢后，是否清理了工作現(xiàn)場，熄滅熔渣，并拉掉電閘？四）專用工具安全檢查表序號檢查內(nèi)容情況說明(“是”、“否”或注)

1有足夠數(shù)量的手持滅火器嗎？2滅火器的放置地點能使任何人都能馬上看到吧？（易看到，加標記且不宜放置太高）

3通向滅火器的通道暢通無阻嗎？（任何時候通道上不應有障礙物）4每個滅火器上都有有效的檢驗標志嗎？（按規(guī)定至少每兩年要由專業(yè)人員檢驗一次）

5每個滅火器對所要撲滅的火災適用嗎？（濕式和泡沫滅火器對電氣火災不適用）

6大家都熟悉滅火器的操作嗎？

7四氯化碳滅火器是否已被其它滅火器所取代？

8在規(guī)定的所有地點都配備了滅火器嗎？

9滅火劑易凍的滅火器（如濕式滅火器）采取了防凍措施嗎？

10用過的或損壞的滅火器是否馬上更新了？

11每個人都知道自己工作區(qū)域內(nèi)的滅火器所在位置嗎？12汽車庫內(nèi)有必備的手持滅火器(10輛車以內(nèi)至少應配備一個滅火器)嗎？不同火災情況的滅火器配備數(shù)火災危險程度配備滅火器最少個數(shù)房間面積不大于（m2）房間面積擴大需增加的個數(shù)小火災危險2150每擴大400m2增加1個中等火災危險（倉庫、辦公樓等）2100每擴大200m2增加1個高火災危險（易燃液體、木材加工、油漆車間等）250每擴大200m2增加1個第三節(jié)預先危險性分析一、預先危險性分析的概念預先危險性分析（PreliminaryHazardAnalysis,簡稱PHA）是指在一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)（包括設計、施工、生產(chǎn)）運轉(zhuǎn)活動之前，對子系統(tǒng)存在的危險類別、出現(xiàn)條件及可能造成的結(jié)果，進行宏觀概略分析的一種方法。預先危險性分析的重點應放在系統(tǒng)的主要危險源上，并提出控制這些危險源的措施。預先危險性分析的結(jié)果，可作為對新系統(tǒng)綜合評價的依據(jù)，還可作為系統(tǒng)安全要求、操作規(guī)程和設計說明中的內(nèi)容，同時預先危險性分析為以后要進行的其他危險性分析打下了基礎。二、預先危險性分析的步驟(1)調(diào)查、了解和收集過去的經(jīng)驗和同類生產(chǎn)中發(fā)生過的事故情況。(2)確定危險源，并分類制成表格。危險源的確定可通過經(jīng)驗判斷、技術判斷或安全檢查表等方法進行。(3)識別危險轉(zhuǎn)化技術條件。研究危險因素轉(zhuǎn)化為事故狀態(tài)的條件。(4)進行危險分級。危險分級的目的是確定危險程度，提出重點控制的危險源。危險等級可分為以下四個級別：

