安全系統(tǒng)工程第三章

第三章系統(tǒng)安全分析安全檢查與安全檢查表1事件樹分析2事故樹分析

3系統(tǒng)可靠性分析

4預(yù)先危險(xiǎn)性分析

5故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法

6第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析定義？作用系統(tǒng)安全分析是安全系統(tǒng)工程的核心內(nèi)容，它是安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。通過系統(tǒng)安全分析，人們可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深入、細(xì)致的分析，充分了解、查明系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)性，估計(jì)事故發(fā)生的概率和可能發(fā)生傷害及損失的嚴(yán)重程度，為確定出哪種危險(xiǎn)能夠通過修改系統(tǒng)設(shè)計(jì)或改變控制系統(tǒng)運(yùn)行程序來進(jìn)行預(yù)防提供依據(jù)。所以，分析結(jié)果的正確與否，關(guān)系到整個(gè)工作的成敗。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析內(nèi)容對(duì)可能出現(xiàn)的初始的、誘發(fā)的或能引起事故的各種危險(xiǎn)因素及其相互關(guān)系進(jìn)行調(diào)查和分析；對(duì)與系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境條件、設(shè)備、人員及其他有關(guān)因素進(jìn)行調(diào)查和分析；對(duì)能夠利用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備、規(guī)程、工藝或材料控制或根除某種特殊危險(xiǎn)因素的措施進(jìn)行分析；對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素的控制措施及實(shí)施這些措施的最好方法進(jìn)行調(diào)查和分析；當(dāng)不能根除的危險(xiǎn)因素失去控制或減少控制時(shí)，對(duì)其可能出現(xiàn)的后果進(jìn)行調(diào)查和分析；當(dāng)危險(xiǎn)因素一旦失去控制，為防止傷害和損害的安全防護(hù)措施進(jìn)行調(diào)查和分析。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全主要分析法目前，在系統(tǒng)危險(xiǎn)因素辨識(shí)和事故分析中得到廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)安全分析方法主要有以下幾種：安全檢查表法(SCL)預(yù)先危險(xiǎn)性分析(PHA)故障類型和影響分析(FMEA)危險(xiǎn)性和可操作性研究(HAZOP)因果分析作業(yè)危害分析(JHA)統(tǒng)計(jì)圖表分析事件樹分析(ETA)事故樹分析(FTA)管理疏忽與危險(xiǎn)樹分析(MORT)第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析法的分類系統(tǒng)安全分析法從邏輯角度，分為歸納分析和演繹分析；從定性和定量角度可將其分為定性分析方法和定量分析方法。定性分析是指對(duì)引起系統(tǒng)事故的影響因素進(jìn)行非量化分析，即只進(jìn)行可能性分析或作出事故能否發(fā)生的感性判斷。定性分析主要有安全檢查表、預(yù)先危險(xiǎn)性分析、危險(xiǎn)性可操作性研究、因果分析、作業(yè)危害分析等。定量分析是在定性分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析系統(tǒng)事故及其影響因素之間的數(shù)量關(guān)系，對(duì)事故的危險(xiǎn)性作出數(shù)量化的描述。定量分析主要包括事件樹分析、事故樹分析、管理疏忽與危險(xiǎn)樹分析和系統(tǒng)可靠性分析等。在上述分析法中，事件樹分析、事故樹分析和管理疏忽與危險(xiǎn)樹分析既可用于定性，也可用于定量分析。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析方法的選擇系統(tǒng)所處的壽命階段選擇分析方法時(shí)需要考慮的問題分析的目的資料的影響系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析SafetyCheckListSCL安全檢查表第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表安全檢查作用安全檢查是運(yùn)用常規(guī)、例行的安全管理工作及時(shí)發(fā)現(xiàn)不安全狀態(tài)機(jī)不安全行為的有效途徑，也是消除事故隱患、防止傷亡事故發(fā)生的重要手段。性質(zhì)普遍檢查專業(yè)性檢查季節(jié)性檢查內(nèi)容查思想查管理查隱患查事故處理第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表安全檢查表種類多、適用面廣、使用方便，可根據(jù)不同的要求制定不同的檢查表進(jìn)行安全檢查，因此，它作為一種定性安全分析方法有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。定義根據(jù)有關(guān)安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制度及其他系統(tǒng)分析方法分析的結(jié)果，系統(tǒng)地對(duì)一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的分析，找出各種不安全因素，依據(jù)檢查項(xiàng)目把找出的不安全因素以問題清單的形式編成表，以便于實(shí)施檢查和安全管理，這種表稱為安全檢查表。

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表總體要求內(nèi)容全面，以避免遺漏主要的潛在危險(xiǎn)。重點(diǎn)突出，簡(jiǎn)明扼要。否則的話，檢查要點(diǎn)太多，容易掩蓋主要危險(xiǎn)，分散人們的注意力，反而使評(píng)價(jià)不確切。為此，重要的檢查條款可作出標(biāo)記，以便認(rèn)真查對(duì)。功用突出重點(diǎn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和查明各種危險(xiǎn)和隱患;實(shí)現(xiàn)安全檢查的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化;是監(jiān)督各項(xiàng)安全規(guī)章制度的實(shí)施和糾正違章指揮、違章作業(yè)的有效方式;可作為安全檢查人員或現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員履行職責(zé)的憑據(jù)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表安全檢查表的種類設(shè)計(jì)審查用安全檢查表廠級(jí)安全檢查表車間用安全檢查表工段及崗位的安全檢查表專業(yè)用安全檢查表按其檢查的性質(zhì)可分為一般性檢查、專業(yè)性檢查、季節(jié)性檢查、節(jié)假日檢查等。按照檢查的方式可分為定期檢查、連續(xù)檢查、突擊檢查、特種檢查等。按照檢查的手段又可分為儀器測(cè)量、照相攝影、肉眼觀察、口頭詢問等。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表安全檢查表的編制依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定；事故案例和單位經(jīng)驗(yàn)；系統(tǒng)安全分析的結(jié)果。安全檢查表的格式檢查項(xiàng)目檢查內(nèi)容檢查要求是否符合檢查人檢查人：被檢查單位負(fù)責(zé)人：年月日第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表安全檢查表的編制方法首先要確定檢查對(duì)象與目的；剖切系統(tǒng)；分析可能的危險(xiǎn)性；檢查要點(diǎn)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表特點(diǎn)事先編制，有充分的時(shí)間組織有經(jīng)驗(yàn)的人員來編寫，做到系統(tǒng)化、完整化，不致于漏掉能導(dǎo)致危險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；可以根據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和法規(guī)、檢查遵守的情況；既能查處隱患，又能得出確切的結(jié)論；易于推行安全生產(chǎn)責(zé)任制；表的應(yīng)用方式是有問有答，給人的印象深刻，能起到安全教育的作用。表內(nèi)還可注明改進(jìn)措施的要求，隔一段時(shí)間后重新檢查改進(jìn)情況，簡(jiǎn)明易懂，容易掌握；不僅能作定性的評(píng)價(jià)，也可以給出半定量評(píng)價(jià)結(jié)果；不僅能對(duì)已經(jīng)存在的對(duì)象評(píng)價(jià)，也可以用于設(shè)計(jì)階段的預(yù)先評(píng)價(jià)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析安全檢查表注意事項(xiàng)應(yīng)組織技術(shù)人員、管理人員、操作人員和安技人員深入現(xiàn)場(chǎng)共同編制；檢查項(xiàng)目應(yīng)齊全、具體、明確，應(yīng)規(guī)定檢查方法，并有合格標(biāo)準(zhǔn)；各類檢查表都有其適用對(duì)象，各有側(cè)重，是不宜通用的；危險(xiǎn)性部位應(yīng)詳細(xì)檢查；應(yīng)將安全系統(tǒng)工程中的事故樹分析、事件樹分析、預(yù)先危險(xiǎn)性分析和可操作性研究等方法結(jié)合進(jìn)行；第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析ETA事件樹分析EventTreeAnalysis

