500强企业系统安全培训之事故树分析法

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第二节
事故树编制
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第二节

事故树编制


事故树编制是事故树分析中最基本、最关键的 环节。 编制工作一般由系统设计人员、操作人员、和 可靠性分析人员组成的编制小组来完成，经过 反复研究，不断深入，才能趋于完善。 通过编制过程能使小组人员深入了解系统，发 现系统中的薄弱环节，这是编制事故树的首要 目的。
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1）事件符号


（3）菱形符号。菱形符号有两种意义。一种 是表示省略事件，即没有必要详细分析或原因 不明确的事件。另一种是表示二次事件，如由 原始灾害引起的二次灾害，即来自系统之外的 原因事件。 Undeveloped event – An event which is not further developed either because it is of insufficient consequence or because information is unavailable
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⑥编制事故树。 ◆从顶上事件开始，采取演绎分析方法，逐层向 下找出直接原因事件，直到所有最基本的事件 为止。每一层事件都按照输入（原因）与输出 （结果）之间逻辑关系用逻辑门连接起来。这 样得到的图形就是事故树树。 ◆初步编好的事故树应进行整理和简化，将多余 事件或上下两层逻辑门相同的事件去掉或合并。 如有相同的子树，可以用转移符号表示省略其 中一个，以求结构简洁、清晰。
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③具有的优点：


事故树分析法是采用演绎方法分析事故 的因果关系，能详细找出系统各种固有 的潜在的危险因素，为安全设计、制定 安全技术措施和安全管理要点提供了依 据。 能简洁、形象表示出事故和各种原因之 间因果关系及逻辑关系。
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③具有的优点：


在事故树分析中顶上事件可以是已发生 的事故，也可以是预想的事故。通过分 析，找出原因，采取对策措施加以控制， 从而起到预测预防事故的作用。 可选择最感兴趣的事故作为顶上事件分 析，这和事件树不同，事件树是由一个 故障开始，而引起的事故不一定是使用 者最感兴趣的。
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②确定顶上事件。一般选择发生可能性 较大且能造成一定后果的那些事故作为 分析对象。 确定顶上事件时，要坚持一个事故编一 棵树的原则且定义明确，例如：“加氢 反应温度过高”，“氧气钢瓶超压爆 炸”，象“过程火灾”，“化工厂爆炸” 这些太笼统了，无法向下分析。
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③调查原因事件。就是找出系统的所有潜 在危险因素和薄弱环节，包括设备元件 等硬件故障、软件故障、人为差错以及 环境因素，凡与事故有关的原因都找出 来，作为事故树的原因事件。 ④确定不予考虑的事件。与事故无关的原 因有各种各样，但有些原因根本不可能 发生或发生机会很少，如导线故障、飓 风、龙卷风等，编制事故树可不予考虑， 但要事先说明。

The logic gates are the fault tree graphic operators.
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①与门：可以连接数个输入事件E1、 E2、……、En和一个输出事件E，表示 仅当所有输入事件都发生时，输出事件 E才发生的逻辑关系。

AND indicates that all the faults feeding into the AND gate must occur for the output fault to occur.
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易燃液体 仓库火灾
·
可燃物 氧化剂 点火源
＋
……
En
明火
电火花
撞击火花
静电火花
雷电火花
使用铁 制工具
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1）事件符号


（2）圆形符号。圆形符号表示基本原因 事件即基本事件，是不能再往下分析的 事件，故位于事故树的底部。 Basic event – A basic initiating fault requiring no further development
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3．事故树的符号及其意义



事故树采用的符号包括：事件符号、逻 辑门符号、转移符号三大类。 事件分：事故事件和成功事件。 事故事件：在事故树分析中各种非正常 状态或不正常情况称事故事件。 成功事件：各种完好状态或正常情况称 成功事件。
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1）事件符号


