安全系统工程第七章事件树分析[1]
安全系统工程复习资料
＜一＞安全系统工程概论
1. 系统：由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特殊功能的有机整体。
2. 安全系统工程：应用系统工程的原理和方法，识别、分析、评价、排除和控制系统中 的各种危
险，对工艺过程、设备、生产周期和资金等因素进行分析评价和综合处理， 使系统可能发生的
事故的到控制，并使系统安全性达到最佳状态。
3. 安全系统工程的优点：
1) 通过分析可以了解系统的薄弱环节及危险性可能导致事故的条件。 从定量分析可 以预测
事故发生的概率， 从而可以采取相应的措施控制事故的发生。 通过分析还 能找到发生
事故的真正原因，及时查出事故隐患。
2) 通过评价和优化技术， 可以找出最适当的方法使各分系统之间达到最佳配合， 用 最少
的投资达到最佳的安全效果，大幅度地减少伤亡事故。
3) 安全系统工程的方法，不仅适用于工程，而且适用于管理，实际上已形成安全系 统工程
和安全系统管理两个分支。
4) 可以促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。
5) 可以迅速提高安全工作人员的水平。
4. 如何理解安全系统工程的定义？
1) 安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学， 它是工矿企业劳动安全卫生领 域的系
统工程。
2) 安全系统工程追求的是整个系统的安全和系统全过程的安全。
3) 安全系统工程的重点是系统危险因素的识别分析、 系统风险评价和系统安全决策 与事故
控制。
4) 安全系统工程要达到的预期安全目标是将系统风险控制在人们能够容忍的限度 内，也就
是在现有经济技术条件下，最经济、最有效地控制事故，使系统风险在 安全指标以下。
＜二＞安全检查表
1. 安全检查表：是根据有关安全规范、标准、制度及其他系统分析方法的结果，系统地 对一个生
产系统或设备进行科学的分析， 找出各种不安全因素， 并以提问的方式把找 出的不安全因素
制定为检查项目， 为便于检查和避免遗漏， 将检查项目按系统或子系 统编制成表格，这种表
安全系统工程知识点
名词解释：
系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能和明确目的的有机整体。
系统工程：是以系统为研究对象，以达到总体最佳效 果为目标，为达到这一目标而采取组织、管理、技术等多方面的最新科学成就和知识的一门综合性的科学技术。
安全系统工程：安全系统工程就是应用系统工程的原理与方法，分析、评价及消除系统中的各种危险，实现系统安全的一整套管理程序和方法体系。
事故：是人们在实现其目的的行动过程中，突然发生的、迫使其原有目的的行动暂时或永远终止的一种意外事件
生产事故：是指企业在生产过程中突然发生的、伤害人体、损坏财物、影响生产正常进行的意外事件。
工伤事故：企业的职工为了生产和工作，在生产时间和生产活动区域内，由于受生产过程中存在的危险因素的影响，或虽然不在生产和工作岗位上，但由于企业的环境、设备或劳动条件等不良，致使身体受到伤害，暂时地或长期地丧失劳动能力的事故
事故模式理论：是人们对事故机理所作的逻辑抽象或数学抽象，是描述事故成因、经过和后果的理论，是研究人、物、环境、管理及事故处理这些基本因素如何作用而形成事故、造成损失的理论。
事故树的割集：导致顶上事件发生的基本事件的集合，也就是说，事故树中，一组基本事件能够引起顶上事件发生，这组基本事件就称为割集。
径集：某些基本事件的集合不发生，则顶上事件也不发生，把这组基本事件的集合称为径集
最小割集：导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合。
最小径集：使顶上事件不发生的最低限度的基本事件的集合。
结构重要度：是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度。即在不考虑各基本事件的发生概率，或者说假定各基本事件的发生概率都相等的情况下，分析各基本事件的发生对顶上事件发生所产生的影响程度
概率重要度：基本事件的概率重要度是指顶上事件发生概率对该基本事件发生概率的变化率。
临界重要度：它是用基本事件发生概率的变化率对顶上事件发生概率的变化率的比，来确定基本事件的重要程度。
安全系统工程