事件樹分析第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析概述安全系統(tǒng)工程中事件樹分析,簡(jiǎn)稱ETA(EventTreeAnalysis)，是一種歸納分析方法，其理論基礎(chǔ)是運(yùn)籌學(xué)中的決策論。它是從給定的一個(gè)初始事件的事故原因開始，按時(shí)間進(jìn)程采用追蹤方法，對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各要素(事件)的狀態(tài)逐項(xiàng)進(jìn)行成功或失敗二者擇一的邏輯分析，研究初始條件的事故原因可能導(dǎo)致的事件序列結(jié)果，將會(huì)造成什么樣的狀態(tài)，從而定性與定量地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的安全性，并由此獲得正確的決策。事件樹分析是一種以圖形表示的、其形狀呈樹枝狀的動(dòng)態(tài)分析過程。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析作用通過事件樹分析可以看出系統(tǒng)變化過程，查明系統(tǒng)中各個(gè)構(gòu)成要素對(duì)導(dǎo)致事故發(fā)生的作用及其相互作用，從而判別事故發(fā)生的可能途徑及其危害性。事件樹分析時(shí)，在事件樹上只有成功和失敗或安全和危險(xiǎn)兩種狀態(tài),而不考慮某一局部或具體的故障情節(jié),可以快速推斷和找出系統(tǒng)的事故，并能指出避免發(fā)生事故的途徑，用于改進(jìn)系統(tǒng)的安全狀況。根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)要素(事件)的故障概率，可以概略地計(jì)算出不希望事件的發(fā)生概率。找出最嚴(yán)重的事故后果，為事故樹確定頂上事件提供依據(jù)。該法也可以對(duì)已發(fā)生的事故進(jìn)行原因分析。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析分析原理一起事故的發(fā)生，是許多事件按時(shí)間順序相繼出現(xiàn)的結(jié)果,一些事件的出現(xiàn)是以另一事件首先發(fā)生為條件的。在事故發(fā)展過程中出現(xiàn)的事件可能有兩種狀態(tài)：事故出現(xiàn)或不出現(xiàn)(成功和失敗或安全和危險(xiǎn))。這樣，每一事件的發(fā)展有兩條可能的途徑，而且事件出現(xiàn)或不出現(xiàn)是隨機(jī)的，其概率是不相等的。在相繼出現(xiàn)的事件中，后一事件是在前一事件出現(xiàn)的情況下出現(xiàn)的。它與更前面的事件無關(guān)。后一事件選擇某一種可能發(fā)展途徑的概率是在前一事件做出某種選擇的情況下的條件概率。為了便于分析，常將事件處于正常狀態(tài)記為成功或安全，其邏輯值為1；將失效狀態(tài)記為失敗或危險(xiǎn),其邏輯值為0。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析程序確定和尋找可能導(dǎo)致系統(tǒng)嚴(yán)重后果的初始事件，即把分析對(duì)象及其范圍加以明確，找出初始條件，并進(jìn)行分類，對(duì)那些可能導(dǎo)致相同事件樹的初始條件可劃分為一類。分析系統(tǒng)組成要素并進(jìn)行功能分解，利于進(jìn)一步展開分析。分析各要素的因果關(guān)系及其成功和失敗或安全和危險(xiǎn)的兩種狀態(tài)，逐一列舉由此引起的事件。分析因果關(guān)系時(shí)，可按下列問題進(jìn)行提問分析：①在什么條件下，此事件會(huì)進(jìn)一步引起何種事件？②在何種不同的條件下會(huì)引起不同的其他事件？③這一事件影響到哪些事件？④它是否不只影響一個(gè)事件？第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析程序建造事件樹。根據(jù)因果關(guān)系及狀態(tài)，從初始事件開始，由左向右展開。進(jìn)行事件樹簡(jiǎn)化。進(jìn)行定量計(jì)算。定量計(jì)算就是計(jì)算每個(gè)分支發(fā)生的概率，必須首先在確定了每個(gè)因素的概率的情況下才能進(jìn)行定量計(jì)算。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析事件樹的建立方法下面以單孔雙發(fā)雷管引爆炸藥為例，說明事件樹的建造方法。在工程中經(jīng)常要求炮孔一次單孔起爆，為保證每個(gè)炮孔準(zhǔn)爆,在炮孔中使用兩發(fā)雷管引爆。從激發(fā)點(diǎn)A開始激發(fā)能沿著箭頭方向順序經(jīng)過傳爆點(diǎn)B、雷管1、雷管2，然后引爆炸藥。假設(shè)將五個(gè)部分看作相互獨(dú)立的單元，那么每個(gè)單元可能有兩種狀態(tài)：正常傳爆或傳爆中斷。雷管串聯(lián)系統(tǒng)第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析事件樹的建立方法事件樹的根是子系統(tǒng)A,即從A開始，在A的節(jié)點(diǎn)處畫出兩個(gè)分支，成功的分支在上,失敗分支在下。接著在A的成功分支上畫出B的節(jié)點(diǎn)，再在B的節(jié)點(diǎn)上也畫出兩個(gè)分支，成功分支在上，失敗分支在下，依次分析下去，得事件樹如下圖所示。從單孔爆破事件樹可以看出，只有當(dāng)激發(fā)、傳爆、雷管和炸藥均處于正常狀態(tài)，才能保證炸藥正常起爆，而其它狀態(tài)的組合均有可能導(dǎo)致炸藥的拒爆。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析事件樹的建立方法若已知激發(fā)、傳爆、雷管和炸藥的可靠度分別為：0.9980，0.9958，0.9995，0.9864，則由激發(fā)、傳爆、雷管和炸藥均處于正常狀態(tài)下組成的系統(tǒng)的可靠度為：而系統(tǒng)的不可靠度為：如果兩雷管并聯(lián)，如下圖所示。激發(fā)能可以沿著箭頭方向經(jīng)過A、B、C引爆炸藥，也可以經(jīng)過A、B、D引爆炸藥。由于系統(tǒng)是并聯(lián)系統(tǒng)，當(dāng)C失敗時(shí)，備用D可正常工作。因此，并聯(lián)系統(tǒng)的事件樹如下圖所示。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事件樹分析事件樹的建立方法單孔雙發(fā)雷管并聯(lián)拒爆事件樹根據(jù)概率的乘法定理，并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度為：因此，與串聯(lián)系統(tǒng)相比，并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度提高了。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析FTA事故樹分析FalutTreeAnalysis

