《安全系統(tǒng)工程》--07事件樹(shù)分析ppt課件

1、第第7章章 事件樹(shù)分析事件樹(shù)分析ETA， Event Tree Analysis 1. 1.事件樹(shù)分析法的概述事件樹(shù)分析法的概述事件樹(shù)根本概念事件樹(shù)根本概念事件樹(shù)分析原理事件樹(shù)分析原理事件樹(shù)分析方法的功用事件樹(shù)分析方法的功用事件樹(shù)分析程序事件樹(shù)分析程序事件樹(shù)構(gòu)建事件樹(shù)構(gòu)建事件樹(shù)定量分析事件樹(shù)定量分析2.2.事件樹(shù)的構(gòu)建及定量分析事件樹(shù)的構(gòu)建及定量分析3.3.事件樹(shù)的運(yùn)用舉例事件樹(shù)的運(yùn)用舉例 事件樹(shù)分析是從初始事件出發(fā)，按時(shí)間進(jìn)程對(duì)構(gòu)成系事件樹(shù)分析是從初始事件出發(fā)，按時(shí)間進(jìn)程對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各要素事件的形狀勝利或失敗進(jìn)展邏輯分析，統(tǒng)的各要素事件的形狀勝利或失敗進(jìn)展邏輯分析，分析事故構(gòu)成過(guò)程，事件樹(shù)分

2、析常稱(chēng)為事故過(guò)程分析。分析事故構(gòu)成過(guò)程，事件樹(shù)分析常稱(chēng)為事故過(guò)程分析。1. 事件樹(shù)的根本概念事件樹(shù)的根本概念2. ETA的分析原理的分析原理 事件樹(shù)分析的實(shí)際根底是系統(tǒng)工程決策論，是由決策樹(shù)事件樹(shù)分析的實(shí)際根底是系統(tǒng)工程決策論，是由決策樹(shù)演化而來(lái)的演化而來(lái)的,最初是用于可靠性分析。最初是用于可靠性分析。 它的原理是每個(gè)系統(tǒng)都是由假設(shè)干個(gè)元件組成的，每一它的原理是每個(gè)系統(tǒng)都是由假設(shè)干個(gè)元件組成的，每一個(gè)元件對(duì)規(guī)定的功能都存在具有和不具有兩種能夠。元件具個(gè)元件對(duì)規(guī)定的功能都存在具有和不具有兩種能夠。元件具有其規(guī)定的功能有其規(guī)定的功能,闡明正常闡明正常( 勝利勝利 )，其形狀值為，其形狀值為1；不具

3、有規(guī)；不具有規(guī)定功能，闡明失效定功能，闡明失效(失敗失敗)，其形狀值為，其形狀值為0。按照系統(tǒng)的構(gòu)成順。按照系統(tǒng)的構(gòu)成順序序,從初始元件開(kāi)場(chǎng)從初始元件開(kāi)場(chǎng),由左向右分析各元件勝利與失敗兩種能夠，由左向右分析各元件勝利與失敗兩種能夠，直到最后一個(gè)元件為止。分析的過(guò)程用圖形表示出來(lái)直到最后一個(gè)元件為止。分析的過(guò)程用圖形表示出來(lái),就得到就得到近似程度的樹(shù)形圖。近似程度的樹(shù)形圖。 經(jīng)過(guò)事件樹(shù)分析，可以把事故發(fā)生開(kāi)展的過(guò)程直觀地展經(jīng)過(guò)事件樹(shù)分析，可以把事故發(fā)生開(kāi)展的過(guò)程直觀地展現(xiàn)出來(lái)，假設(shè)在事件現(xiàn)出來(lái)，假設(shè)在事件( 隱患隱患 ) 開(kāi)展的不同階段采取恰當(dāng)措施開(kāi)展的不同階段采取恰當(dāng)措施阻斷其向前開(kāi)展，就可到

