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(七)故障树分析方法(FaultTreeAnalysis,FTA)
1.方法概述采用逻辑方法,将事故因果关系形象地描述为一株有方向的“树”:把系统可能发生或已经发生的事故(称为顶上事件)作为分析起点,将导致事故原因的事件按因果逻辑关系逐层列出,用树形图表示出来,构成一种逻辑模型,然后定性或定量地分析事件发生的各种可能途径及发生的概率,找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策。
最小割集:发生,顶上事件一定会发生。
最小径集:发生,顶上事件一定不会发生。

逻辑及其符号:
①与门。表示仅当所有输入事件发生时,输出事件才发生。
②或门。表示至少一个输入事件发生时,输出事件就发生。
③非门。表示输出事件是输入事件的对立事件。
④顺序与门。表示仅当输入事件按规定的顺序发生时,输出事件才发生。
⑤表决门。表示仅当n个输入事件中有r个或r个以上的事件发生时,输出事件才发生。
⑥异或门。表示仅当单个输入事件发生时,输出事件才发生。
⑦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。

2、分析步骤
(1)熟悉分析系统。首先要详细了解要分析的对象,包括工艺流程、设备构造、操作条件、环境状况、控制系统和安全装置等,同时还可以广泛收集同类系统发生的事故。
(2)确定分析对象系统和分析的对象事件(顶上事件)。

(3)确定分析边界。在分析之前要明确分析的范围和边界,系统内包含哪些内容。特别是化工等生产过程都具有连续化、大型化的特点,各工序、设备之间相互连接,如果不划定界限,得到的事故树将会非常庞大,不利于研究。
(4)确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值。
(5)调查原因事件。顶上事件确定之后,就要分析与之有关的原因事件,也就是找出系统的所有潜在危险因素的薄弱环节,包括设备元件等硬件故障、软件故障、人为差错及环境因素。凡是与事故有关的原因都找出来,作为故障树的原因事件。
(6)确定不予考虑的事件。与事故有关的原因各种各样,但是有些原因根本不可能发生或发生的概率很小,如雷电、飓风、地震等,编制故障树时一般都不予考虑,但要先加以说明。
(7)确定分析的深度。在分析原因事件时,要分析到哪一层为止,需要事先确定。分析得太浅可能发生遗漏;分析得太深,则事故树会过于庞大烦琐。所以,具体深度应视分析对象而定。
(8)编制故障树。
(9)定量分析。
(10)得出结论。

3、特点和适用范围:
(1)能简洁形象地表示出事故和各原因之间的因果关系及逻辑关系。
(2)在事故分析中,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,采取对策加以控制,从而起到预测、预防事故的作用。
(3)可以用于定性分析,求出危险因素对事故影响的大小;也可以用于定量分析,由各危险因素的概率计算出事故发生的概率,从数量上说明是否能满足预定目标值的要从而确定采取措施的重点和轻、重、缓、急顺序。
(4)可选择最感兴趣的事故作为顶上事件进行分析。
(5)分析人员必须非常熟悉对象系统,具有丰富的实践经验,能准确和熟悉地应用分析方法。往往出现不同分析人员编制的故障树和分析结果不同的现象。
(6)复杂系统的故障树往往很庞大,分析、计算的工作量大。
(7)进行定量分析时,必须知道故障树中各事件的故障数据;如果这些数据不准确,分析就不可能进行。
4、故障树的概率计算

方法概述事件树是一种从原因到结果的自上而下的分析方法。从一个初始事件开始,交替考虑成功与失败的两种可能性,事件树分析是一种归纳逻辑树图,能够看到事故发生的动态发展过程,提供事故后果。