事故樹分析第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析本節(jié)基本要求了解事故樹的編制方法，并能熟練應(yīng)用；掌握事故樹的定性分析方法，并根據(jù)分析結(jié)果，能夠提出控制事故和改進(jìn)系統(tǒng)安全狀況的意見或建議；掌握事故樹定量分析，如基本事件發(fā)生概率和頂上事件發(fā)生概率的求取方法，預(yù)測(cè)事故發(fā)生的可能性；通過重要度分析，能夠抓住改善系統(tǒng)安全狀況的重要環(huán)節(jié)，提出有針對(duì)性的措施。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析基本概念事故樹分析(FaultTreeAnalysis,簡(jiǎn)稱FTA)是一種演繹推理法，這種方法把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹的樹形圖表示，通過對(duì)事故樹的定性與定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因，為確定安全對(duì)策提供可靠依據(jù)，以達(dá)到預(yù)測(cè)與預(yù)防事故發(fā)生的目的。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析基本特點(diǎn)事故樹分析是一種圖形演繹方法，是事故事件在一定條件下的邏輯推理方法。它可以圍繞某個(gè)特定的事故作層層深入的分析，因而在清晰的事故樹圖形下，表達(dá)系統(tǒng)內(nèi)各事件間的內(nèi)在聯(lián)系，并指出單元故障與系統(tǒng)事故之間的邏輯關(guān)系，便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)；FTA具有很大的靈活性,不僅可以分析某些單元故障對(duì)系統(tǒng)的影響，還可以對(duì)導(dǎo)致系統(tǒng)事故的特殊原因如人為因素、環(huán)境影響進(jìn)行分析。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析基本特點(diǎn)進(jìn)行FTA的過程，是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)更深入認(rèn)識(shí)的過程,它要求分析人員把握系統(tǒng)內(nèi)各要素間的內(nèi)在聯(lián)系，弄清各種潛在因素對(duì)事故發(fā)生影響的途徑和程度，因而許多問題在分析的過程中就被發(fā)現(xiàn)和解決了，從而提高了系統(tǒng)的安全性。

利用事故樹模型可以定量計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率，為改善和評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析分析程序及步驟熟悉系統(tǒng)確定頂上事件修改簡(jiǎn)化事故樹建造事故樹調(diào)查事故調(diào)查原因事件收集系統(tǒng)資料定性分析定量分析制定安全措施第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹分析步驟（共5步）準(zhǔn)備階段確定所要分析的系統(tǒng)。在分析過程中，要合理地處理好所要分析的系統(tǒng)與外界環(huán)境及其邊界條件，確定所要分析系統(tǒng)的范圍，明確影響系統(tǒng)安全的主要因素。熟悉系統(tǒng)。這是事故樹分析的基礎(chǔ)和依據(jù)。對(duì)于已確定的系統(tǒng)要進(jìn)行深入的調(diào)查研究，收集系統(tǒng)的有關(guān)資料與數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程、運(yùn)行條件、事故類型、維修情況、環(huán)境因素等。調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的事故。收集、調(diào)查所分析系統(tǒng)曾經(jīng)發(fā)生過的事故和將來有可能發(fā)生的事故，同時(shí)還要收集調(diào)查本單位與外單位、國(guó)內(nèi)與國(guó)外同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有事故。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的編制確定事故樹的頂事件。確定頂事件是指確定所要分析的對(duì)象事件。調(diào)查與頂事件有關(guān)的所有原因事件?？蓮娜恕C(jī)、環(huán)境和信息等方面調(diào)查與事故樹頂事件有關(guān)的所有事故原因，確定主要事故原因并進(jìn)行影響分析。事故樹的編制。采用一些規(guī)定的符號(hào)，按照一定的邏輯關(guān)系，把事故樹頂事件與引起頂事件的原因事件，繪制成反映因果關(guān)系的樹形圖。事故樹定性分析事故樹定性分析主要是按事故樹結(jié)構(gòu)，求取事故樹的最小割集或最小徑集，以及基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，根據(jù)定性分析的結(jié)果，確定預(yù)防事故的安全保障措施。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹定量分析事故樹定量分析主要是根據(jù)引起事故發(fā)生的各基本事件的發(fā)生概率，計(jì)算事故樹頂事件發(fā)生的概率；計(jì)算各基本事件的概率重要度和關(guān)鍵重要度。根據(jù)定量分析的結(jié)果以及事故發(fā)生以后可能造成的危害，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，以確定安全投資方向。事故樹分析的結(jié)果總結(jié)與應(yīng)用必須及時(shí)對(duì)事故樹分析的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)、總結(jié)，提出改進(jìn)建議，整理、儲(chǔ)存事故樹定性和定量分析的全部資料與數(shù)據(jù)，并注重綜合利用各種安全分析的資料，為系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)與安全性設(shè)計(jì)提供依據(jù)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義事件及事件符號(hào)結(jié)果事件

結(jié)果事件是由其他事件或事件組合所導(dǎo)致的事件，它總是位于某個(gè)邏輯門的輸出端。用矩形符號(hào)表示結(jié)果事件,如下圖中a所示。結(jié)果事件分為頂事件和中間事件。頂事件。是事故樹分析中所關(guān)心的結(jié)果事件，位于事故樹的頂端，總是所討論事故樹中邏輯門的輸出事件而不是輸入事件，即系統(tǒng)可能發(fā)生的或?qū)嶋H已經(jīng)發(fā)生的事故結(jié)果。中間事件。是位于事故樹頂事件和底事件之間的結(jié)果事件。它既是某個(gè)邏輯門的輸出事件，又是其他邏輯門的輸入事件。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義事件及事件符號(hào)底事件

底事件是導(dǎo)致其他事件的原因事件，位于事故樹的底部，它總是某個(gè)邏輯門的輸入事件而不是輸出事件。底事件又分為基本原因事件和省略事件?；驹蚴录?。它表示導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件,用下圖中b圓形符號(hào)表示。省略事件。它表示沒有必要進(jìn)一步向下分析或其原因不明確的原因事件。另外,省略事件還表示二次事件，即不是本系統(tǒng)的原因事件，而是來自系統(tǒng)之外的原因事件，用下圖中c菱形符號(hào)表示。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義事件及事件符號(hào)特殊事件

特殊事件是指在事故樹分析中需要表明其特殊性或引起注意的事件。特殊事件又分為開關(guān)事件和條件事件。

開關(guān)事件，又稱正常事件。它是在正常工作條件下必然發(fā)生或必然不發(fā)生的事件,用下圖中d房形符號(hào)表示。條件事件。是限制邏輯門開啟的事件，用下圖中e橢圓形符號(hào)表示。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義邏輯門及其符號(hào)

邏輯門是連接各事件并表示其邏輯關(guān)系的符號(hào)。與門與門可以連接數(shù)個(gè)輸入事件E1,E2,…,En和一個(gè)輸出事件E，表示僅當(dāng)所有輸入事件都發(fā)生時(shí)，輸出事件E才發(fā)生的邏輯關(guān)系。與門符號(hào)如下圖中a所示?；蜷T或門可以連接數(shù)個(gè)輸入事件E1,E2,…,En和一個(gè)輸出事件E,表示至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件E就發(fā)生。或門符號(hào)如下圖中b所示。非門非門表示輸出事件是輸入事件的對(duì)立事件。非門符號(hào)如右圖中c所示。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義邏輯門及其符號(hào)特殊門表決門。表示僅當(dāng)輸入事件有m(m≤n)個(gè)或m個(gè)以上事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。表決門符號(hào)如下圖中的a所示。顯然,或門和與門都是表決門的特例?；蜷T是m=1時(shí)的表決門；與門是m=n時(shí)的表決門。異或門。表示僅當(dāng)單個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。異或門符號(hào)如下圖b所示。禁門。表示僅當(dāng)條件事件發(fā)生時(shí)，輸入事件的發(fā)生方導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生。禁門符號(hào)如下圖c所示。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義邏輯門及其符號(hào)特殊門條件與門。表示輸入事件不僅同時(shí)發(fā)生，而且還必須滿足條件A,才會(huì)有輸出事件發(fā)生。條件與門符號(hào)如下圖d所示。條件或門。表示輸入事件中至少有一個(gè)發(fā)生，在滿足條件A的情況下,輸出事件才發(fā)生。條件或門符號(hào)如下圖e所示。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的符號(hào)及其意義轉(zhuǎn)移符號(hào)