4、達(dá)預(yù)防事故的目的。阻斷其向前開(kāi)展，就可到達(dá)預(yù)防事故的目的。u事件樹(shù)分析是一個(gè)動(dòng)態(tài)分析過(guò)程，因此，經(jīng)過(guò)事件樹(shù)分析可事件樹(shù)分析是一個(gè)動(dòng)態(tài)分析過(guò)程，因此，經(jīng)過(guò)事件樹(shù)分析可以看出系統(tǒng)變化過(guò)程，查明系統(tǒng)中各個(gè)構(gòu)成要素對(duì)導(dǎo)致事故發(fā)以看出系統(tǒng)變化過(guò)程，查明系統(tǒng)中各個(gè)構(gòu)成要素對(duì)導(dǎo)致事故發(fā)生的作用極其相互關(guān)系，從而判別事故發(fā)生的能夠途徑極其危生的作用極其相互關(guān)系，從而判別事故發(fā)生的能夠途徑極其危害性。害性。u由于事件樹(shù)分析時(shí)，在事件樹(shù)上只需兩種能夠形狀，勝利或由于事件樹(shù)分析時(shí)，在事件樹(shù)上只需兩種能夠形狀，勝利或失敗，而不思索某一部分或詳細(xì)的缺點(diǎn)情節(jié)，因此可以快速推失敗，而不思索某一部分或詳細(xì)的缺點(diǎn)情節(jié)，因此可以

5、快速推斷和找出系統(tǒng)事故，并能指出防止發(fā)惹事故的途徑，便于改良斷和找出系統(tǒng)事故，并能指出防止發(fā)惹事故的途徑，便于改良系統(tǒng)的平安情況。系統(tǒng)的平安情況。u根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)要素的缺點(diǎn)概率，可以概略的計(jì)算出不希望根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)要素的缺點(diǎn)概率，可以概略的計(jì)算出不希望事件發(fā)生的概率。事件發(fā)生的概率。u找出最嚴(yán)重的事故后果，為事故樹(shù)確定頂上事件提供根據(jù)。找出最嚴(yán)重的事故后果，為事故樹(shù)確定頂上事件提供根據(jù)。u該法可以對(duì)已發(fā)生的事故進(jìn)展緣由分析。該法可以對(duì)已發(fā)生的事故進(jìn)展緣由分析。(1) (1) 確定系統(tǒng)，尋覓能夠?qū)е孪到y(tǒng)嚴(yán)重后果的初始事件頂上確定系統(tǒng)，尋覓能夠?qū)е孪到y(tǒng)嚴(yán)重后果的初始事件頂上事件。初始事件是事件樹(shù)中

6、在一定條件下呵斥事故后果的最事件。初始事件是事件樹(shù)中在一定條件下呵斥事故后果的最初緣由事件。它可以是系統(tǒng)缺點(diǎn)、設(shè)備失效、人員誤操作或工初緣由事件。它可以是系統(tǒng)缺點(diǎn)、設(shè)備失效、人員誤操作或工藝過(guò)程異常等。普通是選擇分析人員最感興趣的異常事件作為藝過(guò)程異常等。普通是選擇分析人員最感興趣的異常事件作為初始事件初始事件( (對(duì)系統(tǒng)平安影響大、發(fā)生頻率高的事件對(duì)系統(tǒng)平安影響大、發(fā)生頻率高的事件) )。(2) (2) 分析系統(tǒng)的組成要素并進(jìn)展功能分解。找出與初始事件有分析系統(tǒng)的組成要素并進(jìn)展功能分解。找出與初始事件有關(guān)的環(huán)節(jié)事件。所謂環(huán)節(jié)事件就是出如今初始事件后一系列能關(guān)的環(huán)節(jié)事件。所謂環(huán)節(jié)事件就是出如今

7、初始事件后一系列能夠呵斥事故后果的其他緣由事件。夠呵斥事故后果的其他緣由事件。 (3)分析各要素的因果關(guān)系極其勝利失敗的兩種形狀，逐一分析各要素的因果關(guān)系極其勝利失敗的兩種形狀，逐一列舉由此引起的事件并回答以下問(wèn)題。在何種條件下此事件列舉由此引起的事件并回答以下問(wèn)題。在何種條件下此事件會(huì)引起其它事件，在何種不同的工廠條件下會(huì)引起不同的其會(huì)引起其它事件，在何種不同的工廠條件下會(huì)引起不同的其它事件。這些事件影響到哪些事件。它事件。這些事件影響到哪些事件。(4) 構(gòu)造事件樹(shù)。根據(jù)因果關(guān)系及形狀，從初始時(shí)間開(kāi)場(chǎng)構(gòu)造事件樹(shù)。根據(jù)因果關(guān)系及形狀，從初始時(shí)間開(kāi)場(chǎng)由左向右展開(kāi)。把初始事件寫(xiě)在最左邊由左向右展開(kāi)