I級：安全的（可忽視的）。它不會造成人員傷害和系統(tǒng)損壞。

II級：臨界的。它能降低系統(tǒng)的性能或損害設備，但不會造成人員傷害，能采取措施消除和控制危險的發(fā)生。

III級：危險的。它能造成人員的傷害和系統(tǒng)的損壞。

IV級：破壞性的（災難性的）。它能造成人員死亡、重傷以及系統(tǒng)的嚴重損壞。(5)控制危險預防措施。

三、應用實例教材１９－２０頁簡化的工藝過程H2S氣體儲存罐反應塔輸送管道12334圖5-1上節(jié)回顧１．編制安全檢查表的程序２．預先危險性分析的步驟第四節(jié)故障模式及影響分析一）概述１.FMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)2.分析方法的特點１）故障模式及影響分析是通過原因來分析系統(tǒng)故障。２）系統(tǒng)發(fā)生故障便可能喪失其功能。３）是一種定性分析方法４）適用于產(chǎn)品設計、工藝設計、裝備設計和預防維修等環(huán)節(jié)。３．故障模式及影響分析的目的和要求目的和要求：１）搞清楚系統(tǒng)或產(chǎn)品的所有故障模式及其對系統(tǒng)或產(chǎn)品功能以及對人、環(huán)境的影響；２）對有可能發(fā)生的故障模式，提出可行的控制方法和手段；３）在系統(tǒng)或產(chǎn)品設計審查時，找出系統(tǒng)或產(chǎn)品中薄弱環(huán)節(jié)和潛在缺陷，并提出改進設計意見，或定出應加強研究的項目，以提高設計質(zhì)量，降低失效率，或減少損失；４）必要時對產(chǎn)品供應列入特殊要求，包括設計、性能、可靠性、安全性或質(zhì)量保證的要求；５）對于由協(xié)作廠提供的部件以及對于應加強試驗的若干參數(shù)需要制定嚴格的驗收標準；６）明確提出在何處應制定特殊的規(guī)程和安全措施，或設置保護性設備、監(jiān)測裝置或報警系統(tǒng)；７）為系統(tǒng)安全分析、預防維修提供有用的資料。二）故障的基本概念１．故障一般是指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在規(guī)定的運行時間、條件內(nèi)，打不到設計規(guī)定的功能。２．故障模式故障模式是從不同表現(xiàn)形態(tài)來描述故障，是故障現(xiàn)象的一種表征。故障模式若從可靠性定義來說，一般可從五個方面來考慮：運行過程中的故障；提前動作；在規(guī)定的時間不動作；在規(guī)定的時間不停止；運行能力降低、超量或受阻。一般來說產(chǎn)品或系統(tǒng)不同，故障模式也不同，上述五類型故障模式進一步細化后如下表：結(jié)構(gòu)破損機械上卡住振動不能保持在指定位置上不能開啟不能關閉誤開誤關內(nèi)部泄漏外部泄漏超出允許上限超出允許下限間斷性工作不穩(wěn)定漂移性工作不穩(wěn)定意外運行錯誤指示流動不暢錯誤動作不能開機不能關機不能切換提前動作滯后動作輸入量過大輸入量過小輸出量過大輸出量過小無輸入無輸出電短路電開路漏電其他某些機電產(chǎn)品的故障模式舉例１．水泵、發(fā)電機的故障模式有：誤啟動、誤停機、速度過快、反轉(zhuǎn)、異常的負荷振動、發(fā)熱、線圈漏電、運轉(zhuǎn)部分破損等。２．電力設備的故障模式有：電阻變化、放電、接地不良、短路、漏電、、斷開等。３．計測裝置的故障模式有：信號異常、示值不準、損壞等。４．支承結(jié)構(gòu)的故障模式有：變形、松動、缺損、脫落等。３．故障原因內(nèi)在因素和外在因素內(nèi)在因素：１）系統(tǒng)、產(chǎn)品的硬件設計不合理或存在潛在的缺陷，如設計水平低，未采取防震、防濕、減荷、安全裝置、冗余等設計對策；２）系統(tǒng)、產(chǎn)品中零、部件有缺陷；３）制造質(zhì)量低，材質(zhì)選用有錯或不佳等；４）運輸、保管、安全不善。外在因素：１）環(huán)境條件２）使用條件４．故障機理１）對象２）外部原因３）結(jié)果三）分析程序故障模式及影響分析通常包括以下四個方面１）掌握和了解對象系統(tǒng)；２）對系統(tǒng)元件的故障類型和產(chǎn)生原因進行分析；３）故障類型對系統(tǒng)和元件的影響；４）匯總結(jié)果和提出改正措施。