轉(zhuǎn)移符號(hào)如下圖所示。轉(zhuǎn)移符號(hào)的作用是表示部分事故樹圖的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出。當(dāng)事故樹規(guī)模很大或整個(gè)事故樹中多處包含有相同的部分樹圖時(shí)，為了簡(jiǎn)化整個(gè)樹圖，便可使用轉(zhuǎn)入(下圖a)和轉(zhuǎn)出符號(hào)(下圖b)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的編制事故樹編制是FTA中最基本、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。編制工作一般應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、操作人員和可靠性分析人員組成的編制小組來完成，經(jīng)過反復(fù)研究，不斷深入，才能趨于完善。通過編制過程能使小組人員深入了解系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，這是編制事故樹的首要目的。事故樹編制是否完善直接影響到定性分析與定量分析的結(jié)果是否正確,關(guān)系到運(yùn)用FTA的成敗，所以及時(shí)進(jìn)行編制實(shí)踐中有效的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)是非常重要的。編制方法一般分為兩類，一類是人工編制，另一類是計(jì)算機(jī)輔助編制。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析人工編制編制事故樹的規(guī)則確定頂事件應(yīng)優(yōu)先考慮風(fēng)險(xiǎn)大的事故事件。

合理確定邊界條件。

保持門的完整性，不允許門與門直接相連。

確切描述頂事件。編制事故樹的方法人工編制事故樹的常用方法為演繹法，它是通過人的思考去分析頂事件是怎樣發(fā)生的。演繹法編制時(shí)首先確定系統(tǒng)的頂事件，找出直接導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各種可能因素或因素的組合即中間事件。在頂事件與其緊連的中間事件之間，根據(jù)其邏輯關(guān)系相應(yīng)地畫上邏輯門。然后再對(duì)每個(gè)中間事件進(jìn)行類似的分析，找出其直接原因，逐級(jí)向下演繹，直到不能分析的基本事件為止。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析計(jì)算機(jī)輔助編制由于系統(tǒng)的復(fù)雜性使系統(tǒng)所含部件愈來愈多，使人工編制事故樹費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題日益突出，必須采用相應(yīng)的程序，由計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行。計(jì)算機(jī)輔助編制是借助計(jì)算機(jī)程序在已有系統(tǒng)部件模式分析的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的事故過程進(jìn)行編輯，從而達(dá)到在一定范圍內(nèi)迅速準(zhǔn)確地自動(dòng)編制事故樹的目的。計(jì)算機(jī)輔助編制主要可分為兩類：一類是1973年Fussell提出的合成法(SyntheticTreeMethod,STM),主要用于解決電路系統(tǒng)的事故樹編制問題；另一類是由Apostolakis等人提出的判定表法(DecisionTable,DT)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的數(shù)學(xué)描述在事故樹圖中常用邏輯運(yùn)算符號(hào)(●，＋)將各個(gè)事件連接起來，此連接方式即可構(gòu)成布爾代數(shù)表達(dá)式。在事故樹分析中,要用布爾代數(shù)運(yùn)算法則，以便化簡(jiǎn)代數(shù)式。這些法則(常用法則)如下表所示。名稱運(yùn)算法則備注結(jié)合律A+(B+C)=(A+B)+CA·(B·C)=(A·B)·C分配律A＋B·C=(A+B)·(A+C)A·(B＋C)=A·B＋A·C交換律A+B=B+AA·B=B·A互補(bǔ)律A+A,=1A·A,=0A,是反A等冪律A+A=AA·A=A吸收律A+A·B=AA·(A+B)=A德·摩根律(對(duì)偶法則)(A+B),=A,+B,(A·B),=A,+B,將事故樹變成功樹時(shí)第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析邏輯門的布爾表達(dá)式在布爾代數(shù)中，與集合的“并”相對(duì)應(yīng)的是邏輯和運(yùn)算,記為“∪”或“＋”；與集合的“交”相對(duì)應(yīng)的是邏輯積運(yùn)算,記為“∩”或“●”。事故樹中的邏輯或門對(duì)應(yīng)于布爾代數(shù)的邏輯和運(yùn)算；邏輯與門對(duì)應(yīng)于邏輯積運(yùn)算。與門(n個(gè)事件)或門(n個(gè)事件)第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析邏輯門的布爾表達(dá)式控制門A=B∩α。條件與門A=B1∩B2∩α。條件或門A=(B1∪B2)∩α。排斥或門A=B1∪B2；計(jì)算概率時(shí)與或門不一樣。順序與門A=B1∩B2/B1；條件概率。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的數(shù)學(xué)表達(dá)式為了進(jìn)行事故樹定性、定量分析,需要建立數(shù)學(xué)模型,寫出它的數(shù)學(xué)表達(dá)式。把頂上事件用布爾代數(shù)表現(xiàn)，并自上而下展開就可得到布爾表達(dá)式。例，如圖所示事故樹：

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的數(shù)學(xué)表達(dá)式其頂上事件的布爾代數(shù)表達(dá)式為：

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)其頂上事件的布爾代數(shù)表達(dá)式為：基本事件頂上(中間)事件若頂上(中間)事件的發(fā)生完全取決于基本事件的狀態(tài)時(shí)，則它的結(jié)構(gòu)函數(shù)為：可見，只要知道所有基本事件的狀態(tài)(發(fā)生與否)，根據(jù)結(jié)構(gòu)函數(shù)就可以知道頂上事件是否發(fā)生。

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小割集最小割集的定義

在事故樹中，我們把引起頂事件發(fā)生的基本事件的集合稱為割集。一個(gè)事故樹中的割集一般不止一個(gè)，在這些割集中，凡不包含其他割集的，叫做最小割集。也就是說，在最小割集中，各基本事件線性無關(guān)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小割集的求法行列法行列法是1972年由富塞爾(Fussel)提出的，所以又稱富塞法。在此法中，最小割集的求法是從頂上事件開始，按邏輯順序用下面的輸入事件代替上面的輸出事件，逐層代替，到所有基本事件都代完為止。因此，行列法通常采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解。布爾代數(shù)化簡(jiǎn)法把布爾表達(dá)式變換成基本事件邏輯積的邏輯和形式，再應(yīng)用冪等法則和吸收法則進(jìn)一步化簡(jiǎn)得到最小割集。也就是說，事故樹經(jīng)過布爾代數(shù)化簡(jiǎn)，得到若干交集的并集，每個(gè)交集實(shí)際上就是一個(gè)最小割集。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小割集的求法其最小割集為：