（1）矩形符号。矩形符号表示顶上事件和中 间事件。顶上事件是所分析系统不希望发生的 事件。它位于事故树的顶端。中间事件是位于 顶上事件和基本事件之间的事件，是需要往下 分析的事件。 Intermediate event – A fault event that occurs because of one or more antecedent causes acting through logic gates
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⑤确定分析的深度。在分析原因事件时， 要分析到哪一层为止，需事先明确。 分析的太浅，可能发生遗漏；分析得 太深，则事故树过于庞大繁琐。具体 深度应视分析对象而定。对化工生产 系统来说，一般只到泵、阀门、管道 故障为止；电器设备分析到继电器、 开关、马达故障为止，其中零件故障 就不一定展开分析。

E
＋
E1
E2
……
En
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Practical tip

The more AND gates you use, the safer the system is, AND gates denote a fault tolerance; for example, for a braking subsystem failure both the primary brake AND the backup eddy-current brake must fail.
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事故树的编制是否完善直接影响到定 性分析和定量分析的结果的正确性， 关系到事故树分析的成败，所以事故 树编制这一环节是非常重要的。 编制方法一般分人工编制、计算机辅 助编制两类。

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一、人工编制 1．编制事故树的规则 事故树的编制过程是一个严密的逻辑 推理过程，应遵循以下原则： ①确定顶上事件应优先考虑风险大的事 故事件。能否正确选择顶上事件，直 接关系到分析结果，是事故树分析的 关键。应当把容易发生且后果严重的 事件优先做为分析对象，即顶上事件； 也可以把发生频率不高但后果严重以 及后果不太严重但非常频繁的事故做 为顶上事件。

E
·
E1 E2 …… En
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②或门：可以连接数个输入事件E1、 E2……En和一个输出事件E，表示至少一个输 入事件发生时，输出事件就发生。

An OR gate is the opposite of an AND. Any of the input events occurring would result in the event fault.
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⑦事故树定性分析。可从事故树结构上求 最小割集和最小径集，进而得到每个基 本事件对顶上事件的影响程度，为采取 安全措施的先后顺序、轻重缓急提供依 据。 ⑧事故树定量分析。定量分析可计算出事 故发生的概率，并从数量上说明每个基 本事件对顶上事件的影响程度，从而制 定出最经济、最合理的控制事故的方案， 实现系统最佳安全的目的。
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2）逻辑门符号
③非门：表示输出事件 是输入事件的对立事 件。
~
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④特殊门 A．表决门：表示仅当输入事件有m个 （m≤n）或m个以上事件同时发生时，输 出事件才发生。符号是如下。显然，或 门和与门都是表决门的特例。或门是 m=1 时的表决门；与门是 M=N 时的表决 门。
E
m/n
E1
E2
……
·
达到爆炸极限
油气聚集
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E．条件或门：表示输入事件至少有一个发生， 在满足条件A的情况下，输出事件才发生。
E A
氧气瓶超压爆炸 应力超过气 瓶强度极限
+
…… E1 E2 En
与火源接近
接近热源
阳光爆晒
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3）转移符号 转移符号表示部分事故树图的转入和转 出。当事故树规模很大或整个事故树中 多处包含有相同的部分树图时，为了简 化整个树图，便可用转入和转出符号。
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油库火灾
·
可燃物 氧化剂 点火源
＋
明火
电火花
撞击火花
＋
静电火花
雷电火花
穿戴铁 钉鞋
使用铁 制工具
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Summary

The fault tree was first developed in 1961 for the U.S. military intercontinental missile program. The U.S. Nuclear Regulatory Commission published a guide in 1981, and since then FTA has been used in almost every engineering discipline around the would.
En
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B．异或门：表示仅当单个输入事件发生 时，输出事件才发生。
E
不同时发生
E1
…… E2
En
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C ．禁门：表示仅当条件事件发生时，输 入事件的发生方导致输出事件的发生。
E
A
Ei
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D．条件与门：表示输入事件不仅同时发生，而 且还必须满足条件 A，才会有输出事件的发生。
E
油库爆炸
A
·
…… E1 E2 En 火源
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③具有的优点：

事故树分析法既可以用于定性分析，也 可以用于定量分析。通过定性分析，确 定各种危险因素对事故树影响的大小， 从而掌握和制定防灾控制要点；而定量 分析，则能计算出顶上事件发生的概率， 并可以从数量上说明危险因素的重要度， 为实现系统最佳安全目标提供依据。