四）應用實例教材２３－２４頁：電機運行系統(tǒng)故障類型和影響分析第五節(jié)危險性和可操作性研究自己看書：第六節(jié)事件樹分析一、事件樹的含義 事件樹分析（EventTreeAnalysis縮寫為ETA）是安全系統(tǒng)工程中的重要分析方法之一。定義：ETA是一種時序邏輯的事故分析方法，它是按照事故的發(fā)展順序，分階段，一步一步地進行分析，每一步都從成功和失敗兩種可能后果考慮，知道最終結(jié)果為止。是一種動態(tài)分析過程，同時，事件序列是以圖形表示的，其形狀呈樹枝形，故成為事件樹。二、事件樹的功用１．查明系統(tǒng)中各個構(gòu)成要素對導致事故發(fā) 生的作用及其相互關系；２．能快速推斷和找出系統(tǒng)的事故；３．能定量；４．為事故樹提供依據(jù)；５．可以對已發(fā)生的事故進行原因分析。三、事件樹的構(gòu)造１．事件樹分析原理 決策論 一些事件的發(fā)生是以另一些事件首先發(fā)生為條件；事件的兩種狀態(tài)：出現(xiàn)或不出現(xiàn)（即成功或失敗）；根據(jù)邏輯知識，成功的邏輯值為１，失敗的邏輯值為０。２．事件樹分析的程序(1)確定初始事件；(2)分析系統(tǒng)組成要素并進行功能分解；(3)分析成功或失??；(4)建造事件樹；(5)對事件樹進行簡化；(6)進行定量計算。３．事件樹的建造1)事件樹的建造如：ABC物料輸送系統(tǒng)圖5-2物料輸送系統(tǒng)圖5-2的事件樹啟動信號泵A閥門B閥門C閥門B閥門C閥門C閥門C成功(1)成功(1)成功(1)成功(1)成功(1)成功(1)失敗(0)失敗(0)失敗(0)失敗(0)失敗(0)失敗(0)失敗(0)成功(1)系統(tǒng)狀態(tài)元件狀態(tài)成功失敗失敗失敗失敗失敗失敗失敗（111）（110）（101）（100）（011）（010）（001）（000）物料輸送系統(tǒng)圖5-2的事件樹5-2a物料輸送系統(tǒng)圖5-3物料輸送系統(tǒng)圖5-3ACB啟動信號泵A閥門B閥門B閥門C閥門C成功(1)成功(1)成功(1)成功(1)失敗(0)失敗(0)失敗(0)失敗(0)失敗(0)成功(1)系統(tǒng)狀態(tài)元件狀態(tài)成功成功失敗失敗失敗失敗（11）（101）（100）（01）（001）（000）物料輸送系統(tǒng)圖5-3的事件樹5-2b物料輸送系統(tǒng)圖5-3的事件樹2)事件樹的簡化簡化原則：（1）失敗概率極低的系統(tǒng)可以不列入事件樹中；（2）當系統(tǒng)已經(jīng)失敗，從物理效果來看，在其后繼的各系統(tǒng)不可能減緩后果時，或后繼系統(tǒng)已由于前置系統(tǒng)的失敗而同時失敗，則以后的系統(tǒng)就不必再分支。物料輸送系統(tǒng)圖5-2事件樹的簡化圖啟動信號泵A閥門B閥門C成功(1)成功(1)成功(1)失敗(0)失敗(0)失敗(0)系統(tǒng)狀態(tài)成功失敗失敗失敗物料輸送系統(tǒng)圖5-3事件樹的簡化圖啟動信號泵A閥門B閥門C成功(1)成功(1)成功(1)失敗(0)失敗(0)失敗(0)系統(tǒng)狀態(tài)成功成功失敗失敗3）事件樹分析的定量計算啟動信號泵A閥門B閥門C成功(1)成功(1)成功(1)失敗(0)失敗(0)失敗(0)系統(tǒng)狀態(tài)成功失敗失敗失敗串聯(lián)系統(tǒng)事件樹概率P(A)·P(B)·P(C)P(A)·P(B)·[1-P(C)]P(A)·[1-P(B)]1-P(A)并聯(lián)系統(tǒng)事件樹啟動信號泵A閥門B閥門C成功(1)成功(1)成功(1)失敗(0)失敗(0)失敗(0)系統(tǒng)狀態(tài)成功成功失敗失敗概率P(A)·P(B)P(A)·[1-P(B)]·P(C)P(A)·[1-P(B)]·[1-P(C)]1-P(A)（1）串聯(lián)系統(tǒng)計算：串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度,即成功的概率為：