(X1,X2),(X3,X4),(X3,X4,X5),(X4,X5)(X3,X5)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小徑集定義在事故樹中，當(dāng)所有基本事件都不發(fā)生時(shí)，頂事件肯定不會(huì)發(fā)生。然而，頂事件不發(fā)生常常并不要求所有基本事件都不發(fā)生，而只要某些基本事件不發(fā)生頂事件就不會(huì)發(fā)生。這些使頂事件不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集，也稱通集或路集。在同一事故樹中，不包含其他徑集的徑集稱為最小徑集。如果徑集中任意去掉一個(gè)基本事件后就不再是徑集,那么該徑集就是最小徑集。所以,最小徑集是保證頂事件不發(fā)生的充分必要條件。也就是不能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的組合。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小徑集的求法畫出成功樹最小徑集的求法是先將事故樹轉(zhuǎn)化為對(duì)偶的成功樹，即：事件發(fā)生用不發(fā)生代替；與門用或門代替；或門用與門代替。也就是說：事故樹的反向構(gòu)建。

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析求成功樹的最小割集轉(zhuǎn)換用事件發(fā)生代替已求得割集中的“事件不發(fā)生”。如求得成功樹的最小割集為，則原事故樹的最小徑集為。事故樹的等效圖最小割集表示的事故樹等效圖畫法：最小割集與頂上事件間用或門連接；最小割集與各自的基本事件間用與門連接。最小徑集表示的事故樹等效圖畫法：最小徑集與頂上事件間用與門連接；最小徑集與各自的基本事件間用或門連接。

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小割集在事故樹分析中的作用表示系統(tǒng)的危險(xiǎn)性；

表示頂事件發(fā)生的原因組合；為降低系統(tǒng)的危險(xiǎn)性提出控制方向和預(yù)防措施；

利用最小割集可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和方便地計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。最小徑集在事故樹分析中的作用表示系統(tǒng)的安全性；選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案；利用最小徑集同樣可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定性分析最小割集在事故樹分析中的作用表示系統(tǒng)的危險(xiǎn)性；

表示頂事件發(fā)生的原因組合；為降低系統(tǒng)的危險(xiǎn)性提出控制方向和預(yù)防措施；

利用最小割集可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和方便地計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。最小徑集在事故樹分析中的作用表示系統(tǒng)的安全性；選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案；利用最小徑集同樣可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。

第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析基本事件的發(fā)生概率

基本事件的發(fā)生概率包括系統(tǒng)的單元(部件或元件)故障概率及人的失誤概率等，在工程上計(jì)算中，往往用基本事件發(fā)生的頻率來代替其概率值。系統(tǒng)的單元故障概率

在工程實(shí)踐中可以通過系統(tǒng)長(zhǎng)期的運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)其正常工作時(shí)間、修復(fù)時(shí)間及故障發(fā)生次數(shù)等原始數(shù)據(jù)，就可近似求得系統(tǒng)的單元故障概率。人的失誤概率

人的失誤概率通常是指作業(yè)者在一定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成某項(xiàng)規(guī)定功能時(shí)出現(xiàn)偏差或失誤的概率，它表示人的失誤的可能性大小，因此，人的失誤概率也就是人的不可靠度。一般根據(jù)人的不可靠度與人的可靠度互補(bǔ)的規(guī)則，獲得人的失誤概率。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析頂事件的發(fā)生概率狀態(tài)枚舉法

頂事件的發(fā)生概率P(T)可用下式定義:

從上式可看出：在n個(gè)基本事件兩種狀態(tài)的所有組合中，只有當(dāng)p(X)=1時(shí)，該組合才對(duì)頂事件的發(fā)生概率產(chǎn)生影響。所以在用該式計(jì)算時(shí)，只需考慮p(X)=1的所有狀態(tài)組合。首先列出基本事件的狀態(tài)值表，根據(jù)事故樹的結(jié)構(gòu)求得結(jié)構(gòu)函數(shù)p(X)值,最后求出使p(X)=1的各基本事件對(duì)應(yīng)狀態(tài)的概率積的代數(shù)和，即為頂事件的發(fā)生概率。Yj-第j個(gè)事件的狀態(tài)值,

Yj=0或Yj=1第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析頂事件的發(fā)生概率最小割集法

事故樹可以用其最小割集的等效樹來表示。這時(shí)，頂事件等于最小割集的并集。設(shè)某事故樹有K個(gè)最小割集：E1、E2、…、Er、…、Ek，則有：

頂事件的發(fā)生概率為：

設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為:q1、q2、…、qn，則頂事件的發(fā)生概率為：第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析頂事件的發(fā)生概率最小徑集法

由最小徑集的定義可知，只要Ｋ個(gè)最小徑集中有一個(gè)不發(fā)生，頂事件就不會(huì)發(fā)生，則:

故頂事件的發(fā)生概率為：頂事件不發(fā)生的概率第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析化相交集為不交集求頂上事件發(fā)生概率

最小徑集法設(shè)某事故樹有k個(gè)最小割集：E1,E2,…,Er,…,EK,一般情況下它們是相交的，即最小割集之間可能含有相同的基本事件。由下列文氏圖可以看出，為相交集合，

為不相交集合。亦即：推廣到一般式:

當(dāng)求出一個(gè)事故樹的最小割集后，可直接運(yùn)用布爾代數(shù)的運(yùn)算定律及將相交和化為不交和。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析頂事件發(fā)生概率的近似計(jì)算最小徑集法

如前所述，按上述算式可計(jì)算頂事件發(fā)生概率的精確解。但在許多工程問題中，這種精確計(jì)算是不必要的,這是因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)得到的基本數(shù)據(jù)往往是不很精確的,因此，用基本事件的數(shù)據(jù)計(jì)算頂事件發(fā)生概率值時(shí)精確計(jì)算沒有實(shí)際意義。所以,實(shí)際計(jì)算中多采用近似算法。近似計(jì)算方法有：最小割集逼近法

最小徑集逼近法

平均近似法

獨(dú)立事件近似法第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析基本事件的重要度分析基本事件的結(jié)構(gòu)重要度基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)

基本事件元的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)Iφ(i)定義為基本事件的危險(xiǎn)割集的總數(shù)nф(i)與2n-1個(gè)狀態(tài)組合數(shù)的比值,即:基本事件的割集重要度系數(shù)

設(shè)某一事故樹有k個(gè)最小割集，每個(gè)最小割集記作Er，則1/k表示單位最小割集的重要系數(shù)；第r個(gè)最小割集Er中含有mr(Xi∈Er)個(gè)基本事件，則1/mr(Xi∈Er)表示基本事件Xi的單位割集重要度系數(shù)，其中r=1,2,…,k。設(shè)基本事件Xi的割集重要度系數(shù)為Ik(i)，則：第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析基本事件的重要度分析基本事件的概率重要度

基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析只是按事故樹的結(jié)構(gòu)分析各基本事件對(duì)頂事件的影響程度，所以，還應(yīng)考慮各基本事件發(fā)生概率對(duì)頂事件發(fā)生概率的影響，即對(duì)事故樹進(jìn)行概率重要度分析?；臼录母怕手匾?/p>

當(dāng)各基本事件發(fā)生概率不等時(shí)，一般情況下，改變概率大的基本事件比改變概率小的基本事件容易，但基本事件的概率重要度系數(shù)并未反映這一事實(shí)，因而它不能從本質(zhì)上反映各基本事件在事故樹中的重要程度。