1.安全系统工程定义：是以预测和防止事故为中心，以识别、分析评价和控制风险为重点，开发、研究出来的安全理论和方法体系，是应用科学的方法对构成系统的各要素进行全面的分析，并通过定性和定量分析对系统的安全性作出预测和评价。
2.常用的有8种方法：安全检查表分析、预先危险性分析、故障类型、影响和危险度分析、危险性和可操作性研究、事件树分析、事故树分析、原因——后果分析和系统可靠性分析。
3.安全检查表是根据有关安全规范、标准、制度及其他系统分析方法的结果，系统地对某一生产系统或设备进行科学分析，找出各种不安全因素，并以提问的方式把找出的不安全因素制定为检查项目，并将之编制成表。
安全检查表分析的核心是安全检查表的编制和实施。安全检查表可适用于工程、系统的各个阶段。既可用在新工艺（装置）的早期开发阶段，还可以对已经运行多年的在役装置的危险进行检查。
4.预先危险性分析（简称PHA）也称初始危险分析，是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行宏观概略分析，尽可能评价出潜在的危险性。
5.故障：元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，因而完不成规定的任务或完成的不好。
故障类型：系统、子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型。例如：一个阀门故障可以有四种故障类型：内漏、外漏、打不开、关不严。
故障检测机制：由操作人员在正常操作过程或由维修人员在检测活动中发现的方法或手段
6.危险和可操作性研究 HAZOP基本概念：一种以系统工程为基础，针对化工装置而开发的一种危险性评价方法。基本过程是以关键词（引导词）为引导，找出过程中工艺过程状态的变化（即偏差），然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策。
7.事件树分析 ETA概述从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结果为止。是一种动态分析过程，同时，事件序列是以图形表示的，其形状呈树枝形，故成为事件树。
安全评价中事故树分析法
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课程设计（学年论文）
课题名称： 事故树分析法在加油站安全评价中的研究
学生学号： 1201050117
专业班级： 安全工程01班
学生姓名： 吴川
学生成绩：
指导教师： 雷克江
课题工作时间： 2015年6月3日 至 2015年6月16日
武汉工程大学 制
2 / 16 前 言
安全评价，国外也称为安全风险评价或危险评价，它是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。安全评价是衡量风险,实现安全生产的重要途径。 安全评价既需要安全评价理论的支撑，又需要理论与实际经验的结合，二者缺一不可。
安全评价作为安全生产的至关重要环节,使得对建设项目进行安全评价,已成为必须进行的重要举措,因而客观形势对安全评价工作的研究提出了大量迫切的新课题,其中对安全评价方法的研究就是一个极其重要的方面。为此,对进行安全评价常用的事故树分析法( Fault Tree Analysis, 简称FTA)进行了较为深入的研究。事故树分析法是安全系统工程中常用的一种演绎推理分析方法，这种方法将系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示，通过对事故树的定性与定量分析，找出事故发生的主要原因，为确定安全对策提供可靠依据，以达到预测与预防事故发生的目的。目前，事故树分析法已从宇航、核工业进入一般电力、化工、机械、交通等领域，它可以进行故障诊断、分析系统的薄弱环节，指导系统的安全运行，实现系统的优化设计。
安全系统工程教学大纲
《安全系统工程》教学大纲
英文名称：Safety system engineering
学 分：2学分 学 时：32学时 理论学时：32学时 实验学时：0学时
教学对象：安全技术及工程专业
先修课程：高等数学、概率论、线性代数
教学目的：
本课程是安全技术及工程专业本科生的专业基础课，是学生学习专业课和从事本专业的
科研、生产工作必备的理论基础。通过课程学习，从系统工程的角度，深入地掌握各种系统
危险分析方法及其在安全工程的应用，掌握过程系统安全评价的方法。使学生获得必需的专
业技能锻炼，有关的专业技术知识得以充实与提高。
教学要求：
