安全系统工程课件：事故树分析（一）-事故树分析基础知识

事故树分析基础知识本课重难点及教学目标一、事故树分析的基本概念二、事故树的符号及其意义三、事故树分析步骤四、事故树分析引例课程小结课程复习思考题下次课预习要点本课重难点及教学目标本课的重点及难点事故树分析的基本概念，事故树的符号及其意义以及事故树分析步骤。教学目标（1）掌握事故树分析的基本概念；（2）熟悉事故树的符号及其意义；（3）掌握事故树分析步骤。一、事故树分析的基本概念1、定义

事故树分析（FTA）又称（故障树、失效树）分析，是从结果到原因找出与灾害事故有关的各种因素之间因果、逻辑关系（逻辑门连接）的作图（树形图）分析法。分析过程：从特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件（基本事件）为止。一、事故树分析的基本概念2、与事件树的不同之处（分析过程相反）事件树：一种归纳法，从给定的一个初始事件原因开始—按顺序分析事件向前发展中各个环节成功与失败的过程和结果。事故树：一种演绎推理法，又是一种定性与定量分析法——找出事故发生的主要原因——为确定安全对策提供可靠依据——达到预测与预防事故发生的目的。一、事故树分析的基本概念2、特点（1）事故树分析是一种图形演绎方法。围绕某特定的事故作层层深入的分析，表达了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。一、事故树分析的基本概念（3）进行FTA的过程，许多问题就被发现和解决了，从而提高了系统的安全性。（4）利用事故树模型可以定量计算复杂系统发生事故的概率，为改善和评价系统安全性提供了定量依据。一、事故树分析的基本概念3、缺点（1）FTA需要花费大量的人力、物力和时间；（2）FTA的难度较大，建树过程复杂，需要经验丰富的技术人员参加，易发生遗漏和错误（3）FTA只考虑（0,1）状态的事件，而大部分系统存在局部正常、局部故障的状态，会产生较大误差；（4）FTA虽然可考虑人的因素，但人的失误很难量化。二、事故树的符号及其意义1、事件及事件符号事故事件==各种非正常状态或不正常情况成功事件==正常情况或完好状态每一个节点都表示一个事件。事件符号逻辑门符号转移符号符号二、事故树的符号及其意义（1）结果事件：结果事件是由其他事件或事件组合所导致的事件，它总是位于某个逻辑门的输出端。用矩形符号表示结果事件。结果事件分为顶上事件和中间事件。

1）顶上事件。位于事故树的顶端，它只能是事故树中逻辑门的输出事件，即系统可能发生的或已经发生的事故结果2）中间事件。是位于事故树顶上事件和基本事件之间的结果事件。它是逻辑门的输出/入事件二、事故树的符号及其意义（2）基本事件。基本事件是导致其他事件的原因事件，它只能是某个逻辑门的输入事件而不是输出事件。基本事件总是位于事故树的底部，因而又叫底事件。基本事件分为基本原因事件和省略事件。1）基本原因事件。导致顶上事件发生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件，用圆形符号表示。二、事故树的符号及其意义2）省略事件（二次事件）。没有必要进一步向下分析或其原因不明确的原因事件。另外，省略事件还表示二次事件，即不是本系统的原因事件，而是来自系统之外的原因事件。用菱形符号表示。

二、事故树的符号及其意义（3）特殊事件：需表明其特殊性或引起注意的事件。特殊事件又分为开关事件和条件事件1）开关事件，又称正常事件。它是在正常工作条件下必然发生或必然不发生的事件，用房形符号表示。2）条件事件。是限制逻辑门开启的事件，用椭圆形符号表示。二、事故树的符号及其意义2、逻辑门及其符号逻辑门是连接各事件并表示其逻辑关系的符号（1）与门

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。与门符号

如图a所示。二、事故树的符号及其意义（2）或门

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E就发生。或门符号如图b所示（3）非门

非门表示输出事件是输入事件的对立事件。非门符号如图c所示。二、事故树的符号及其意义（4）特殊门1）表决门。表决门表示仅当n个输入事件中有m（m≤n）个或m个以上事件同时发生时，输出事件E才发生。表决门符号如图a所示。2）异或门。表示仅当单个输入事件发生时，输出事件才发生。异或门符号如b图示。二、事故树的符号及其意义3）禁门。表示仅当条件事件A发生时，输入事件的发生方导致输出事件E的发生。禁门符号如图c所示。4）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E发生。条件与门符号如图d所示。5）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E才发生。条件或门符号如图e所示。二、事故树的符号及其意义3、转移符号转移符号如图2－24所示。转移符号的作用是表示部分事故树图的转出和转入。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，便可用转出符号（图a）和转入符号（图b）。三、事故树分析步骤事故树分析：根据事故（可能发生/已发生）找原因，从而采取有效的防范措施，防止事故发生。分析步骤：（可根据需要和实际条件选取其中步骤）。1、准备阶段已经确定的系统进行深入的调查研究，收集系统的有关资料与数据处理分析系统与外界环境及其边界条件，确定范围，明确影响系统安全主要因素收集、调查所分析系统曾经发生过的事故和将来有可能发生的事故确定所要分析的系统熟悉系统调查系统发生的事故三、事故树分析步骤2、事故树的编制（1）确定事故树的顶上事件。确定顶上事件===确定所要分析的对象事件。事故的顶上事件====根据事故调查报告分析其损失大小和事故频率，选择易于发生且后果严重的事故。（2）调查与顶上事件有关的所有原因事件（事故事件）。从人、机、环境和管理等方面调查所有事故原因。三、事故树分析步骤（3）编制事故树。采用一些规定的符号，按照一定的逻辑关系，把事故树顶事件与引起顶事件的原因事件，绘制成反映因果关系的树形图。三、事故树分析步骤3、事故树定性分析按事故树结构，求取事故树的最小割集或最小径集，以及基本事件的结构重要度，根据定性分析的结果，确定预防事故的安全保障措施。三、事故树分析步骤4、事故树定量分析根据引起事故发生的各基本事件的发生概率，计算事故树顶上事件发生的概率；计算各基本事件的概率重要度和临界重要度。根据定量分析的结果以及事故发生以后可能造成的危害，对系统进行风险分析，以确定安全投资方向。三、事故树分析步骤5、事故树分析的结果总结与应用

必须及时对事故树分析的结果进行评价、总结，提出改进建议，整理、储存事故树定性和定量分析的全部资料与数据，并注重综合利用各种安全分析的资料，为系统安全性评价与安全性设计提供依