1、事件树分析 Event Tree Analysis,四川师范大学安全工程系 2008180628 任秀文,事故树分析的基本概念,初因事件可能引发系统安全性后果的系统内部的故障或外部的事件。 后续事件在初因事件发生后，可能相继发生的其他事件，这些事件可能是系统功能设计中所决定的某些备用设施或安全保证设施的启用，也可能是系统外部正常或非正常事件的发生。后续事件一般是按一定顺序发生的。 后果事件由初因事件和后续事件的发生或不发生所构成的不同的结果。,事故树的基本概念,事故树分支,事故树的基本概念,确定初因事件：确定和分析可能导致系统安全性后果的初因事件并进行分类，对那些可能导致相同事件树的初因事件划
2、分为一类。 .建造事件树：确定和分析初因事件发生后，可能相继发生的后续事件，并进一步确定这些事件发生的先后顺序，按后续事件发生或不发生（二态）分析各种可能的结果，找出后果事件。事件树的建造过程也是对系统的一个再认识过程。 事件树的定量分析：对所建完的事件树，收集、分析个事件的发生概率及其相互间的依赖关系，定量计算各后果事件的的发生概率，并进一步分析评估其风险。,事故树建造,连续运转部件组成系统的事件树 有备用或安全装置的系统事件树 考虑人为因素的事件树,桥网络系统事件树,桥网络系统简化事件树,有备用或安全装置的系统事件树,化学反应器事件树,考虑人为因素的事件树,事件树化简,当某一非正常事件的发
3、生概率极低时可以不列入后续事件中； 当某一后续事件发生后，其后的其他事件无论发生与否均不能减缓该事件链的后果时，该事件链即已结束,事件树定量分析,确定初因事件的概率 确定后续事件及各后果事件的发生概率 评估各后果事件的风险,事故树的编制程序,确定顶上事件 调查或分析造成顶上事件的各种原因 绘事故树 认真审定事故树,确定顶上事件,顶上事件就是所要分析的事故。选择顶上事件，一定要在详细占有系统情况、有关事故的发生情况和发生可能、以及事故的严重程度和事故发生概率等资料的情况下进行，而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和间接原因。然后，根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件，将其扼要地填写在
4、矩形框内。 顶上事件也可以是在运输生产中已经发生过的事故。如车辆追尾、道口火车与汽车相撞事故等事故。通过编制事故树，找出事故原因，制定具体措施，防止事故再次发生。,调查或分析造成顶上事件的各种原因,顶上事件确定之后，为了编制好事故树，必须将造成顶上事件的所有直接原因事件找出来，尽可能不要漏掉。直接原因事件可以是机械故障、人的因素或环境原因等。 要找出直接原因可以采取对造成顶上事件的原因进行调查，召开有关人员座谈会，也可根据以往的一些经验进行分析，确定造成顶上事件的原因。,绘事故树,在找出造成顶上事件的和各种原因之后，就可以用相应事件符号和适当的逻辑门把它们从上到下分层连接起来，层层向下，直到最
5、基本的原因事件，这样就构成一个事故树。 在用逻辑门连接上下层之间的事件原因时，若下层事件必须全部同时发生，上层事件才会发生时，就用“与门”连接。逻辑门的连接问题在事故树中是非常重要的，含糊不得，它涉及到各种事件之间的逻辑关系，直接影响着以后的定性分析和定量分析。,认真审定事故树,画成的事故树图是逻辑模型事件的表达。既然是逻辑模型，那么各个事件之间的逻辑关系就应该相当严密、合理。否则在计算过程中将会出现许多意想不到的问题。因此，对事故树的绘制要十分慎重。在制作过程中，一般要进行反复推敲、修改，除局部更改外，有的甚至要推倒重来，有时还要反复进行多次，直到符合实际情况，比较严密为止。,事故树分析的程
6、序,事故树分析(Accident Tree Analysis，简称ATA )虽然根据对象系统的性质、分析目的的不同，分析的程序也不同。但是，一般都有下面的十个基本程序。有时，使用者还可根据实际需要和要求，来确定分析程序。,1、熟悉系统。要求要确实了解系统情况，包括工作程序、各种重要参数、作业情况。必要时画出工艺流程图和布置图 2、调查事故。要求在过去事故实例、有关事故统计基础上，尽量广泛地调查所能预想到的事故，即包括已发生的事故和可能发生的事故。,3、确定顶上事件。所谓顶上事件，就是我们所要分析的对象事件。分析系统发生事故的损失和频率大小，从中找出后果严重，且较容易发生的事故，作为分析的顶上事
7、件。 4、确定目标。根据以往的事故记录和同类系统的事故资料，进行统计分析，求出事故发生的概率(或频率)，然后根据这一事故的严重程度，确定我们要控制的事故发生概率的目标值。,5、调查原因事件。调查与事故有关的所有原因事件和各种因素，包括设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和指挥错误、环境因素等等，尽量详细查清原因和影响。 6、画出事故树。根据上述资料，从顶上事件起进行演绎分析，一级一级地找出所有直接原因事件，直到所要分析的深度，按照其逻辑关系，画出事故树。,7、定性分析。根据事故树结构进行化简，求出最小割集和最小径集，确定各基本事件的结构重要度排序 8、计算顶上事件发生概率。首先根据所调查的情