8、。把初始事件寫(xiě)在最左邊,各種環(huán)節(jié)事件按順各種環(huán)節(jié)事件按順序?qū)懺谟颐?。序?qū)懺谟颐妗?5) 闡明分析結(jié)果。在事件樹(shù)最后面寫(xiě)明由初始事件引闡明分析結(jié)果。在事件樹(shù)最后面寫(xiě)明由初始事件引起的各種事故結(jié)果或后果。為清楚起見(jiàn)起的各種事故結(jié)果或后果。為清楚起見(jiàn),對(duì)事件樹(shù)的初始對(duì)事件樹(shù)的初始時(shí)間和各環(huán)節(jié)事件用不同字母加以標(biāo)志。時(shí)間和各環(huán)節(jié)事件用不同字母加以標(biāo)志。(6) 進(jìn)展事件樹(shù)簡(jiǎn)化。進(jìn)展事件樹(shù)簡(jiǎn)化。(7) 進(jìn)展定量計(jì)算。進(jìn)展定量計(jì)算。2.事件樹(shù)構(gòu)建事件樹(shù)構(gòu)建串聯(lián)的物料保送系統(tǒng)為例串聯(lián)的物料保送系統(tǒng)為例啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)泵泵A勝利勝利1失敗失敗0閥門(mén)閥門(mén)B閥門(mén)閥門(mén)C勝利勝利1勝利勝利勝利勝利1勝利勝利1勝利勝利1

9、失敗失敗失敗失敗0失敗失敗0失敗失敗0失敗失敗0失敗失敗0閥門(mén)閥門(mén)B勝利勝利1閥門(mén)閥門(mén)C閥門(mén)閥門(mén)C閥門(mén)閥門(mén)C勝利勝利1系統(tǒng)形狀系統(tǒng)形狀勝利勝利1勝利勝利1勝利勝利12.2.事件樹(shù)構(gòu)建事件樹(shù)構(gòu)建并聯(lián)的物料保送系統(tǒng)為例并聯(lián)的物料保送系統(tǒng)為例啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)泵泵A勝利勝利1失敗失敗0勝利勝利1失敗失敗0失敗失敗0閥門(mén)閥門(mén)B勝利勝利1閥門(mén)閥門(mén)C閥門(mén)閥門(mén)C系統(tǒng)形狀系統(tǒng)形狀 元件形狀元件形狀101勝利勝利勝利勝利失敗失敗11101閥門(mén)閥門(mén)B失敗失敗0失敗失敗0失敗失敗01失敗失敗001勝利勝利1勝利勝利1失敗失敗0002.事件樹(shù)簡(jiǎn)化事件樹(shù)簡(jiǎn)化串聯(lián)絡(luò)統(tǒng)串聯(lián)絡(luò)統(tǒng)失敗率極低的的系統(tǒng)可以不列入事件樹(shù)中；失敗率極低

10、的的系統(tǒng)可以不列入事件樹(shù)中；當(dāng)系統(tǒng)曾經(jīng)失敗從物理效果看在其后繼的各系統(tǒng)不能夠當(dāng)系統(tǒng)曾經(jīng)失敗從物理效果看在其后繼的各系統(tǒng)不能夠減緩后果時(shí)，或其后繼系統(tǒng)已由于前置系統(tǒng)的失敗而同減緩后果時(shí)，或其后繼系統(tǒng)已由于前置系統(tǒng)的失敗而同時(shí)失敗，那么以后的系統(tǒng)不再分支。時(shí)失敗，那么以后的系統(tǒng)不再分支。2.2.事件樹(shù)簡(jiǎn)化事件樹(shù)簡(jiǎn)化串聯(lián)的物料保送系統(tǒng)串聯(lián)的物料保送系統(tǒng)系統(tǒng)形狀系統(tǒng)形狀 元件形狀元件形狀啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)泵泵A勝利勝利1失敗失敗0閥門(mén)閥門(mén)B閥門(mén)閥門(mén)C勝利勝利1失敗失敗0勝利勝利失敗失敗失敗失敗失敗失敗111110100勝利勝利1失敗失敗0系統(tǒng)處于勝利形狀的概率可靠度系統(tǒng)處于勝利形狀的概率可靠度P(S)=

11、P(A)P(B)P(C)系統(tǒng)的失敗概率不可靠度系統(tǒng)的失敗概率不可靠度F(S)=1-P(S)閥門(mén)閥門(mén)B勝利勝利1失敗失敗0啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)泵泵A勝利勝利1失敗失敗0失敗失敗0閥門(mén)閥門(mén)C系統(tǒng)形狀系統(tǒng)形狀 元件形狀元件形狀勝利勝利勝利勝利失敗失敗失敗失敗111011000系統(tǒng)的勝利概率系統(tǒng)的勝利概率P(S)=P(A)P(B)+P(A)1-P(B)P(C)系統(tǒng)失敗的概率系統(tǒng)失敗的概率F(S)=1-P(S)事件樹(shù)定性分析事件樹(shù)定性分析 事件樹(shù)定性分析在繪制事件樹(shù)的過(guò)程中就已進(jìn)展事件樹(shù)定性分析在繪制事件樹(shù)的過(guò)程中就已進(jìn)展.事件樹(shù)畫(huà)好之后的任務(wù)，就是找出發(fā)惹事故的途徑和類(lèi)型以事件樹(shù)畫(huà)好之后的任務(wù)，就是找出發(fā)