1、方法概述初始事件一般是指:系统故障、设备失效、工艺异常、人的失误。“人设统一”
2、分析步骤
(1)确定初始事件
(2)判定安全功能(预防、减弱初始事件,自动控制装置、安全装置、屏蔽措施)
(3)发展事件树和简化事件树
(4)分析事件树
(5)事件树定量分析
(九)作业条件危险性评价方法(JobRiskAnalysis,JRA)将作业条件的危险性作为因变量(D),事故或危险事件发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)危险严重程度(C)作为自变量,确定了它们之间的函数式。D=L×E×C
(十)专家评议法专家评议法是一种吸收专家参加,根据事物的发展趋势,进行积极的创造性思维活动,对事物进行分析、预测的方法。
(1)专家评议法。根据一定的规则,组织相关专家进行积极的创造性思维,对具体问题共同探讨、集思广益的一种专家评价方法。
(2)专家质疑法。该法需要进行两次会议,第一次会议是专家对具体的问题进行直接谈论,第二次会议是专家对第一次会议提出的设想进行质疑。
主要做以下工作:
①研究讨论有碍设想实现的问题。
②论证已提出设想的实现可能性。
③讨论设想的限制因素及提出排除限制因素的建议。
④在质疑过程中,对出现的新的建设性的设想进行讨论。
【例1】某化工厂在生产过程中出现断电事故。运用事故树法进行分析后,得出可能造成事故发生的原因逻辑关系见下图。根据该图,可判定断电事故的基本原因是()。

A.X1,X2,X3X4
B.X1X2,X1X3
C.X1X2X3
D.X3X4,X1X3X4【答案】A
【例2】某企业使用起重设备吊物时,发生吊装坠物伤人事故。事后安全管理人员为查找造成事故的基本和深层原因,带领大家进行了事故树分析,得出事故割集组合为K1=(X2,X3);K2=(X1X3X4)、K3=(X1,X2X3,X4),其中基本事件X1代表吊装物超载,X2代表钢丝绳腐蚀断股、交形,X3代表吊装工操作失误,X4代表日常检查不到位。根据事故树最小割集分析方法,从事故结构重要度出发,为防止此类事故再次发生,企业应优先采取的措施是()。(2021真题)
A.安装起重限制器
B.加强安全操作规程培训
C.定期检查钢丝绳强度
D.完善安全检查制度【答案】B
【例3】某企业使用故障树分析方法对某系统的危险性进行识别评价。其分析步骤包括:a、熟悉分析系统;b、确定分析边界;c、确定分析的深度;d、确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值;e、编制故障树;f、调查原因事件;g、确定不予考虑的事件;h、确定分析对象系统和分析的对象事件;i、定量分析;j、得出结论。以下顺序正确的是()。(2021真题)
A.a-b-c-d-e-f-g-h-i-j
B.b-a-c-h-d-e-i-f-j-g
C.a-h-b-d-f-g-c-e-i-j
D.b-a-h-d-e-c-f-i-j-g【答案】C
【例4】作业条件危险性评价法是通过对作业时事故发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E),即危险严重程度(C),三个要素计算得出评定结果,用评定结果评估作业风险大小的一种评价方法。某矿山作业条件危险性要素相关参数见下表。依据此表,对该矿山作业条件危险性评定的结果正确的是()。

A.水泵房危险性值为6
B.水泵房危险性值为18
C.炸药库危险性值为48
D.炸药库危险性值为600【答案】D
【例5】某氧气充装企业生产流程为:储罐中的液氧经泵输送至汽化器,在汽化器汽化后送至充装系统。该流程可能发生爆炸事故。为系统掌握流程发生爆炸事故的模式,该企业拟采用事件树分析法进行分析。下列事件中,不适合作为事件树分析的初始事件是()。(2024真题)
A.雷电击中储罐
B.汽化器出口温度低于标准值
C.液氧储罐珠光砂层破坏
D.安全阀失效【答案】A
【解析】事件树是一种从原因到结果的自上而下的分析方法。从一个初始事件开始,交替考虑成功与失败的两种可能性,初始事件一般是指:系统故障、设备失效、工艺异常、人的失误。B选项属于工艺异常,C、D选项属于系统故障、设备失效。


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