8、况和资料，确定所有原因事件的发生概率，并标在事故树上。根据这些基本数据，求出顶上事件(事故)发生概率。,9、进行比较。要根据可维修系统和不可维修系统分别考虑。对可维修系统，把求出的概率与通过统计分析得出的概率进行比较，如果二者不符，则必须重新研究，看原因事件是否齐全，事故树逻辑关系是否清楚，基本原因事件的数值是否设定得过高或过低等等。对不可维修系统，求出顶上事件发生概率即可。,10、定量分析。定量分析包括下列三个方面的内容 1）当事故发生概率超过预定的目标值时，要研究降低事故发生概率的所有可能途径，可从最小割集着手，从中选出最佳方案。2）利用最小径集，找出根除事故的可能性，从中选出最佳方案。
9、3）求各基本原因事件的临界重要度系数，从而对需要治理的原因事件按临界重要度系数大小进行排队，或编出安全检查表，以求加强人为控制。,事故树分析方法原则上是这10个步骤。但在具体分析时，可以根据分析的目的、投入人力物力的多少、人的分析能力的高低、以及对基础数据的掌握程度等，分别进行到不同步骤。如果事故树规模很大，也可以借助电子计算机进行分析。,实例一:电机发热事故树,桥式起重机作业时吊物挤撞打击伤害事故树分析图,桥式起重机作业时吊物挤、撞、打击伤害之定性分析,1.求最小割(径)集 根据事故树最小割(径)集最多个数的判别方法判定，图1所示事故树最小割集最多有33个，最小径集最多仅有3个。所以从最小径
10、集入手分析较为方便。 该事故树的成功树如图2所示。,T/1= A1/+ A2/+ X/15= B1/ B2/ B3/ B4/+ X/12 X/13 X/14 X/15= X/1 X/2 X/3 X/4 X/5 X/6 X/7 X/8 X/9 X/10 X/11+ X/12 X/13 X/14 从而得出3个最小径集为： P1= X/1， X/2， X/3， X/4 ，X/5， X/6 ，X/7 ，X/8 ，X/9 ，X/10，X/11P2= X/12 ，X/13， X/14P3= X/15,2.结构重要度分析 (1)因为X/1、 X/2、 X/3、 X/4 、X/5、 X/6 、X/7 、X/8
11、 、X/9 、X/10、X/11同在一个最小径集内：X/12 、X/13、 X/14同在一个最小径集中的事件，所以，判别结构重要度近似方法知： X/15是单基本事件最小径集中的事件，其结构重要度最大。,(1)=(2)=(3)=(4)=(5)=(6)=(7)=(8)=(9)=(10)=(11)(12)=(13)=(14)因此，只要判定(1)，(2)，(5)的大小即可。,(2)求结构重要度系数：根据公式(8-13)，得到：(1)=1/211-1=1/210(12)=1/23-1=1/22=1/4 所以，结构重要顺序为：(15)(12)=(13)=(14)(1)=(2)=(3)=(4)=(5)=(6
12、)=(7)=(8)=(9)=(10)=(11),三、结论,1.从事故树逻辑关系看，有6个逻辑或门，1个逻辑与门，最小割集有33个，最小径集有3个，造成事故的途径很多，而控制事故的途径很少，说明系统危险性很大。,2.从最小径集来看，首先，只要人躲闪不及(X/15)这个基本事件不发生，就可以保证无挤、撞、打击伤害事故发生。其次，只要在吊物旁工作(X/12)、其他人员通过(X/13)和未离开危险区(X/14)三个基本事件都不发生，也可保证无挤、撞、打击伤害事故发生。由此可知，人躲闪不及是最关键的基本事件，在吊物旁工作、其他人员通过和未离开危险区是较关键的基本事件。,3.从基本事件的结构重要地来看，人
13、躲闪不及基本事件的结构重要系数最大，在吊物旁工作，其他人员通过和未离开危险区三个事件的结构重要系数次之。 从上述分析看出，与实际情况完全一致。它明确提示我们：人躲闪不及基本事件对挤、撞、打击伤害顶上事件的发生存在着极为重要的关系，影响最大;吊物旁工作、其它人员通过和未离开危险区三个基本事件对顶上事件的发生存在比较重要关系，影响和大;其余为一般基本十，影响、较小。,根据上述分析，对这类事故进行控制采取预防措施时，应首先从对顶上事件影响大的基本事件或包括含数目较少的基本事件的组合着手比较有效。即应首先控制人的行为。因人躲闪不及这个基本事件不易控制，所以应控制操作人员尽量在危险区以外工作，应尽量避免在吊车旁工作，应控制其它人员不通过危险区，从事起重挂钩的操作人员在吊物起吊前应迅速离开危险区。同时也要控制违章操作、违章指挥或较典型的事件，如物体倒塌，吊物摆动，用吊钩进行拉断作业，用吊物进行撞击作业。使控制器、制动器灵敏可靠，也能减少事故的发生。,Thats all,Tank you,
