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1、事故树分析事故树分析班级：2009级安全工程6班 姓名：文婷婷 学号：2009180636事故树分析事故树分析 1.1.概述概述 事故树分析（Fault Tree Analysis）,缩写为FTA。 1961年美国贝尔电话研究所的沃森（H.A.Watson）在研究民兵式导弹 发射控制系统的安全性评价时，首先提出了这个方法； 接着该所的默恩斯（A. B. Mearns）等人改进了这个方法，对解决火箭 偶发事故的预测问题作出了贡献。 其后，美国波音飞机公司的哈斯尔(Hassl)等人对这个方法又作了重大改 进，并采用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对商用核电站的灾害危
2、险性进行评 价，发表了拉斯马森报告（Rasmussen Report）,引起了世界各国的关1976年，清华大学核能技术研究所在核反应堆的安全评价中开始应用了FTA。 1978年，天津东方红化工厂首次用FTA控制生产中的事故，获得成功。 1982年，在北京市劳动保护研究所，召开了第一次安全系统工程座谈会，介绍和 推广了FTA。 实践证明，FTA是一种具有广阔的应用范围和发展前途的系统安全分析方法。2.2.基本概念基本概念 事故树的定义形似倒立着的树。树的“根部”顶点节点表示系统的某一个事故，树的“梢”底部节点表示事故发生的基本原因，树的“枝杈”中间节点表示由基本原因促成的事故结果，又是系统事故的
3、中间原因；事故因果关系的不同性质用不同的逻辑门表示。这样画成的一个“树”用来描述某种事故发生的因果关系，称之为事故树。3.事故树分析（FTA）基本程序 事故树分析的基本程序完整的事故树分析过程一般包括以下几个分析步骤： 确定和熟悉分析系统 确定顶上事件 详细调查分析事故的原因。 确定不予考虑的事件 确定分析的深度。 编制事故树。 事故树定性分析。 事故树定量分析4 .4 .制定预防事故和改进系统的措施制定预防事故和改进系统的措施 在定性或定量分析的基础上，根据各可能导致事故发生基本事件在定性或定量分析的基础上，根据各可能导致事故发生基本事件 组合（最小割集或最小径集）的可预防的难易程度和重要度
4、，结合本组合（最小割集或最小径集）的可预防的难易程度和重要度，结合本 企业的实际能力，定出具体、切实可行的预防措施，并付诸实现企业的实际能力，定出具体、切实可行的预防措施，并付诸实现。5 .5 .事故树的符号及其意义事故树的符号及其意义 1.1.事件符号事件符号矩形符号矩形符号表示顶上事件和中间事件表示顶上事件和中间事件 , ,需要进一步往下分析的需要进一步往下分析的 事件事件圆形符号圆形符号表示基本原因事件，不表示基本原因事件，不 能再往下分析的事件能再往下分析的事件 事件符号事件符号表示省略事件表示省略事件, ,不能或者不需不能或者不需 要往下分析的事件要往下分析的事件菱形符号菱形符号屋形
5、符号屋形符号表示正常事件，是指系统在正常表示正常事件，是指系统在正常 工作条件下必定发生的情况，而工作条件下必定发生的情况，而 不认为是需要修正的故障不认为是需要修正的故障5 .5 .事故树的符号及其意义事故树的符号及其意义 2.2.逻辑门符号逻辑门符号它是用于连接各个事件，并表示逻辑关系的符号。树中的逻辑门， 除下述的非门和限制门外，至少应有两个输入而只有一个输出。 与门（与门（AND gateAND gate） 表示表示B1B1和和B2B2同时发生时，同时发生时，A A事件才发生。其表达式为：事件才发生。其表达式为： A=B1A=B1B2B2（逻辑乘）（逻辑乘） 举例：串连的电路开关，只有