了解掌握安全系统工程学的内容与任务及其现状与进展;熟练掌握各种系统安全分析方
法及其在安全工程中的应用；掌握可靠性工程在事故预防中的应用；掌握对各类重大事故的
后果分析、各种安全评价方法；了解掌握科学决策作深入地阐述。
教学内容：
第一章 安全系统工程概述（1学时）
1 .安全系统工程的基本概念
2 .安全系统工程的发展概况
3 .安全系统工程的内容
4 .人-机-环境系统
基本要求：
了解掌握安全系统工程的基本概念；掌握安全系统工程的基本内容：系统安全分析、安
全评价和安全措施；人-机-环境系统的内容。
重 点：
准确理解系统与系统工程、安全与系统安全、安全系统工程，系统安全分析、安全评价
和安全措施和人-机-环境系统等基本概念。
难 点：
准确理解系统与系统工程、安全与系统安全、安全系统工程，系统安全分析、安全评价
和安全措施和人-机-环境系统等基本概念。
第二章危险性预先分析（2学时）
1 .概述 2 .危险性预先分析的步骤
3 .危险性识别
4 .危险性等级
5 .危险性控制
6 .分析举例
基本要求：
了解掌握危险性预先分析的含义和主要内容；理解掌握危险性预先分析的步骤；分析掌
握危险性的识别原理；理解掌握危险性等级；掌握危险性控制的方法。
重 点：
准确理解危险性预先分析的含义；分析掌握危险性的识别原理；理解掌握危险性等级划
事件树分析方法的应用
兵工安全技术事件树分析方法的应用华北工学院专科学校都玲合肥市皖西机械厂周永久摘要本文针对注塑机挤手事故,应用事件树分析(ETA)方法查找事故起因,并根据分析结果,提出了相应的防范措施。关键词:事件树事故分析注塑机事件树分析(ETA)是安全系统工程的重要分析方法之一。曾在美国商用核电站风险评价(wAsH—1400)中做出过重要贡献。魂已在许多国家形成标准化的分析方法。事件树分析(ETA)的理论基础是系统工程的决策论。所谓决策论是指在做某项工作或从事某项工程之前,通过分析、评价各种可能的结果,权衡利弊,根据科学的判断和预测做出最佳决策的一种系统的方法论。这种方法克服了凭借经验或主观判断做出决策的传统的方法。任何事故都是一个多环节事故发展变化的结果,因此,事件树分析(ETA)也称为事故过程分析。通过宏观地分析事故的发展过程,对掌握事故发生规律,控制事故的发生是极其有益的。事故件树分析(ETA)的实质,是利用逻辑思维的初步规律和逻辑思维的形式;分析事故形成过程,即以人、物、环境系统为分析对象,分析其成功与失败的两种情况,对事物发展的整个环节给出肯定或否定的判断,从而得到各种不同的结果。通过事件树分析(T)即可以清楚地看出事故发生和发展的全部动态过程,以宏观角度分析系统可能发生哪些事故和不使系统发生事故应采取何种措施,便于对职工进行直观的安全教育,又可以找出由不安全因素造成的后果,对系统的危险环节采取强化措施以达到改善系统安全状况的目的。下面以合肥市皖西机械厂在1993年8月23日发生的一起注塑机挤手事故进行事件树分析(ETA)。该厂塑料分厂,主要是生产某弹用的防护套、塑料筒及民用UPVC管件、管材等塑料产品,其主要生产设备是注塑机。1993年8月23日,该厂塑料分厂发生了一起操作工左手被注塑机挤成重伤的事故,为了查找事故的发生原因,杜绝此类事故的重复发生,并且对职工进行安全教育,特对这起事故进行事件树分析(ETA)。一、事件树分析(ETA)注塑机挤手事故事件树如图所示。从事件树分析(ETA)图上可以看出,注塑机正在合模时,人手在模具内未能及时拿出EA口回处毅窦99年第期机床未启动注塑机后果安全非合模操作机床工作启动安全行程开关门有效合模操作安全手不在模具内行程开关门无效或无开关门安全手在具内手及时拿走—安全手未及时拿走冒险—事故注塑机挤手事故事件树是导致挤手事故发生的必要条件,而行程开关门无效(或无开关门)又是形成必要条件的俞提。因此导致这起事故发生的主要原因是行程开关门无效,未能起到安全保护作用。在制定安全操作规程时,要求操作工人在进行合模操作时,必须有完好的行程开关门,而且在行程开关门闭合时,人的手必须从模具内拿出,以此来避免挤手事故的发生。在事故发生后,通过事故原因调查,所得结果也与事件树分析(ETA)的结果相一致。操作工人在发生事故前私自将行程开关门拆除使设备缺乏了安全保防装置,再加上操作者进行操作时,注意力不集中,动作不协调,最终导致了这起事故的发生。二、预防事故措施针对事故发生的主要原因,为了防止此类事故的再次发生,以及对其它事故的预防,搞好安全生产,主要采取了以下事故预防措施:1、加强安全教育,提高职工的素质。