關(guān)鍵重要度分析,它表示第i個(gè)基本事件發(fā)生概率的變化率引起頂事件發(fā)生概率的變化率，因此，它比概率重要度更合理更具有實(shí)際意義。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析事故樹的模塊分割和早期不交化事故樹的模塊分割

事故樹的模塊可以從整個(gè)事故樹中分割出來，單獨(dú)地計(jì)算最小割集和事故概率。這些模塊的最小割集是眾多基本事件最小割集的分組代表。在原事故樹中可用一個(gè)“準(zhǔn)基本事件”代替分割出來的模塊，“準(zhǔn)基本事件”的概率為這個(gè)模塊的概率。這樣經(jīng)過模塊分解后，其規(guī)模比原事故樹小，從而減少了計(jì)算量，提高了分析效率。

模塊分割就是將一復(fù)雜完整的事故樹分割成數(shù)個(gè)模塊和基本事件的組合，這些模塊中所含的基本事件不會(huì)在其他模塊中重復(fù)出現(xiàn)，也不會(huì)在分割后剩余的基本事件中出現(xiàn)。若分離出的模塊仍然較復(fù)雜的話，則可對(duì)模塊重復(fù)上述模塊分割步驟。一般地說，沒有重復(fù)事件的事故樹可以任意分解模塊以減少規(guī)模，簡(jiǎn)化計(jì)算。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析事故樹的模塊分割和早期不交化事故樹的早期不交化

早期不交化有利于消除重復(fù)事件的影響。所謂事故樹的早期不交化，就是對(duì)給定的任一事故樹在求解之前先進(jìn)行不交化，得到與原事故樹對(duì)應(yīng)的不交事故樹。不交事故樹反映在結(jié)構(gòu)上，就是對(duì)原事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)不交化，得到不交化的結(jié)構(gòu)函數(shù)式，這種分析方法稱為事故樹的早期不交化。不交事故樹的編制規(guī)則遇到原事故樹中的“與門”，其輸入、輸出均不變；遇到“或門”則對(duì)其輸入進(jìn)行不交化。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定量分析事故樹分析事故樹的定量分析事故樹的模塊分割和早期不交化不交事故樹的性質(zhì)頂事件與基本事件的邏輯關(guān)系及其概率特征與原事故樹等價(jià)；展開不交事故樹后，所得到的割集即為原事故樹的不交集之和，這些不交項(xiàng)的概率之和就是頂事件發(fā)生的概率；

將所得到的割集去補(bǔ)、吸收化簡(jiǎn)后，即可得到原事故樹的最小割集。系統(tǒng)可靠性分析

可靠性技術(shù)是為了分析由于機(jī)械零部件的故障，或人的差錯(cuò)而使設(shè)備或系統(tǒng)喪失原有功能或功能下降的原因而產(chǎn)生的學(xué)科。第三章系統(tǒng)安全分析第一部分基本概念

第三章系統(tǒng)安全分析1、可靠性與可靠度

可靠性是指系統(tǒng)、設(shè)備或元件等在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下，完成其規(guī)定功能的能力。

可靠度指系統(tǒng)、設(shè)備或元件等在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下，完成其規(guī)定功能的概率。第三章系統(tǒng)安全分析

設(shè)有N個(gè)樣本同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，在t時(shí)間后有Nf(t)個(gè)失效，則有Ns(t)=N-Nf(t)

正常,寫出可靠度

第三章系統(tǒng)安全分析2、維修度

維修度是指系統(tǒng)發(fā)生故障后在維修容許時(shí)間內(nèi)完成維修的概率。

可修復(fù)系統(tǒng)不可修復(fù)系統(tǒng)第三章系統(tǒng)安全分析3、有效度

有效度是指可修復(fù)系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的條件下，能夠保持正常使用狀態(tài)的概率。第三章系統(tǒng)安全分析第二部分可靠度、維修度和有效度的常用度量指標(biāo)

第三章系統(tǒng)安全分析1、平均無故障時(shí)間（MTTF）

平均無故障時(shí)間指系統(tǒng)開始工作到發(fā)生故障前連續(xù)正常工作的平均時(shí)間。常用來度量不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠度。第三章系統(tǒng)安全分析

設(shè)有5個(gè)不可修復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，它們發(fā)生失效的時(shí)間分別是1000h，1500h，2000h，2200h，2300h，問該產(chǎn)品的MTTF觀測(cè)值?

第三章系統(tǒng)安全分析2、平均故障間隔時(shí)間（MTBF）

平均故障間隔時(shí)間指可修復(fù)系統(tǒng)發(fā)生故障后經(jīng)修理仍能正常工作，其在兩次相鄰故障間的平均工作時(shí)間。第三章系統(tǒng)安全分析

設(shè)有一電子產(chǎn)品工作1萬(wàn)小時(shí)，共發(fā)生故障5次，問該產(chǎn)品的MTBF的觀測(cè)值?

第三章系統(tǒng)安全分析3、平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR）

平均故障修復(fù)時(shí)間指可修復(fù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障到恢復(fù)正常工作平均所需時(shí)間。第三章系統(tǒng)安全分析第三部分

可靠度函數(shù)與故障率

第三章系統(tǒng)安全分析可靠度與不可靠度故障概率密度函數(shù)第三章系統(tǒng)安全分析第三章系統(tǒng)安全分析

設(shè)有N個(gè)樣本同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，在t時(shí)間后有Nf(t)個(gè)失效，則有Ns(t)=N-Nf(t)正常

,寫出可靠度

第三章系統(tǒng)安全分析對(duì)R（t）求導(dǎo)即同除Ns(t)第三章系統(tǒng)安全分析定義故障率，也稱失效率第三章系統(tǒng)安全分析第三章系統(tǒng)安全分析故障概率密度函數(shù)為若故障率為常數(shù)則可靠度為第三章系統(tǒng)安全分析對(duì)不可修復(fù)系統(tǒng)則系統(tǒng)的平均壽命為對(duì)可修復(fù)系統(tǒng)

故障率的倒數(shù)實(shí)際上就是平均故障間隔時(shí)間第三章系統(tǒng)安全分析故障率實(shí)際上就是在某一時(shí)刻系統(tǒng)單位時(shí)間發(fā)生故障的概率，其量綱為時(shí)間的倒數(shù)第三章系統(tǒng)安全分析故障率隨時(shí)間變化的浴盆曲線

故障率λ時(shí)間tIIIIII第三章系統(tǒng)安全分析浴盆曲線，分為三部份第I部份是早期失效期

第II部份是隨機(jī)失效期或偶然失效期

第III部份是損耗失效期

第三章系統(tǒng)安全分析

第四部分

系統(tǒng)可靠性計(jì)算第三章系統(tǒng)安全分析

系統(tǒng)的可靠性一方面取決于各子系統(tǒng)本身的可靠度，同時(shí)還取決于各子系統(tǒng)間的功能作用關(guān)系

根據(jù)子系統(tǒng)間功能作用關(guān)系的不同，系統(tǒng)可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)第三章系統(tǒng)安全分析1、串聯(lián)系統(tǒng)

R1

R2

Rn第三章系統(tǒng)安全分析若子系統(tǒng)的故障率都是常數(shù)

由故障率為常數(shù)的子系統(tǒng)組成的串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度也服從指數(shù)分布，且系統(tǒng)的故障率等各個(gè)單元故障率之和第三章系統(tǒng)安全分析