P(S)=P(A)?P(B)?P(C)

系統(tǒng)失敗的概率為：

F(S)=1-P(S)若已知P(A)=0.95,P(B)=P(C)=0.9代入上式得：P(S)=0.95×0.9×0.9=0.7695F(S)=1-0.7695=0.2305（2）并聯(lián)系統(tǒng)計算：并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度,即成功的概率為：

P(S)=P(A)?P(B)+P(A)?[1-P(B)]?P(C)系統(tǒng)失敗的概率為：

F(S)=1-P(S)若已知P(A)=0.95,P(B)=P(C)=0.9代入上式得：

P(S)=0.95×0.9+0.95×[1-0.9]×0.9=0.9405

F(S)=1-P(S)=1-0.9405=0.0595（3）串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度比較：由串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算結(jié)果可以看出：并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度比串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度提高了1.2倍。0.9405/0.7695=1.2四、事件樹分析方法及應用1）例如：行人過馬路。過程分析其事件樹如下圖5-4所示。行人過馬路事件樹圖行人過馬路P(A)P(B2)P(B1)P(C1)P(D1)P(E1)P(F1)P(C2)P(D2)P(E2)P(F2)有車車前通過未留充足時間司機未采取措施無車輛來往車輛過后再過留有充足時間措施有效措施無效司機采取緊急制動或避讓措施后果順利通過順利通過順利通過冒危險通過車禍車禍2）事件樹分析的重要作用（1）能夠指出如何不發(fā)生事故，以對職工進行直觀的安全教育；（2）能夠指出消除事故的根本措施，改進系統(tǒng)的安全狀況；（3）從宏觀角度分析系統(tǒng)可能發(fā)生的事故，掌握系統(tǒng)中事故發(fā)生規(guī)律；（4）可以找出最嚴重的事故后果，為確定頂上事件提供依據(jù)。作業(yè)：１．氧化反應釜缺少冷卻水事件樹分析：以氧化反應釜缺少冷卻水事件為初始事件，相關的安全功能有如下三種：（1）當溫度達到T1時高溫報警器提醒操作者；（2）操作者增加供給反應釜冷卻水量；（3）當溫度達到T2時自動停車系統(tǒng)停止氧化反應。上節(jié)回顧：1.事件樹的含義2.事件樹分析的原理3.事件樹的建造第六章事故樹分析第一節(jié)概述 事故樹分析（FaultTreeAnalysis縮寫為FTA）是安全工程中最重要的分析方法。

FTA是一種表示導致災害事故的各種因素之間的因果及邏輯關系圖。一、事故樹分析方法的特點（1）FTA是一種圖形演繹方法，是故障事件在一定條件下的邏輯推理方法；（2）FTA能對導致災害或功能事故的各種因素及其邏輯關系做出全面、簡潔和形象的描述，為改進設計、制定安全技術措施提供依據(jù)；（3）FTA不僅可以分析某些元、部件故障對系統(tǒng)的影響，而且可對導致這些元、部件故障的特殊原因進行分析；（4）FTA可進行定性和定量評價；（5）具有直觀性。二、事故樹分析的程序

FTA的程序，因評價對象、分析目的、粗細程度的不同而不同，但一般可按如下程序進行。見圖6-1。事故樹分析的一般程序（圖6-1）熟悉系統(tǒng)確定頂上事件調(diào)查原因事件調(diào)查事故收集系統(tǒng)資料修改簡化事故樹建造事故樹定性分析定量分析制定安全措施程序說明1.熟悉系統(tǒng)：了解系統(tǒng)的整個情況2.調(diào)查事故3.確定頂上事件4.調(diào)查原因事件5.建造事故樹6.修改、簡化事故樹7.定性分析8.定量分析9.制定安全對策第二節(jié)事故樹的建造1.事件符號（1）矩形符號：（2）圓形符號：（3）菱形符號：（4）房形符號：一、事故樹的符號及其意義2.邏輯門符號（1）與門?+AB1B2（2）或門K1K2K1K2燈亮燈不亮燈不亮燈亮?AB1B2?++K1閉合K2斷開K2閉合K1閉合K2閉合K1斷開K2斷開K1斷開（3）條件門?AB1B2a+AB1B2a條件與門條件或門條件與門的例子?達到爆炸極限1.4%~7.6%油氣聚集油庫爆炸火源條件或門的例子+應力超過鋼瓶強度極限在陽光下曝曬氧氣瓶超壓爆炸與火源接近接近熱源3.轉(zhuǎn)移符號（1）轉(zhuǎn)出符號（a）（2）轉(zhuǎn)入符號（b）1（a）（b）1二、故障事件的分類1.故障與失效（1）故障（2）失效（3）故障與失效的關系 一切失效都是故障，但不是所有的故障都是失效。2.直接原因的概念說明“直接原因”概念的系統(tǒng)BCADE直接原因概念的系統(tǒng)圖分析1.頂上事件：沒有信號傳給E；2.1的直接原因為“D沒有輸出”而不是“沒有輸入D”3.一級中間事件“D沒有輸出”的直接原因為：（1）“D有輸入無輸出”（2）“D沒有輸入”的并集4.“D沒有輸入”的直接原因為：

