企业设备培训之三系统安全定量分析-事件树资料

1、周剑峰第3章系统安全定量分析(dnglingfnx)事件树(ETA)共三十三页2 安全(nqun)系统工程事件(shjin)树(ETA)本章内容：1 原理 2 程序 3 建造方法 1. 含义 2. 功能1 实例 2 注意事项概述建造应用共三十三页3 安全(nqun)系统工程要点(yodin): 掌握：事件树的编制与实施，能根据实际分析对象编制事件树 理解：事件树的含义、原理和作用 了解：事件树分析的注意事项事件树(ETA)共三十三页4 安全(nqun)系统工程 1 事件树分析(fnx)概述 1、含义（是什么） 概述 2、功用（做什么） 共三十三页5 安全(nqun)系统工程1.1 含义(hny

2、)（是什么）1 事件树分析概述ETAEvent Tree Analysis 含义事件树是根据事故发展顺序，从事故的起因或诱发事件开始，途经原因事件直至结果事件为止，每一事件都按成功和失败两种状态分析，用树枝代表事件的发展过程的分析法。 事件树分析过程所画的树状图就称为事件树。 共三十三页6 安全(nqun)系统工程事件(shjin)树示例 ABC共三十三页7 安全(nqun)系统工程1 事件树分析(fnx)概述1.2 功用（做什么） 3 ETA的资料可作为安全教育的资料；1 可预测事故及不安全因素，估计事故的可能后果，寻求最佳的预防手段和方法；2 事后用它分析事故原因；5 可作为确定事故树顶上

3、事件的一种方法。4 可定性了解整个事件的变化过程，又可定量了解事故的各种状态的发生概率；事件树与事故树共三十三页8 安全(nqun)系统工程 2 事件(shjin)树的建造建造2.程序1.原理3.方法共三十三页9 安全(nqun)系统工程2 事件(shjin)树的建造2.1 事件树分析的原理 “无后效性” 青蛙在某一时刻所在的荷叶称为青蛙所处的状态。 青蛙在未来所处的状态，只与它现在所处的状态有关，而与它以前所处的状态无关。 所谓的“无后效性” 共三十三页10 安全(nqun)系统工程2 事件(shjin)树的建造2.1 事件树分析的原理定义马尔科夫链马尔科夫过程是概率论的一个分支,即研究已知

4、“现在”， “将来”不依赖于“过去”这样一类随机过程的理论。 若一连串的状态，在一个有限的状态空间中发生，而每一种状态的出现，完全是由其前一种状态决定的话，这种动态的变化过程就称为 Markov Process。 马尔科夫链是时间离散、状态离散的马尔科夫过程。 共三十三页11 安全(nqun)系统工程2 事件(shjin)树的建造2.1 事件树分析的原理事件树分析流程事件发展途径数马尔科夫安德烈 安德列耶维奇 马尔科夫（18561922） 俄国数学家。切比雪夫,马尔科夫和李雅普诺夫 事故的发生，就是许多事件按时间顺序相继出现的结果，一些事件的出现就是以另一事件首先发生为前提。 事件树分析就是从

5、初始事件出发，考察由此引起的不同事件过程。每一个事件的发展只有2种可能途径， 由n个相继发生的事件组成的事故过程则一般有2n个可能发展途径.共三十三页12 安全(nqun)系统工程2 事件(shjin)树的建造2.2 事件树分析的程序 1234 确定系统的构成因素并找出事件的起因，也就是明确所要分析的对象和范围，找出系统的组成要素，以便展开分析。 分析各要素的因果关系及各事件发生成功与失败的二种状态。 从系统的起始状态或诱发事件开始，按照系统构成要素的排列次序，对事件进行分析，并在分析的基础上展开绘制事件树； 根据需要，标出各节点的成功与失败的概率值，进行定量计算，求出因失败造成事故的“发生概

6、率”。共三十三页13 安全(nqun)系统工程2 事件(shjin)树的建造2.3 事件树的建造方法 根据需要，也可标示出各支(成功与失败)的概率值，以便进行定量计算。实际上，画图的过程就是分析的过程。4321直至得出最后结果为止成功上支(1)，失败下支(0)从左往右画，每要素两分支从事故的起因事件开始共三十三页14 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例1： 水泵A与阀门B串联，用ETA分析该系统。若知A、B可靠度分别为0.98、0.95，求系统运行成功概率和失败概率。 解：由图可知，水由泵A抽起，经阀门B排出，假定管道无故障，则能否顺利的运行将取决于A与B。A有二种状态，

7、即正常能抽水，故障不能抽水。如果A正常，则看B的情况，B也是二种状态。故 可得到其事件树图如下所示：AB共三十三页15 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例1：启动A 正常0.981A故障（1-0.98）0B正常0.951B故障（1-0.95）0（11）（10）（0）系统状态S0正常S1故障S2故障各元件 状态共三十三页16 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例1： 解：P(s)0.980.950.931 P(s)=1- P(s)= 1-0.931=0.069 或 P(s)= P(s1)+P(s2) = 0.98(1-0.95)+(1-0.98) = 0

