安全系统工程109事件树分析

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1、.第九章第九章 事件树分析（事件树分析（ETA，）1.1.事件树分析法的概述事件树分析法的概述事件树基本概念事件树基本概念 事件树分析原理事件树分析原理事件树分析方法的功用事件树分析方法的功用事件树分析程序事件树分析程序事件树构建事件树构建事件树定量分析事件树定量分析2.2.事件树的构建及定量分析事件树的构建及定量分析3.3.事件树的应用举例事件树的应用举例.事件树分析是从初始事件出发，按时间进程对构成系事件树分析是从初始事件出发，按时间进程对构成系统的各要素（事件）的状态（成功或失败）进行逻辑分析，统的各要素（事件）的状态（成功或失败）进行逻辑分析，分析事故形成过程，事件树分析常称为事故过程

2、分析。分析事故形成过程，事件树分析常称为事故过程分析。1.事件树的基本概念事件树的基本概念.2.ETA的分析原理的分析原理 事件树分析的理论基础是系统工程决策论，是由决策树事件树分析的理论基础是系统工程决策论，是由决策树演化而来的演化而来的,最初是用于可靠性分析。最初是用于可靠性分析。它的原理是每个系统都是由若干个元件组成的，每一个它的原理是每个系统都是由若干个元件组成的，每一个元件对规定的功能都存在具有和不具有两种可能。元件具有其元件对规定的功能都存在具有和不具有两种可能。元件具有其规定的功能规定的功能,表明正常表明正常(成功成功)，其状态值为，其状态值为1；不具有规定功；不具有规定功能，表

3、明失效能，表明失效(失败失败)，其状态值为，其状态值为0。按照系统的构成顺序。按照系统的构成顺序,从初始元件开始从初始元件开始,由左向右分析各元件成功与失败两种可能，由左向右分析各元件成功与失败两种可能，直到最后一个元件为止。分析的过程用图形表示出来直到最后一个元件为止。分析的过程用图形表示出来,就得到就得到近似水平的树形图。近似水平的树形图。通过事件树分析，可以把事故发生发展的过程直观地展通过事件树分析，可以把事故发生发展的过程直观地展现出来，如果在事件现出来，如果在事件(隐患隐患)发展的不同阶段采取恰当措施发展的不同阶段采取恰当措施阻断其向前发展，就可达到预防事故的目的。阻断其向前发展，就

4、可达到预防事故的目的。.u事件树分析是一个动态分析过程，因此，通过事件树分析可事件树分析是一个动态分析过程，因此，通过事件树分析可以看出系统变化过程，查明系统中各个构成要素对导致事故发以看出系统变化过程，查明系统中各个构成要素对导致事故发生的作用极其相互关系，从而判别事故发生的可能途径极其危生的作用极其相互关系，从而判别事故发生的可能途径极其危害性。害性。v由于事件树分析时，在事件树上只有两种可能状态，成功或由于事件树分析时，在事件树上只有两种可能状态，成功或失败，而不考虑某一局部或具体的故障情节，因此可以快速推失败，而不考虑某一局部或具体的故障情节，因此可以快速推断和找出系统事故，并能指出避

5、免发生事故的途径，便于改进断和找出系统事故，并能指出避免发生事故的途径，便于改进系统的安全状况。系统的安全状况。w根据系统中各个要素的故障概率，可以概略的计算出不希望根据系统中各个要素的故障概率，可以概略的计算出不希望事件发生的概率。事件发生的概率。x找出最严重的事故后果，为事故树确定顶上事件提供依据。找出最严重的事故后果，为事故树确定顶上事件提供依据。y该法可以对已发生的事故进行原因分析。该法可以对已发生的事故进行原因分析。.(1)(1)确定系统，寻找可能导致系统严重后果的确定系统，寻找可能导致系统严重后果的初始事件初始事件（顶上（顶上事件）。初始事件是事件树中在一定条件下造成事故后果的最事

6、件）。初始事件是事件树中在一定条件下造成事故后果的最初原因事件。它可以是系统故障、设备失效、人员误操作或工初原因事件。它可以是系统故障、设备失效、人员误操作或工艺过程异常等。一般是选择分析人员最感兴趣的异常事件作为艺过程异常等。一般是选择分析人员最感兴趣的异常事件作为初始事件初始事件(对系统安全影响大、发生频率高的事件对系统安全影响大、发生频率高的事件)。(2)(2)分析系统的组成要素并进行功能分解。找出与初始事件有分析系统的组成要素并进行功能分解。找出与初始事件有关的环节事件。所谓环节事件就是出现在初始事件后一系列可关的环节事件。所谓环节事件就是出现在初始事件后一系列可能造成事故后果的其他原