6、每个开关都合闸时，电路才能构通。举例：串连的电路开关，只有每个开关都合闸时，电路才能构通。A AB B1 1B B2 22 逻辑门符号或门（或门（OR gateOR gate） 表示表示B1B1或或B2B2任一事件单独发生时，任一事件单独发生时，A A事件都可以发生。其表达式为：事件都可以发生。其表达式为： A=B1+B2A=B1+B2（逻辑和）（逻辑和） 举例：并联的电路开关，只要闭合任意一个开关闸门，电路就构通。举例：并联的电路开关，只要闭合任意一个开关闸门，电路就构通。A A+ +B B1 1B B2 22 逻辑门符号 非门（非门（No gateNo gate） 表示事件表示事件E E输
7、入就得不到作为结果事件输入就得不到作为结果事件A A输出，或者必须不输入输出，或者必须不输入E E事件事件 ，才能得到结果事件，才能得到结果事件A A的输出。单独发生时，的输出。单独发生时，A A事件都可以发生。其事件都可以发生。其 表达式为：表达式为： A=EA=E（逻辑非）（逻辑非）A AE E2 逻辑门符号条件与门条件与门 表示表示B1B1和和B2B2两事件同时发生时，还必须满足条件两事件同时发生时，还必须满足条件 ，A A事件才发生。事件才发生。 其表达式为：其表达式为： A=B1A=B1B2B2A AB B1 1B B2 22 逻辑门符号 条件或门条件或门 表示表示B1B1或或B2B
8、2任一事件单独发生时，还必须满足条件任一事件单独发生时，还必须满足条件 ，A A事件才发生事件才发生 。 其表达式为：其表达式为： A=A=（ B1+B2 B1+B2 ） A A+ +B B1 1B B2 22 逻辑门符号 限制门限制门 表示表示B B事件发生，且满足条件事件发生，且满足条件 ，A A事件才发生。相反，如果不满足，事件才发生。相反，如果不满足， 则输出事件则输出事件A A不发生。不发生。B BA A2 逻辑门符号 排斥或门（异或门）排斥或门（异或门） 表示表示B1B1和和B2B2仅当任一事件单发生，而其它事件都不发生时，仅当任一事件单发生，而其它事件都不发生时，A A事件才事件
9、才 发生发生A A+ +B B1 1B B2 2不同时发生不同时发生2 逻辑门符号 排斥或门（异或门）排斥或门（异或门） 排斥或门的组合排斥或门的组合 输入输入输出输出B B1 1B B2 2A A不发生不发生不发生不发生不发生不发生 不发生不发生发发 生生发发 生生 发发 生生不发生不发生发发 生生 发发 生生发发 生生不发生不发生2 逻辑门符号 顺序优先与门顺序优先与门 优先与门表示仅当输入事件按规定的由左至右的顺序依次发生时，门 的输出事件发生 表示当表示当B1B1、B2B2都发生，且满足都发生，且满足B1B1发生于发生于B2B2之前，则之前，则A A事件发生。实事件发生。实 为条件概率
10、事件。其表达式为：为条件概率事件。其表达式为： A=B1A=B1B2/ B1B2/ B1A AB B1 1B B2 2B B1 1BB2 22 逻辑门符号 在楼房火灾时，人员受伤害的直接原因是在楼房火灾时，人员受伤害的直接原因是“ “烟雾报警装置失灵烟雾报警装置失灵” ”和和“ “发发 生火灾生火灾” ”，而且只有在前者发生先于后者，才会发生人员撤离不及时，而且只有在前者发生先于后者，才会发生人员撤离不及时 而导致伤害的事故发生，否则，输出事件而导致伤害的事故发生，否则，输出事件A A不会发生。不会发生。A AB B1 1B B2 2报警装报警装 置失灵置失灵发生发生 火灾火灾在房屋火灾中受伤
11、在房屋火灾中受伤报警装置失灵在先报警装置失灵在先2 逻辑门符号 组合优先与门组合优先与门 表示在三个以上输入事件的与门中，如果任意两个时间同时发生，输表示在三个以上输入事件的与门中，如果任意两个时间同时发生，输 出事件出事件A A才会发生。其表达式为：才会发生。其表达式为： A=B1A=B1B2 +B1B2 +B1B3+B2B3+B2B3B3任意两个任意两个A AB B1 1B B3 3B B2 22 逻辑门符号 组合优先与门举例组合优先与门举例 在井下发生火灾时，人员进入避难地点，在井下发生火灾时，人员进入避难地点，“ “避难地点空气是否充足避难地点空气是否充足” ”， 将取决于将取决于“