“B和C均沒有輸出”，該結(jié)果為“B沒有輸出”與“C沒有輸出”的交集5.同理可以對“B沒有輸出”、“C沒有輸出”的直接原因進行分析三、事故樹建造方法1.選好頂上事件。對安全構(gòu)成威脅的事件------造成人員傷亡，導致設備財產(chǎn)的重大損失（火災、爆炸、中毒、嚴重污染等）；妨礙完成任務的事件------系統(tǒng)停工，或喪失大部分功能；嚴重影響經(jīng)濟效益的事件------通訊線路中斷、交通停頓等妨礙提高直接收益的因素。2.建造方法與過程例：對油庫靜電爆炸進行事故分析。 （靜電火花造成油庫爆炸的事故樹建造過程）步驟：1.確定頂上事件------油庫靜電爆炸；2.調(diào)查爆炸的直接原因事件、事件的性質(zhì)和邏輯關系。直接原因事件：“靜電火花”和“油氣達到可燃濃度”。這兩個事件不僅要同時發(fā)生，而且必須在“油氣濃度達到爆炸極限”時，爆炸事件才會發(fā)生，因此，用“條件與”門連接；3.“靜電火花”的直接原因：“油庫靜電放電”和“人體靜電放電”，其中有一個發(fā)生，則“靜電火花”事件就會發(fā)生，用“或”門連接。4.“油氣達到可燃濃度”的直接原因：“油氣存在”和“庫區(qū)內(nèi)通風不良”。前者是一個正常狀態(tài)下的正常功能事件，用房形符號。后者為基本事件，兩者只有同時發(fā)生，“油氣達到可燃濃度”事件才能發(fā)生，故用與門連接。5.“油庫靜電放電”的直接原因：“靜電積累”和“接觸不良”兩者是“與”門關系。6.“人體靜電放電”的直接原因：“化纖品與人體摩擦”和“作業(yè)中與導體接近”，兩者“與”門關系。7.“靜電積累”的直接原因：“油液流速高”、“管道內(nèi)碧粗糙”、“高速抽水”、“油液沖擊金屬容器”、“飛濺油液與空氣摩擦”、“油面有金屬漂浮物”和“測量操作失誤”。其中有一個發(fā)生，就會發(fā)生“靜電積累”，因此，用“或”門連接。8.“接地不良”的直接原因：“未設防靜電接地裝置”、“接地電阻不符合要求”和“接地線損壞”，三者為“或”門關系。9.“測量操作失誤”的直接原因：“器具不符和標準”和“靜置時間不夠”兩者為“或”門關系。故油庫靜電爆炸事故樹圖如下圖：?達到爆炸極限油氣達到可燃濃度油庫靜電爆炸靜電火花+油庫靜電放電人體靜電放電?庫區(qū)內(nèi)通風不良油氣存在?化纖品與人體摩擦作業(yè)中與人體接近?靜電積累接地不良++油液流速高高速抽水管道內(nèi)壁粗糙油液沖擊金屬容器測量操作失誤+器具不符合標準靜置時間不夠未設防靜電接地裝置接地電阻不符合要求接地線損壞油庫靜電爆炸事故樹第三節(jié)事故樹的數(shù)學描述一、事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù) 假定系統(tǒng)由n個單元組成，且下列二值變量xi對應于各單元的狀態(tài)為：同樣，系統(tǒng)的狀態(tài)變量用y表示，則：Y取決于單元狀態(tài)（X），因此，y是（X）的函數(shù)，記為：簡單系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)1.與門的結(jié)構(gòu)函數(shù)?Tx1xn……邏輯式代數(shù)式2.或門的結(jié)構(gòu)函數(shù)邏輯式+Tx1xn……代數(shù)式上節(jié)回顧：一、事故樹的符號意義1.事件符號（1）矩形符號：（2）圓形符號：（3）菱形符號：（4）房形符號：2.邏輯門符號（1）與門（2）或門（3）條件門3.復雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)+Tx2?M1+M4+M3?M5x5x4x1x3?M2?M6x3x5x43.復雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)上圖所示的事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)為：用代數(shù)算式表示為：4.結(jié)構(gòu)函數(shù)的運算規(guī)則：符號集合概率A集合事件A的補集A的對立事件A屬于B（或B包含A）事件A發(fā)生導致事件B發(fā)生A=BA與B相等事件A與事件B相等A與B的并集事件A與事件B至少有一個發(fā)生A與B的交集事件A與事件B同時發(fā)生A-BA與B的差集事件A發(fā)生而事件B不發(fā)生A與B沒有共同交集事件A與事件B互不相容表6-1集合與概率的含義對照表表6-2集合代數(shù)的運算規(guī)則