7、因事件。能造成事故后果的其他原因事件。.(3)分析各要素的因果关系极其成功失败的两种状态，逐一分析各要素的因果关系极其成功失败的两种状态，逐一列举由此引起的事件并回答下列问题。在何种条件下此事件列举由此引起的事件并回答下列问题。在何种条件下此事件会引起其它事件，在何种不同的工厂条件下会引起不同的其会引起其它事件，在何种不同的工厂条件下会引起不同的其它事件。这些事件影响到哪些事件。它事件。这些事件影响到哪些事件。(4)构造事件树。根据因果关系及状态，从初始时间开始构造事件树。根据因果关系及状态，从初始时间开始由左向右展开。把初始事件写在最左边由左向右展开。把初始事件写在最左边,各种环节事件按顺各

8、种环节事件按顺序写在右面。序写在右面。(5)说明分析结果。在事件树最后面写明由初始事件引说明分析结果。在事件树最后面写明由初始事件引起的各种事故结果或后果。为清楚起见起的各种事故结果或后果。为清楚起见,对事件树的初始对事件树的初始时间和各环节事件用不同字母加以标记。时间和各环节事件用不同字母加以标记。(6)进行事件树简化。进行事件树简化。(7)进行定量计算进行定量计算.2.事件树构建事件树构建串联的物料输送系统为例串联的物料输送系统为例启动信号启动信号泵泵A成功（成功（1）失败（失败（0）阀门阀门B阀门阀门C成功（成功（1）成功（成功（1）成功（成功（1）成功（成功（1）成功（成功（1）失败（

9、失败（0）失败（失败（0）失败（失败（0）失败（失败（0）失败（失败（0）失败（失败（0）阀门阀门B成功（成功（1）阀门阀门C阀门阀门C阀门阀门C.2.2.事件树构建事件树构建并联的物料输送系统为例并联的物料输送系统为例启动信号启动信号泵泵A成功（成功（1）失败（失败（0）成功（成功（1）失败（失败（0）失败（失败（0）阀门阀门B成功（成功（1）阀门阀门C阀门阀门C系统状态系统状态 元件状态元件状态（101）成功成功成功成功失败失败（11）（101）阀门阀门B失败（失败（0）失败（失败（0）失败失败（01）失败失败（001）成功（成功（1）成功（成功（1）失败失败（000）.2.事件树简化事件

10、树简化串联系统串联系统失败率极低的的系统可以不列入事件树中；失败率极低的的系统可以不列入事件树中；当系统已经失败从物理效果看在其后继的各系统不可能当系统已经失败从物理效果看在其后继的各系统不可能减缓后果时，或其后继系统已由于前置系统的失败而同减缓后果时，或其后继系统已由于前置系统的失败而同时失败，则以后的系统不再分支。时失败，则以后的系统不再分支。.2.2.事件树简化事件树简化串联的物料输送系统串联的物料输送系统系统状态系统状态 元件状态元件状态启动信号启动信号泵泵A成功（成功（1）失败（失败（0）阀门阀门B阀门阀门C成功（成功（1）失败（失败（0）成功成功失败失败失败失败失败失败（111）（

11、110）（10）（0）成功（成功（1）失败（失败（0）系统处于成功状态的概率（可靠度）系统处于成功状态的概率（可靠度）P(S)=P(A)P(B)P(C)系统的失败概率（不可靠度）系统的失败概率（不可靠度）F(S)=1-P(S).阀门阀门B成功（成功（1）失败（失败（0）启动信号启动信号泵泵A成功（成功（1）失败（失败（0）失败（失败（0）阀门阀门C系统状态系统状态 元件状态元件状态成功成功成功成功失败失败失败失败（11）（101）（100）（0）系统的成功概率系统的成功概率P(S)=P(A)P(B)+P(A)1-P(B)P(C)系统失败的概率系统失败的概率F(S)=1-P(S).事件树定性分析

12、事件树定性分析 事件树定性分析在绘制事件树的过程中就已进行事件树定性分析在绘制事件树的过程中就已进行.事件树画好之后的工作，就是找出发生事故的途径和类型以事件树画好之后的工作，就是找出发生事故的途径和类型以及预防事故的对策。及预防事故的对策。找出事故连锁找出事故连锁 事故连锁越多，系统越危险；事故连锁中事件树越少，事故连锁越多，系统越危险；事故连锁中事件树越少，系统越危险。系统越危险。找出预防事故的途径找出预防事故的途径 成功连锁越多，系统越安全，成功连锁中事件树越少，成功连锁越多，系统越安全，成功连锁中事件树越少，系统越安全。系统越安全。由于事件树反映了事件之间的时间顺序，所以应该尽可由于事