8、.049+0.02 = 0.069 共三十三页例2： 有一泵A与二个阀门(f mn)B、C串联组成物料输送系统如图，试用ETA分析该系统并画出ET图。 17 安全(nqun)系统工程3 事件树的实例ABC共三十三页18 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例解：由图可知，物料是经泵A、阀门B、C以后排出的，那么，对于A、B、C而言，它们均可能出现二种状态，即正常(1)或不正常(0)； 如果A正常，则要看B的情况，如果B正常，则还需看C阀门的情况。 显然，对于该系统，只有在A、B、C都正常的情况下，系统才属正常，否则，系统就失败。因此，可做事件树如下：ABC共三十三页19 安全(

9、nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例2：启动信号A正常A故障10B正常B故障10C正常C故障10各元件 状态（111）（110）（10）（0）系统状况正常失效失效失效共三十三页20 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例3： 若例2中的A、B、C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，求系统成功概率和失败概率。 ABC共三十三页21 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例3： 解：由题意，先绘ET图如下：启动信号P（A）=0.95P(A )=(1-0.95)10P(B)=0.9P(B)=(1-0.9)10P(C)=0.9P(C)=(1-0.9)

10、10各元件 状态（111）（110）（10）（0）系统状况P(S 1)P(S 2)P(S 3)P(S)ABC共三十三页22 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例 由ET图知，只有在三个元件的所有状态都成功的状态下，它才能成功。故其成功的概率应为概率积求解。 P(S)=P(A)*P(B)*P(C)=0.950.90.9 =0.7695 对于失败的概率，令其为P(S) 则P(S)=P(S1)+P(S2)+P(S3) =P(A)*P(B)*P(C)+P(A)*P(B)+P(A) =0.950.9(1-0.9)+0.95(1-0.9)+(1-0.95) =0.2305 共三十三页3

11、事件(shjin)树的实例例4： 如下图所示，系统(xtng)为一个泵和二个阀门并联的简单系统(xtng)，试绘出其事件树图并求其成功及失败概率(A、B、C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9)。23 安全系统工程ABC共三十三页24 安全(nqun)系统工程3 事件(shjin)树的实例例4： 解：由题意,画出ET如图: 所以，P(S)=0.855+0.0855=0.9405 P(S)=0.0095+0.05=0.0595 启 动P（A）=0.95P(A)=(1-0.95)10P(B)=0.9P(B)=(1-0.9)10P(C)=(1-0.9)0（101）（100）（0）（11）P（C）=

12、0.90.8550.08550.00950.05共三十三页3 事件(shjin)树的实例例5：1984年，某厂工人甲等2人上班(shng bn)，欲从仓库乘升降机上二楼，因不懂开机。请教在场的生产股长乙，乙教甲开机，仓管员丙随机上楼。升降机开至二楼时发生操纵开关失灵，继续上升过五楼，由于升降机无装限位开关，吊钩到极限位置不能停止，甲从吊栏跳出，甲的头、腿被坠吊栏与栏杆剪切死亡。试以事件树分析。 25 安全系统工程共三十三页3 事件(shjin)树的实例例5： 解：从整个事故过程可以(ky)看出，如果有限位开关，则吊车就不至于到最高极限还停不下来，若能停下来，则可避免这场事故。所以起因事件应为无

13、限位开关。 起因事件确定后，根据其发展过程做事件树如下图： 26 安全系统工程共三十三页无限位开关及时安装（成功）1升降机带故障（失败）0工人甲不开（成功）1工人甲要开（失败）0生产股长制止（成功）1股长未制止（失败）0仓管员制止（成功）1仓管员未制止（失败）0操纵开关无故障（成功）1开关故障（失败）0临时处理成功（成功）1临时处理失败（失败）0意外生存（成功）1人出机外（失败）010100100010000100000100000010000000共三十三页3 事件(shjin)树的实例例6： 1981年1月，福建省某煤矿发生外源火灾，死亡28人。试编制该外源火灾伤亡事故(shn wn sh

14、 )的事件树图。28 安全系统工程共三十三页3 事件(shjin)树的实例29 安全(nqun)系统工程火灾发生及时扑灭成功1及时扑灭失败 0撤离烟雾污染区成功1撤离烟雾污染区失败 0撤离井下成功撤离井下失败1 0自救、躲避、外部救援成功自救、躲避、外部求援失败1 0（1）（011）（0101）（0100）（00）共三十三页30 安全(nqun)系统工程一、注意事项 ETA的注意事项及优点(yudin)逻辑思维要首尾一贯，无矛盾，有根据。应适当地选定起因事件 :在选择时，重点应放在对系统的安全影响最大、发生频率最高的事件上。要注意人的不安全因素，否则会得错误结果。123共三十三页31 安全(nqun)系统工程 4 ETA的注意事项及优点(yudin)ETA的优点:1 简单易懂，启发性强；3 可以定性，也可以定量分析。2 逻辑严密，判断准确，能找出事故发展规律；共三十三页The End共三十三页内容摘要周剑峰。掌握：事件树的编制与实施，能根据实际分析对象编制事件树。ETA的资料可作为安全教育的资料。事件树与事故树。青蛙在某一时刻所在的荷叶称为青蛙所处的状态。是概率论的一个分支,