見表6-2集合代數(shù)的運算規(guī)則5.事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)運算舉例X1---無斷屑裝置X2---刀具角度不合理X3---無消屑工具X4---未用清屑工具X5---躲避不及X6---車屑甩出X7---車頭旋轉(zhuǎn)x7x2切屑割手傷害+?手觸長屑+x1x3x5飛屑接觸手?x4產(chǎn)生長屑用手清屑+M3M4M1x6M2事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)為：第四節(jié)事故樹的定性分析分析目的： 查明系統(tǒng)由初始狀態(tài)發(fā)展到事故狀態(tài)的途徑，并求出能引起發(fā)生頂上事件的最少事件的組合，為改善系統(tǒng)安全提供相應的對策。一、利用布爾代數(shù)化簡事故樹特別是在事故樹的不同部位存在有相同的進本事件時，必須用布爾代數(shù)進行整理化簡，然后才能進行定性、定量分析，否則就可能造成分析錯誤。如下例所示。例：如下圖的事故樹示意圖，設頂上事件為T，中間事件為Mi，基本事件為x1，x2，x3，若其發(fā)生概率均為0.1，即q1=q2=q3=0.1，求頂上事件的發(fā)生概率。?T+M1x1x2?M2x1x3根據(jù)事故樹的邏輯關系，可寫出其結(jié)構(gòu)式如下：按獨立事件的概率和與積的計算公式，頂上事件的發(fā)生概率為：QT=[1-(1-q1)(1-q2)]q1q3=[1-(1-0.1)(1-0.1)]0.1×0.1=0.0019T=(x1+x2)x1x3=x1x3x1+x1x3x2(分配律)=x1x1x3+x1x2x3(交換律)=x1x3+x1x2x3(等冪律)=x1x3(吸收律)故其頂上事件發(fā)生的正確概率為Q＝q1q2＝0.01?Tx1x3上例中基本事件x1有重復，需要利用布爾代數(shù)對上述結(jié)構(gòu)式進行整理、化簡，則：練習1：化簡下列事故樹并做出等效圖?Tx1x2M1+x1x3等效圖?Tx1x2練習2：化簡下列事故樹并做出等效圖M4+x4x2x1+M1x1?TM2M3?x2x3?M5+x4T=X1X2+X2X3X4+X1X4+Tx1?M1x2?M3x1x4?M2x2x4x3二、最小割集與最小徑集１．割集與最小割集

割集定義： 事故樹中某些基本事件的組合，當這些基本事件都發(fā)生時，頂上事件必然發(fā)生。

最小割集定義： 如果在某個割集中任意去掉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。２．最小割集的求法兩種方法：行列法和布爾代數(shù)化簡法１）行列法（又稱下行法）

基本原理是： 從頂事件開始，由上往下進行，與門僅增加割集的容量，而不增加割集的數(shù)量；或門增加割集的數(shù)量，而不增加割集的容量。

方法： 每一步按上述的原則，由上而下排列，把與門連接的輸入事件橫向排列，把或門連接的輸入事件縱向排列，這樣逐層向下，直到全部邏輯門都置換成基本事件為止。得到的全部事件積之和，即是布爾割集，再經(jīng)過布爾代數(shù)化簡，就可得到若干最小割集。+M4x5x4+M3+M1+Tx1x2x6x3?M2+M5x7x6+M6x8例；行列法求最小割集例；行列法求最小割集+M4x5x4+M3+M1+Tx1x2x6x3?M2+M5x7x6+M6x8T或門x1M1x2M2M3x1M2M3x2與門或門M4M5x3M6x1X4M5X3x8X5M5x6X4X6+X4X7X5X6+X5X7x1X4X6X3x8X4X7x6X5X6X5X7x2x2布爾代數(shù)化簡x1X4X7x6X5X7x2X3x8M6事故樹的等效圖?M1x4x7＋Tx1x2x3x6x8?M2x5x72）布爾代數(shù)法

事故樹經(jīng)布爾代數(shù)化簡，得到若干交集的并集，每個交集實際就是一個最小割集。仍以上題為例，利用布爾代數(shù)化簡法求其最小割集。T=x1+M1+x2=x1+M2+M3+x2

=x1+M4M5+x3+M6+x2=x1+(x4+x5)

(x6+x7)

+x3+x6+x8+x