某系統(tǒng)包括兩個(gè)串聯(lián)的子系統(tǒng)，故障率均為，則系統(tǒng)的故障率為多少？系統(tǒng)的平均壽命是多少?要提高串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性，要從三個(gè)途徑出發(fā)：提高子系統(tǒng)的可靠度；減少串聯(lián)級(jí)數(shù)；縮短任務(wù)時(shí)間第三章系統(tǒng)安全分析2、并聯(lián)系統(tǒng)熱儲(chǔ)備系統(tǒng)冷儲(chǔ)備系統(tǒng)第三章系統(tǒng)安全分析R1R2Rn（1）熱儲(chǔ)備系統(tǒng)（冗余系統(tǒng)）可靠度并聯(lián)相當(dāng)于不可靠度串聯(lián)第三章系統(tǒng)安全分析可得熱儲(chǔ)備并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度大于各并聯(lián)單元可靠度的最大值第三章系統(tǒng)安全分析

某系統(tǒng)為由兩單元組成的熱儲(chǔ)備系統(tǒng)，若兩單元的故障率分別為常數(shù)1和2，則系統(tǒng)的可靠度是多少？若1=2=?

若1=2=第三章系統(tǒng)安全分析（2）冷儲(chǔ)備系統(tǒng)第三章系統(tǒng)安全分析3、串—并聯(lián)系統(tǒng)

可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓δ苣K分解，將一個(gè)大的系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)，然后計(jì)算各子系統(tǒng)的可靠度，進(jìn)而求出整個(gè)系統(tǒng)的可靠度及其他參數(shù)S1S2S3第三章系統(tǒng)安全分析S1S2S3S1S2S3A:腳剎車系統(tǒng)有一汽車的制動(dòng)系統(tǒng)可靠性連接關(guān)系如圖B1B2A1A2A3D2D1C1C2C：前輪系統(tǒng)B：手剎系統(tǒng)D:后輪系統(tǒng)第三章系統(tǒng)安全分析A:腳剎車系統(tǒng)B1A1A2D1C1D2C：前輪系統(tǒng)B：手剎系統(tǒng)D:后輪系統(tǒng)R(A1)=0.99;R(A2)=0.95;R(B1)=0.98R(C1)=0.95;R(D1)=0.98;R(D2)=0.99第三章系統(tǒng)安全分析

作業(yè)查找并閱讀可靠性分析的實(shí)例第三章系統(tǒng)安全分析第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析PHA預(yù)先危險(xiǎn)性分析PreliminaryHazardAnalysis第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析預(yù)先危險(xiǎn)性分析定義預(yù)先危險(xiǎn)性分析(PreliminaryHazardAnalysis，簡(jiǎn)記為PHA)，是指在一個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)（包括設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)）運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)之前，對(duì)系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)類別、出現(xiàn)條件及可能造成的結(jié)果，進(jìn)行宏觀概略分析的一種方法；預(yù)先危險(xiǎn)性分析主要用于新系統(tǒng)設(shè)計(jì)、已有系統(tǒng)改造之前的方案設(shè)計(jì)、選址階段，在人們還沒有掌握該系統(tǒng)詳細(xì)資料的時(shí)候，用于分析、辨識(shí)可能出現(xiàn)或已經(jīng)存在的危險(xiǎn)因素，并盡可能在付諸實(shí)施之前找出預(yù)防、改正、補(bǔ)救措施，消除或控制危險(xiǎn)因素。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析預(yù)先危險(xiǎn)性分析特點(diǎn)及意義用于系統(tǒng)開發(fā)的初期就可以識(shí)別、控制危險(xiǎn)因素，用最小的代價(jià)消除或減少系統(tǒng)中的危險(xiǎn)因素，從而為制定整個(gè)系統(tǒng)壽命期間的安全操作規(guī)程提出依據(jù)；預(yù)先危險(xiǎn)性分析的重點(diǎn)應(yīng)放在系統(tǒng)的主要危險(xiǎn)源上并提出控制這些危險(xiǎn)源的措施；其結(jié)果可作為對(duì)新系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)的依據(jù)，也可作為對(duì)系統(tǒng)安全要求、操作規(guī)程和設(shè)計(jì)說明書中的內(nèi)容，同時(shí)預(yù)先危險(xiǎn)性分析為以后要進(jìn)行的其他危險(xiǎn)分析打下基礎(chǔ)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析預(yù)先危險(xiǎn)性分析優(yōu)點(diǎn)分析工作做在行動(dòng)之前，可及早采取措施排除、降低或控制危害，避免由于考慮不周造成損失。對(duì)系統(tǒng)開發(fā)、初步設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修等做的分析結(jié)果，可以提供應(yīng)遵循的注意事項(xiàng)和指導(dǎo)方針。分析結(jié)果可為制定標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)文獻(xiàn)提供必要的資料。根據(jù)分析結(jié)果可編制安全檢查表以保證實(shí)施安全，并可作為安全教育的材料第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析預(yù)先危險(xiǎn)性分析步驟進(jìn)行預(yù)先危險(xiǎn)性分析時(shí)，一般是利用安全檢查表、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)先查明危險(xiǎn)因素存在方位，然后識(shí)別使危險(xiǎn)因素演變?yōu)槭鹿实挠|發(fā)因素和必要條件，對(duì)可能出現(xiàn)的事故后果進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的措施。準(zhǔn)備階段