13、件树反映了事件之间的时间顺序，所以应该尽可能地从最先发挥功能的安全功能着手。能地从最先发挥功能的安全功能着手。.事件树定量分析事件树定量分析 (1)各发展途径的概率各发展途径的概率 各发展途径的概率等于自初始事件开始的各事件发生概各发展途径的概率等于自初始事件开始的各事件发生概率的乘积。率的乘积。(2)事故发生概率事故发生概率 事件树定量分析中，事故发生概率等于导致事故的各发事件树定量分析中，事故发生概率等于导致事故的各发展途径的概率和。展途径的概率和。.事故预防事故预防 事件树分析把事故的发生发展过程表述得清楚而有条理，事件树分析把事故的发生发展过程表述得清楚而有条理，对设计事故预防方案，制

14、定事故预防措施提供了有力的依据。对设计事故预防方案，制定事故预防措施提供了有力的依据。从事件树上可以看出，最后的事故是一系列危害和危险从事件树上可以看出，最后的事故是一系列危害和危险的发展结果，如果中断这种发展过程就可以避免事故发生。的发展结果，如果中断这种发展过程就可以避免事故发生。因此，在事故发展过程的各阶段，应采取各种可能措施，控因此，在事故发展过程的各阶段，应采取各种可能措施，控制事件的可能性状态，减少危害状态出现概率，增大安全状制事件的可能性状态，减少危害状态出现概率，增大安全状态出现概率，把事件发展过程引向安全的发展途径。态出现概率，把事件发展过程引向安全的发展途径。采取在事件不同

15、发展阶段阻截事件向危险状态转化的措采取在事件不同发展阶段阻截事件向危险状态转化的措施，最好在事件发展前期过程实现，从而产生阻截多种事故施，最好在事件发展前期过程实现，从而产生阻截多种事故发生的效果。发生的效果。.一斜井提升系统，为防止跑车事故，在矿车下端安装了一斜井提升系统，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。或连接装置断裂时，阻车叉插入轨道枕木下阻止矿车下滑。当阻车叉失效时，人工启动捞车器拦住矿车。当阻车叉失效时，人工启动捞车器拦住矿车。阻车

16、叉阻车成功阻车叉阻车成功阻车叉失效阻车叉失效人员操作成功人员操作成功人员操作失误人员操作失误捞车器拦车成功捞车器拦车成功捞车器失效捞车器失效断裂跑车断裂跑车成功成功成功成功失败失败失败失败若所有事件成功的概率均为，计算系统的概率。若所有事件成功的概率均为，计算系统的概率。或或F(S)=1-P（S）=1-0.999801=1.99 10-4 系统成功的概率：系统成功的概率：P（S）系统失败的概率：系统失败的概率：F(S)=0.010.01+0.010.990.01=1.9910-4.某氧化反应釜，当缺少冷却水时，温度上升，当温度达某氧化反应釜，当缺少冷却水时，温度上升，当温度达到到T1时，高温报

17、警器提醒操作者，操作者增加供给反应釜冷时，高温报警器提醒操作者，操作者增加供给反应釜冷却水量；当温度达到却水量；当温度达到T2时，自动停车系统停止氧化反应。时，自动停车系统停止氧化反应。温度达温度达T1时报警时报警温度达温度达T2时自动停车时自动停车温度达温度达T2时未自动停车时未自动停车操作者失误操作者失误操作者增加供水量操作者增加供水量温度达温度达T2时自动停车时自动停车温度达温度达T2时未自动停车时未自动停车温度达温度达T1时未报警时未报警缺少冷却水缺少冷却水 安全安全事故事故事故事故失败失败失败失败.某露天矿铁路运输过程中，一列上坡行驶的列车的尾车联某露天矿铁路运输过程中，一列上坡行驶

18、的列车的尾车联结器钩舌断裂，造成尾车沿坡道下滑。由于调车员没有及结器钩舌断裂，造成尾车沿坡道下滑。由于调车员没有及时采取制止车辆下滑措施，车速不断加快。当尾车滑行到时采取制止车辆下滑措施，车速不断加快。当尾车滑行到135站时，该站运转员错误地将车放入上线。尾车进入上站时，该站运转员错误地将车放入上线。尾车进入上线后继续滑行，经过线后继续滑行，经过117站时该站运转员束手无策。结果，站时该站运转员束手无策。结果，尾车与前方的检修车、移道机相撞，造成多人伤亡的事故。尾车与前方的检修车、移道机相撞，造成多人伤亡的事故。.某仓库贮存有可燃物质，可燃物质贮存在贮罐中，某仓库贮存有可燃物质，可燃物质贮存在贮罐中，仓库内安装了火灾报警器，因贮罐泄漏而引起了仓库内安装了火灾报警器，因贮罐泄漏而引起了火灾，请用事件树对这一事故进行分析。火灾，请用事件树对这一事故进行分析。