12、惹事故的途徑和類(lèi)型以及預(yù)防事故的對(duì)策。及預(yù)防事故的對(duì)策。 找出事故連鎖找出事故連鎖 事故連鎖越多，系統(tǒng)越危險(xiǎn)；事故連鎖中事件樹(shù)越少，事故連鎖越多，系統(tǒng)越危險(xiǎn)；事故連鎖中事件樹(shù)越少，系統(tǒng)越危險(xiǎn)。系統(tǒng)越危險(xiǎn)。 找出預(yù)防事故的途徑找出預(yù)防事故的途徑 勝利連鎖越多，系統(tǒng)越平安，勝利連鎖中事件樹(shù)越少，勝利連鎖越多，系統(tǒng)越平安，勝利連鎖中事件樹(shù)越少，系統(tǒng)越平安。系統(tǒng)越平安。 由于事件樹(shù)反映了事件之間的時(shí)間順序，所以應(yīng)該盡能由于事件樹(shù)反映了事件之間的時(shí)間順序，所以應(yīng)該盡能夠地從最先發(fā)揚(yáng)功能的平安功能著手。夠地從最先發(fā)揚(yáng)功能的平安功能著手。事件樹(shù)定量分析事件樹(shù)定量分析 (1)各開(kāi)展途徑的概率各開(kāi)展途徑的概率

13、各開(kāi)展途徑的概率等于自初始事件開(kāi)場(chǎng)的各事件發(fā)生概各開(kāi)展途徑的概率等于自初始事件開(kāi)場(chǎng)的各事件發(fā)生概率的乘積。率的乘積。 (2)事故發(fā)生概率事故發(fā)生概率 事件樹(shù)定量分析中，事故發(fā)生概率等于導(dǎo)致事故的各開(kāi)事件樹(shù)定量分析中，事故發(fā)生概率等于導(dǎo)致事故的各開(kāi)展途徑的概率和。展途徑的概率和。 事故預(yù)防事故預(yù)防 事件樹(shù)分析把事故的發(fā)生開(kāi)展過(guò)程表述得清楚而有條理，事件樹(shù)分析把事故的發(fā)生開(kāi)展過(guò)程表述得清楚而有條理，對(duì)設(shè)計(jì)事故預(yù)防方案，制定事故預(yù)防措施提供了有力的根據(jù)。對(duì)設(shè)計(jì)事故預(yù)防方案，制定事故預(yù)防措施提供了有力的根據(jù)。 從事件樹(shù)上可以看出，最后的事故是一系列危害和危險(xiǎn)從事件樹(shù)上可以看出，最后的事故是一系列危害和

14、危險(xiǎn)的開(kāi)展結(jié)果，假設(shè)中斷這種開(kāi)展過(guò)程就可以防止事故發(fā)生。的開(kāi)展結(jié)果，假設(shè)中斷這種開(kāi)展過(guò)程就可以防止事故發(fā)生。因此，在事故開(kāi)展過(guò)程的各階段，應(yīng)采取各種能夠措施，控因此，在事故開(kāi)展過(guò)程的各階段，應(yīng)采取各種能夠措施，控制事件的能夠性形狀，減少危害形狀出現(xiàn)概率，增大平安形制事件的能夠性形狀，減少危害形狀出現(xiàn)概率，增大平安形狀出現(xiàn)概率，把事件開(kāi)展過(guò)程引向平安的開(kāi)展途徑。狀出現(xiàn)概率，把事件開(kāi)展過(guò)程引向平安的開(kāi)展途徑。 采取在事件不同開(kāi)展階段阻截事件向危險(xiǎn)形狀轉(zhuǎn)化的措采取在事件不同開(kāi)展階段阻截事件向危險(xiǎn)形狀轉(zhuǎn)化的措施，最好在事件開(kāi)展前期過(guò)程實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生阻截多種事故施，最好在事件開(kāi)展前期過(guò)程實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生阻