12、“有无压气供应有无压气供应” ”、“ “避难地点的大小避难地点的大小” ”、“ “避难地点的密闭情避难地点的密闭情 况况” ”三个因素。若三个因素中任意两个出现不良情况，则三个因素。若三个因素中任意两个出现不良情况，则“ “避难地点空避难地点空 气不足气不足” ”的现象就会发生。的现象就会发生。A AB B1 1B B3 3无压气供应无压气供应避难地点避难地点 空间太小空间太小避难地点空气不足避难地点空气不足任意两个任意两个避难点密闭不良避难点密闭不良B B2 23 转移符号转出符号，表示这部分树由该处转移至他处，由该处转出（在三角形内转出符号，表示这部分树由该处转移至他处，由该处转出（在三角
13、形内 标出向何处转移）。标出向何处转移）。转入符号，表示在别处的部分树，由该处转入（在三角形内标出从何 处转入）6.事故树的编制和用途1 事故树编制过程 事故树分析法采用了由原因到结果的逆过程分析，即先确定事故的结事故树分析法采用了由原因到结果的逆过程分析，即先确定事故的结 果，称为顶上事件或目标事件，画在最顶端；然后再找出它的直接原果，称为顶上事件或目标事件，画在最顶端；然后再找出它的直接原 因或构成它的缺陷事件，诸如设备的缺陷和操作者的失误等，此为第因或构成它的缺陷事件，诸如设备的缺陷和操作者的失误等，此为第 一层一层 再进一步找出造成第一层事件的原因，成为第二层。一层一层分再进一步找出造
14、成第一层事件的原因，成为第二层。一层一层分 析下去，直到找到最基本原因事件为止。析下去，直到找到最基本原因事件为止。 每层之间用逻辑符号连接以每层之间用逻辑符号连接以 说明它们之间的关系。说明它们之间的关系。2 事故树案例分析 我国是多露天矿的国家之一，铁矿石开采总量的90%来自露天开采。露天 开采边坡稳定性研究在保证露天矿山设计，经济安全地开采和提高经济效益 等方面起到了重要作用。边坡失稳讲严重威胁矿山采场作业人员和设备安全 ，严重影响矿山生产的正常进行。因此，对露天滑坡所产生的原因进行分析 和研究显得极其重要。 某建设项目在开采过程中，形成了许多坡度在40度以上（如各采区阶段坡 面角：上盘
15、65度、下盘55度，最终边坡角在43度以上）的作业场所，且由于 爆破作业频繁，上部坡顶的岩体受某种条件的影响，稳定性受到破坏，很容 易产生滑落。尤其是当该建设项目进行凹陷露天开采时，上部坡顶的岩体存 在时间长，更易发生滑坡事故。 基于上述 原因并结合预先危险性分析的结果，采用事故树分析法对露天滑 坡事故进行分析，具体分析如下。 露天滑坡事故树图如下（1 1）最小割集和结构重要度）最小割集和结构重要度 T=M1+M2+M3+M4T=M1+M2+M3+M4=M5M6+(X1+X2)+(X3+X4+X5)+X6X7 =M5M6+(X1+X2)+(X3+X4+X5)+X6X7=(X8+X9+X10)(X11X12)+(X1+X2)+(X3+X4+X5)+X6X7 =(X8+X9+X10)(X11X12)+(X1+X2)+(X3+X4+X5)+X6X7=X8X11X12+X9X11X12+X10X11X12+X1+X2+X3+X4+X5+X6X7 =X8X11X12+X9X11X12+X10X11X12+X1+X2+X3+X4+X5+X6X7用布尔代数化简法，得出用布尔代数化简法，得出9 9个最小割集为个最小割集为: : K1=X8,X11,X12 K2=X9,X11,X12 K3=X10,X11,X12K1=X8,X11,X12 K2=X9
