安全系统工程_第七章事件树分析.ppt

1、第七章 事件树分析,西安建筑科技大学安全工程研究所,2020/10/19,2,内容提要,事件树分析的基本概念 事件树的建造 事件树的定量分析 事件树的应用,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,本章要点,事件树分析,事件树分析（Event Tree Analysis,简称ETA）是安全系统工程中最重要的分析方法之一,最初用于核电站的安全分析，它是建立在概率论和运筹学的基础之上。可以用于定性分析，也可以用于定量分析。 事件树分析的理论基础是系统工程的决策论,含义（是什么）,事件树分析概述,事件树分析是一种按事故发展的时

2、间顺序由初始事件开始推论可能的后果，从而进行危险源辨识的方法。 一起事故的发生是多种原因事件相继发生的结果，其中一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件的。 事件树以一初始事件为起点，按每一事件可能的后续事件只能取完全对立的两种状态（成功或失败，正常或故障，安全或危险等）之一的原则，逐步向结果发展，直至达到系统故障或事故为止。,事件树分析概述,事件树示例,事件树分析概述,功用（做什么）,事件树与事故树,事件树分析的基本原理,事故树是按事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果，从而进行危险源辨识。 其基本原理是：任何事物从初始原因到最终结果所经历的每一个中间环节都有成功（或正常）或失败（

3、或失效）两种可能或分支。如果将成功记为1，并作为上分支，将失败记为0，作为下分支；然后再分别从这两种状态开始，仍按成功（记为1）或失败（记为0）两种可能分析；这样一直分析下去，直到最后结果为止，最后即形成一个水平放置的树状图。,事件树分析的步骤,1,2,3,4,确定初始事件：初始事件可以是系统或设备的故障、人失误或工艺参数偏离等可能导致事故的事件。,判定安全功能 （辨识中间事件）：辨识在初始事件发生时消除或减轻其影响，以维持系统的安全防护措施。,发展事件树和化简事件树：从初始事件开始发展事件树。考察事件一旦发生时应最先起作用的安全功能。,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，

4、求出因失败造成事故的“发生概率”。,（1）根据系统设计、系统危险性评价、系统运行经验或事故经验等。 （2）根据系统重大故障或事故的原因分析故障树，从它的中间事件或初始事件中选择。,（1）提醒操作者发生初始事件的报警系统 （2）根据报警或程序要求操作者采取的措施 （3）缓冲装置，如减振、压力泄放系统或排放系统 （4）局限或屏蔽措施,事件树的建造,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。,串联系统,事件树分析定量计算,事件树分析定量计算就是计算每个分支发生的概率。 确定每个因素的概率（可靠度）；求系统的概率。 串联系统概率：若泵A和阀门B

5、、C的概率分别为P(A)、P(B)、P(C)则系统的概率P(S)为A、B、C均处于成功状态时即(111)时的概率，即三事件的积事件概率。,并联系统,事件树分析定量计算,并联系统概率：各元件A、B、C状态组合为正常状态(11) 、(101)时的概率,事件树的实例,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，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：,事件树的实例,

6、例1：,事件树的实例,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) = 0.049+0.02=0.069,事件树的实例,例2：有一泵A与二个阀门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，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。,事件树的实例,例2： 解：由题意，先绘ET图如下：,事件树的实例,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)=

7、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,事件树的实例,例3：如下图所示，系统为一个泵和二个阀门并联的简单系统，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)。,事件树的实例,例3： 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,例4： 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的事件树图。,事件树的实例,例4：,事件树的实例,一、注意事项,ETA的注意事项及优点,ETA的注意事项及优点,ETA的优点:,自动灭火事件树,一仓库设有火灾检测系统和喷淋系统组成的自动灭火系统。设火灾检测系统和喷淋系统可靠度皆为0.99，应用事件树分析一旦失火时自动灭火失败的概率。,提 升 矿 车 事 件 树,一斜井提升系统，为防止跑车事故，在矿车下端安装了阻车叉，在斜井里安装了人工启动的捞车器。当提升钢丝绳或连接装置断裂时，阻车叉插入轨道枕木下阻止矿车下滑