通过采取各种形式,如特殊工种的安全培训;新工人人厂的三级安全教育,职工的安全基础知识教育等,对职工进行安全教育,提高了职工的安全意识和自我保护意识。同时又利用这起事故及时教育了广大职工,树立“遵章守纪”的观念,要求操作者严格按操作规程作业,并经常维护设备及各种安全装置。通过开展安全知识竞赛和安全技术操作技能的比赛活动,丰富职工的安全知识和生产经验,进一步提高了职工的安全技术素质和安全操作技能。2、加强安全检查,消除事故隐患。加强了对生产现场的巡回检查力度,及时发现并制止生产中的违反操作规程的行为,要求安全检查和监督人员应能够及时准确地判断出事故隐患,提出整改措施,积极落实`对工厂的生产设备要经常进行检查和维修,尤其是对安全装置,必须要求完好,使其真正起到安全防护的作用。3、明确奖惩制度,调动职工积极因素。对于安全生产做得好的单位和个人实施表彰和奖励,而对于发生事故和存在事故隐患限期不改的单位惩罚,包括经济处罚和行政处分,以便达到教育广大职工自觉地遵章守纪的目的。三、结果讨论应用事件树分析(ETA)法对注塑机挤手事故进行分析,找出了事故发生的主要原因,并根据分析结果采取相应对策,提高了全厂安全生产的意识和事故防范的能力,杜绝了类似事故的重复发生,同时也教育了广职工在生产中要“遵章守纪”,打开了全厂安全工作的新局面。参考文献:冯肇瑞崔国璋安全系统工程北京:冶金工业出版社.40
第7章 事件树分析
-131- 7 事件树分析
一起伤亡事故的发生，是一系列事件按时间顺序相继出现而最终导致的必然结果。其中，每一件事件的出现都是以另一件事件的发生为前提。在事故发展过程中出现的事件有发生或不发生这两种情况，每一个事件的发生有两种可能的途径，并且这些事件会随机的按照任何一条可能的途径发展。但是，按各条途径发展的概率不尽相同。
描述事故逻辑发展的次序可以通过事件树来实现。事件树分析是系统安全工程中一种重要的分析方法，本章将简要的介绍事件树的分析程序及事件树的编制方法。
7.1 事件树的分析方法及分析目的
（1）分析方法
根据事故发展的前后顺序，从引发事故的事件开始，经过原因事件直至结果事件为止，每一事件都分为成功和失败两种结果，层层推进找出事故发生的原因为止，这种用类似树枝来代表事件的动态发展过程从而进行危险源辨识的分析方法称为事件树法（Event Tree Analysis ，简称ETA法）。由于事件序列是按一定时序进行的，因此，事件树分析是一种动态分析过程，同时，事件序列是以图形表示的，其形状呈树枝形，从事故的起因事件开始，从左往右画，呈水平扇形状，故称为事件树。
事件树分析的理论基础是运筹学中的决策论，是一种以归纳法为基础的系统安全分析方法，既可用于事故的事先预测，预计事故发生的可能后果，也可以用来进行事故发生后的总结分析，找出导致事故发生的原因。因此，事件树分析方法简洁、直观，具有较高的实用价值，在生产中得到了很广泛的运用，在许多国家已经成为标准化的分析方法。
事故树分析是演绎推理的过程，而事件树分析是归纳推理的过程。
在事件树分析中，分析人员首先从初始事件开始，按时间进程采用追踪方法，对构成系统的各要素（事件）的状态（成功或失败、安全或危险）逐项进行二者择一的逻辑分析，分析可能导致事故的事件的可能顺序和将会造成什么样的状态，从而定性与定量地评价系统的安全性，并由此获得最终正确的决策。
事故树分析详解
第一节 事故树分析概述
一、事故树分析的基本概念
事故树分析 (Fault Tree Analysis,简称FTA) 是安全系统工程中常用的一种分析方法。1961年,美国贝尔电话研究所的维森 (H.A.Watson)首创了FTA 并应用于研究民兵式导弹发射控制系统的安全性评价中,用它来预测导弹发射的随机故障概率。接着,美国波音飞机公司的哈斯尔 (Hassle) 等人对这个方法又作了重大改进,并采用电子计算机进行辅助分析和计算。 1974 年,美国原子能委员会应用FTA对商用核电站进行了风险评价,发表了拉斯姆逊报告 (Rasmussen Report),引起世界各国的关注。目前事故树分析法已从宇航、核工业进入一般电子、电力、化工、机械、交通等领域,它可以进行故障诊断、分析系统的薄弱环节,指导系统的安全运行和维修,实现系统的优化设计。
事故树分析 (FTA) 是一种演绎推理法,这种方法把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示,通过对事故树的定性与定量分析,找出事故发生的主要原因,为确定安全对策提供可靠依据,以达到预测与预防事故发生的目的。FTA法具有以下特点:
(1) 事故树分析是一种图形演绎方法,是事故事件在一定条件下的逻辑推理方法。它可以围绕某特定的事故作层层深入的分析,因而在清晰的事故树图形下,表达系统内各事件间的内在联系,并指出单元故障与系统事故之间的逻辑关系,便于找出系统的薄弱环节。
(2) FTA具有很大的灵活性,不仅可以分析某些单元故障对系统的影响,还可以对导致系统事故的特殊原因如人为因素、环境影响进行分析。
(3) 进行FTA的过程,是一个对系统更深入认识的过程,它要求分析人员把握系统内各要素间的内在联系,弄清各种潜在因素对事故发生影响的途径和程度,因而许多问题在分析的过程中就被发现和解决了,从而提高了系统的安全性
事故树-矿山爆破事故树图
事故树分析法
事故树分析法（Fault Tree Analysis，FTA）是安全系统工程中重要的分析法之一。它既适用于定性分析，又适用于定量分析。事故树分析是以图形方式直观显示各种导致事故发生或系统故障形成的设备故障和人为失误的组合，通过对事故树简化、计算来分析各基本事件的结构重要度，达到分析、评价的目的。能充分体现以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。事故树分析法作为安全分析评价和事故预测的一种先进的科学方法，已得到国内外的公认和广泛采用。
事故树不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入提示事故的潜在原因，因此在工程或设备的设计阶段、在事故查询或编制新的操作方法时，都可以使用事故树对它们的安全性做出评价。
根据前述预先危险性分析结果，可以看出该采场在放炮或处理瞎炮过程中危险等级为Ⅲ级，因此采用事故树分析法对该项进行重点分析，可得矿山爆破事故树图
图2 爆破事故树
① 求事故树的最小割集
T=A1+A2+A3
=（B1+X3）+（X4+X5+X6+X7+B2+B3+X13）+（X14+X15+X16）
=（X1+X2+X3）+[X4+X5+X6+X7+（X8+C1）+（X11+X12）+X13] +（X14+X15+X16）
=X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14+X15+X16
展开后共得到16个最小割集，分别是：K1=﹛X1﹜、K2=﹛X2﹜、K3=﹛X3﹜、K4=﹛X4﹜、K5=﹛X5﹜、K6=﹛X6﹜、K7=﹛X7﹜、K8=﹛X8﹜、K9=﹛X9﹜、K10=﹛X10﹜、K11=﹛X11﹜、K12=﹛X12﹜、K13=﹛X13﹜、K14=﹛X14﹜、K15=﹛X15﹜、K16=﹛X16﹜。
求事故树的最小径集
T/=A1/A2/A3/
=（B1/X3/）（X4/X5/X6/X7/B2/B3/X13/）（X14/X15/X16/）
《安全系统工程》事故树分析-课后习题
1
事故树分析
课后习题
一、选择题
1．事故树是安全系统工程中的重要的工具之一，它是从 到 描绘事故发生的有向逻辑树。
A．结果、原因 B．原因、结果
C．初始、最终 D．下、上
2．事故树分析时要确定顶事件。所谓顶事件，是指事故树中唯一的、位于顶层的、只是逻辑门的
的事件。
A．中间 B．输入
C．输出 D．无关
3．在应用事故树分析方法时，要将待分析的事故对象作为 事件。
A．基本 B．顶上
C．中间 D．特殊
4．在事故树中，导致其他事故发生、只是某个逻辑门的输入事件而不是任何逻辑门的输出事件的事件，称为 。
A．基本事件 B．中间事件
C．顶事件 D．底事件
5．在绘制事故树时，事件B1和B2同时发生才会引起事件A的发生，反之，有一个不发生，A也不发生，则应使用 表示三者的逻辑关系。
A．非门 B．或门 C．与或门 D．与门
6．在绘制事故树时，事件Bl和B2中有一个发生，事件A就会发生，则应使用 表示三者的逻辑关系。
A．非门 B．或门 C．与或门 D．与门
7．在事故树分析中，某些基本事件共同发生可导致顶事件发生，这些基本事件的集合，称为事故树的 。
A．径集 B．割集
C．最小割集 D．最小径集
8．在事故树分析中，某些基本事件都不发生，则导致顶事件不发生，这些基本事件的集合，称为事故树的 。
A．径集 B．割集
C．最小割集 D．最小径集 2
9．在事故树分析中，已知事故树的某个径集，在此径集中去掉任意一个基本事件后，就不再是径集(即剩余的基本事件不发生不一定导致顶事件不发生)，则这个径集被称为 。
A．径集 B．割集
C．最小割集 D．最小径集
10.事故树属于树形图，它的根部表示 ；末梢表示 ；树叉为中间事件。