15、截多種事故發(fā)生的效果。發(fā)生的效果。 一斜井提升系統(tǒng)，為防止跑車(chē)事故，在礦車(chē)下端安裝了一斜井提升系統(tǒng)，為防止跑車(chē)事故，在礦車(chē)下端安裝了阻車(chē)叉，在斜井里安裝了人工啟動(dòng)的撈車(chē)器。當(dāng)提升鋼絲繩阻車(chē)叉，在斜井里安裝了人工啟動(dòng)的撈車(chē)器。當(dāng)提升鋼絲繩或銜接安裝斷裂時(shí)，阻車(chē)叉插入軌道枕木下阻止礦車(chē)下滑?；蜚暯影惭b斷裂時(shí)，阻車(chē)叉插入軌道枕木下阻止礦車(chē)下滑。當(dāng)阻車(chē)叉失效時(shí)，人工啟動(dòng)撈車(chē)器攔住礦車(chē)。當(dāng)阻車(chē)叉失效時(shí)，人工啟動(dòng)撈車(chē)器攔住礦車(chē)。阻車(chē)叉阻車(chē)勝利阻車(chē)叉阻車(chē)勝利阻車(chē)叉失效阻車(chē)叉失效人員操作勝利人員操作勝利人員操作失誤人員操作失誤撈車(chē)器攔車(chē)勝利撈車(chē)器攔車(chē)勝利撈車(chē)器失效撈車(chē)器失效斷裂跑車(chē)斷裂跑車(chē)勝利勝利勝利勝利失敗

16、失敗失敗失敗假設(shè)一切事件勝利的概率均為假設(shè)一切事件勝利的概率均為0.99，計(jì)算系統(tǒng)的概率。，計(jì)算系統(tǒng)的概率。 或或F(S)=1- PS=1- 0.999801=1.99 10-4 系統(tǒng)勝利的概率：系統(tǒng)勝利的概率： PS=0.99+0.010.990.99=0.999801系統(tǒng)失敗的概率：系統(tǒng)失敗的概率：F(S)=0.010.01+0.010.990.01=1.9910-4 某氧化反響釜，當(dāng)短少冷卻水時(shí)，溫度上升，當(dāng)溫度到某氧化反響釜，當(dāng)短少冷卻水時(shí)，溫度上升，當(dāng)溫度到達(dá)達(dá)T1時(shí)，高溫報(bào)警器提示操作者，操作者添加供應(yīng)反響釜冷時(shí)，高溫報(bào)警器提示操作者，操作者添加供應(yīng)反響釜冷卻水量；當(dāng)溫度到達(dá)卻水量

17、；當(dāng)溫度到達(dá)T2時(shí)，自動(dòng)停車(chē)系統(tǒng)停頓氧化反響。時(shí)，自動(dòng)停車(chē)系統(tǒng)停頓氧化反響。溫度達(dá)溫度達(dá)T1時(shí)報(bào)警時(shí)報(bào)警溫度達(dá)溫度達(dá)T2時(shí)自動(dòng)停車(chē)時(shí)自動(dòng)停車(chē)溫度達(dá)溫度達(dá)T2時(shí)未自動(dòng)停車(chē)時(shí)未自動(dòng)停車(chē)操作者失誤操作者失誤操作者添加供水量操作者添加供水量溫度達(dá)溫度達(dá)T2時(shí)自動(dòng)停車(chē)時(shí)自動(dòng)停車(chē)溫度達(dá)溫度達(dá)T2時(shí)未自動(dòng)停車(chē)時(shí)未自動(dòng)停車(chē)溫度達(dá)溫度達(dá)T1時(shí)未報(bào)警時(shí)未報(bào)警短少冷卻水短少冷卻水 平安平安事故事故事故事故失敗失敗失敗失敗 某露天礦鐵路運(yùn)輸過(guò)程中，一列上坡行駛的列車(chē)的尾車(chē)結(jié)某露天礦鐵路運(yùn)輸過(guò)程中，一列上坡行駛的列車(chē)的尾車(chē)結(jié)合器鉤舌斷裂，呵斥尾車(chē)沿坡道下滑。由于調(diào)車(chē)員沒(méi)有及合器鉤舌斷裂，呵斥尾車(chē)沿坡道下滑。由于調(diào)車(chē)員沒(méi)有及時(shí)采取制止車(chē)輛下滑措施，車(chē)速不斷加快。當(dāng)尾車(chē)滑行到時(shí)采取制止車(chē)輛下滑措施，車(chē)速不斷加快。當(dāng)尾車(chē)滑行到站