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析之前，要收集有關(guān)資料和其他類似系統(tǒng)以及使用類似設(shè)備、工藝物質(zhì)的系統(tǒng)資料。對(duì)于所分析系統(tǒng)，耍弄清其功能、構(gòu)造，為實(shí)現(xiàn)其功能所采用的工藝過程，以及選用的設(shè)備、物質(zhì)、材料等。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析預(yù)先危險(xiǎn)性分析審查階段通過對(duì)方案設(shè)計(jì)、主要工藝和設(shè)備的安全審查,辨識(shí)其中主要的危險(xiǎn)因素，也包括審查設(shè)計(jì)規(guī)范和采取的消除、控制危險(xiǎn)源的措施。識(shí)別危險(xiǎn)的設(shè)備、場(chǎng)所、物質(zhì)；有關(guān)安全設(shè)備、物質(zhì)間的交互面；對(duì)設(shè)備、物質(zhì)有影響的環(huán)境因素；運(yùn)行、試驗(yàn)、維修、應(yīng)急程序等；輔助設(shè)施；有關(guān)安全裝備；第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析預(yù)先危險(xiǎn)性分析審查階段根據(jù)審查結(jié)果，確定系統(tǒng)中的主要危險(xiǎn)因素，研究其產(chǎn)生原因和可能產(chǎn)生的事故。根據(jù)事故原因的中套型和事故后果的嚴(yán)重程度，確定危險(xiǎn)因素的危險(xiǎn)等級(jí)。安全的，暫時(shí)不發(fā)生事故，可以忽略；臨界的，有導(dǎo)致事故的可能性，事故處于臨界狀態(tài)，可能造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，必須采取措施加以控制；危險(xiǎn)的，可能導(dǎo)致事故發(fā)生，造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失，必須采取措施進(jìn)行控制；災(zāi)難的，會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生，造成人員嚴(yán)重傷亡或財(cái)產(chǎn)巨大損失。必須立即設(shè)法消除。第三章系統(tǒng)安全分析結(jié)果匯總階段根據(jù)檢查表格匯總分析結(jié)果，典型的結(jié)果匯總表包括主要事故、產(chǎn)生原因、可能的后果、危險(xiǎn)性級(jí)別及應(yīng)采取的措施等。例：現(xiàn)有一個(gè)剛充裝好一氧化碳的鋼瓶存放在某實(shí)驗(yàn)室，使用預(yù)先危險(xiǎn)性分析對(duì)其進(jìn)行危險(xiǎn)性辨識(shí)。（華南理工05年，北京化工08年）要點(diǎn):先答危險(xiǎn)點(diǎn)，再答防范措施，最后給出危險(xiǎn)等級(jí)。氣體中毒。保持室內(nèi)通風(fēng)；經(jīng)常檢查氣密性；配備危險(xiǎn)氣體檢測(cè)儀；爆炸。未測(cè)量氣體含量前，室內(nèi)禁止明火；室內(nèi)禁止存放氧氣保持室內(nèi)溫度不超過攝氏45度；傾倒。氣瓶要有可靠的固定措施；要使用防震圈；通過上面的分析，該事件存在對(duì)人對(duì)物造成傷害的可能，但通過采取措施都能預(yù)防，因此屬于II級(jí)危險(xiǎn)源。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析FMECA故障類型影響和危險(xiǎn)度分析FailureModesandEffects&CriticalAnalysis第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法故障類型和危險(xiǎn)度分析法包括故障類型影響分析和危險(xiǎn)度分析。定義：故障類型影響分析（FailureEffectsAnalysis，F(xiàn)MEA）采用系統(tǒng)分割的方法：根據(jù)實(shí)際需要分析的水平，把系統(tǒng)分割成子系統(tǒng)或進(jìn)一步分割成元件，然后逐個(gè)分析可能的故障和故障呈現(xiàn)的狀態(tài)（即故障類型），進(jìn)一步分析故障類型對(duì)該子系統(tǒng)以致導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，最后采取措施解決。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法FMEA首先找出系統(tǒng)中各子系統(tǒng)及元件可能發(fā)生的故障及其類型，查明各種類型故障對(duì)鄰近子系統(tǒng)或元件的影響以及最終對(duì)系統(tǒng)的影響，以及提出消除或控制這些影響的措施。早期的FMEA只能做定性分析，后來在分析中包括了故障發(fā)生難易程度的評(píng)價(jià)或發(fā)生的概率，從而把它與致命度分析（CriticalAnalysis）結(jié)合起來，構(gòu)成故障類型和影響、危險(xiǎn)度分析（FMECA）。這樣，該方法可以用作定性分析，若確定了每個(gè)元件的故障發(fā)生概率，就可以確定設(shè)備、系統(tǒng)或裝置的故障發(fā)生概率，從而定量的描述故障的影響。FMEA是一種系統(tǒng)安全分析歸納方法。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法基本原理故障。故障是指系統(tǒng)或元素在運(yùn)行過程中，不能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求，因而不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的狀態(tài)。故障類型。故障類型是指系統(tǒng)中相同的組成部分和元素所發(fā)生故障的不同形式，一般可從五個(gè)方面來考慮。即：運(yùn)行過程中的故障；過早地起動(dòng)；規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能起動(dòng)；規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能停車；運(yùn)行能力降級(jí)、超量或受阻。危險(xiǎn)度。危險(xiǎn)度分析是對(duì)系統(tǒng)中組成部分和元素的不同故障類型危險(xiǎn)程度（危險(xiǎn)度）的分析。通常用不同故障類型發(fā)生的概率來衡量其危險(xiǎn)程度。故障等級(jí)。故障等級(jí)是衡量故障對(duì)系統(tǒng)任務(wù)、人員和財(cái)務(wù)安全造成影響的尺度。評(píng)定故障等級(jí)考慮的因素：①故障影響大??；②對(duì)系統(tǒng)造成影響的范圍；③故障發(fā)生的頻率；④防止故障的難易；⑤是否重新設(shè)計(jì)。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法分析程序掌握和了解對(duì)象系統(tǒng)；對(duì)故障類型和影響分析之前，必須掌握被分析對(duì)象系統(tǒng)的有關(guān)資料，以確定分析的詳細(xì)程度。確定對(duì)象系統(tǒng)的邊界條件包括以下內(nèi)容：了解作為分析對(duì)象的系統(tǒng)、裝置或設(shè)備；確定分析系統(tǒng)的物理邊界，劃清對(duì)象系統(tǒng)、裝置、設(shè)備與子系統(tǒng)、設(shè)備的界限，圈定所屬的元素（設(shè)備、元件）；確定系統(tǒng)分析的邊界，應(yīng)明確兩方面的問題：分析時(shí)不需考慮的故障類型、運(yùn)行結(jié)果、原因或防護(hù)裝置等；最初的運(yùn)行條件或元素狀態(tài)等。收集元素的最新資料，包括其功能、與其他元素之間的功能關(guān)系等。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法分析程序?qū)ο到y(tǒng)元素的故障類型進(jìn)行分析在對(duì)系統(tǒng)元素的故障進(jìn)行分析時(shí)，要將其看作是故障原因產(chǎn)生的結(jié)果。首先，找出所有可能的故障類型，同時(shí)盡可能找出各種故障類型的所有原因，然后確定系統(tǒng)元素的故障類型。元素包括的故障類型:意外運(yùn)行；運(yùn)行不準(zhǔn)時(shí)；停止不及時(shí)；運(yùn)行期間故障。故障原因:內(nèi)部和外部第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析法分析程序故障類型的影響故障類型的影響是指系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，詳細(xì)的分析一個(gè)元素各種故障類型對(duì)系統(tǒng)的影響。故障類型影響的分析角度:元素故障對(duì)相鄰元素的影響。元素故障類型對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響；元素故障類型對(duì)子系統(tǒng)及周圍環(huán)境的影響。列出故障類型影響分析表

根據(jù)故障類型和影響分析表，系統(tǒng)、全面和有序的進(jìn)行分析。最后將分析結(jié)果匯總于表中，可以一目了然的顯示所有分析內(nèi)容。根據(jù)研究對(duì)象和分析的目的，故障類型和影響分析表可以設(shè)置成多種形式。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析故障類型影響和危險(xiǎn)度分析FMEA→FMECA（定性→定量）內(nèi)容故障類型影響分析危險(xiǎn)度分析危險(xiǎn)度分析的目的在于每種故障類型的危險(xiǎn)程度。通常采用概率-嚴(yán)重度來評(píng)價(jià)故障概率的危險(xiǎn)度，往往把概率和嚴(yán)重度分布劃分為若干等級(jí)。元素故障對(duì)相鄰元素的影響。元素故障類型對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響；元素故障類型對(duì)子系統(tǒng)及周圍環(huán)境的影響。列出故障類型影響分析表

根據(jù)故障類型和影響分析表，系統(tǒng)、全面和有序的進(jìn)行分析。最后將分析結(jié)果匯總于表中，可以一目了然的顯示所有分析內(nèi)容。根據(jù)研究對(duì)象和分析的目的，故障類型和影響分析表可以設(shè)置成多種形式。第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析HAZOP危險(xiǎn)性與可操作性研究HazardandOperabilityStudy

危險(xiǎn)（性）與可操作性研究

HazardandOperabilityAnalysis

危險(xiǎn)（性）與可操作性分析第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全定性分析危險(xiǎn)性和可操作性研究