安全系統(tǒng)工程課件：事件樹分析

事件樹分析本課重難點及教學目標一、事件樹分析的分析原理二、分析步驟三、事件樹的建造及簡化四、事件樹分析的定量計算五、事件樹分析應用舉例課程小結課程復習思考題下次課預習要點本課重難點及教學目標本課的重點及難點事件樹分析的分析原理及分析步驟。教學目標掌握事件樹分析的分析原理及分析步驟。一、事件樹分析的分析原理1、定義事件樹分析(ETA,EventTreeAnalysis)——安全系統(tǒng)工程中的重要分析方法之一——理論基礎是運籌學中的決策論——歸納法

開始——從給定的一個初始事件的事故原因

過程——按順序分析事件向前發(fā)展中各個環(huán)節(jié)成功與失敗的過程和結果

結果——定性與定量地評價系統(tǒng)的安全性，并由此獲得正確的決策。一、事件樹分析的分析原理2、分析原理來源于決策樹-----最初用于可靠性分析。原理是每個系統(tǒng)都是由若干個元件組成的，每個元件對規(guī)定的功能都存在具有(正常)和不具有（失效）兩種可能。

一、事件樹分析的分析原理2、分析原理（續(xù)）按照系統(tǒng)的構成順序，從初始元件開始，由左向右分析各元件成功與失敗兩種可能，直到最后一個元件為止。分析的過程用圖形表示出來，就得到近似水平的樹形圖。如果在事件(隱患)發(fā)展的不同階段采取恰當措施阻斷其向前發(fā)展，就可達到預防事故的目的。二、分析步驟（1）確定初始事件（最初原因事件）。一般是選擇分析人員最感興趣的異常事件作為初始事件。（2）找出與初始事件有關的環(huán)節(jié)事件。（繼初始事件后一系列可能造成事故后果的其他原因事件）。（3）畫事件樹。二、分析步驟（4）說明分析結果。在事件樹最后面寫明由初始事件引起的各種事故結果或后果。（5）進行事件樹簡化（6）進行定量計算。1、事件樹的建造（串聯(lián)系統(tǒng)）一物料輸送系統(tǒng)，如下圖，由一臺泵和兩個閥門串聯(lián)組成，物料按順序經過泵A，閥門B、C，是一個三因素串聯(lián)系統(tǒng)，A、B、C有成功或失敗兩種狀態(tài)。根據實際構成情況，所建造的樹的根是信號產生（事故原因)，當泵A接受啟動信號后，出現(xiàn)（成功或失敗），從泵A節(jié)點開始分支：成功上支，失敗下支。同理閥門B、C。三、事件樹的建造及簡化三、事件樹的建造及簡化三、事件樹的建造及簡化從圖中可看出，這個系統(tǒng)共有23=8個可能發(fā)展途徑，其中ABC均成功的狀態(tài)（111）時，系統(tǒng)才能正常，其他情況都失敗。1、事件樹的建造（并聯(lián)系統(tǒng)）一物料輸送系統(tǒng)，如上圖，一臺泵和兩個并聯(lián)閥門串聯(lián)組成，物料按順序經過泵A，閥門B或閥門C后輸出，是一個并聯(lián)系統(tǒng)，A、B、C有成功或失敗兩種狀態(tài)。

三、事件樹的建造及簡化根據實際構成情況，所建造的樹的根是信號產生（事故原因)，當泵A接受啟動信號后，出現(xiàn)（成功或失敗），從泵A節(jié)點開始分支：成功上支，失敗下支。同理閥門B、C。當閥門B（C)失效，備用閥門C（B)可以開始工作。三、事件樹的建造及簡化三、事件樹的建造及簡化從圖中可以看出，各因素狀態(tài)組合為（11）、（101）時，系統(tǒng)處于正常運行，其余四種情況（100）、（01）、（001）、（000）均為系統(tǒng)失敗狀態(tài)。三、事件樹的建造及簡化2、事件樹的簡化一個因素有2種狀態(tài)，若系統(tǒng)中有n個因素，就有2n種可能結果。

發(fā)現(xiàn)：一個系統(tǒng)中包含因素較多，不僅事件樹中分支很多，而且有些分支還未發(fā)展到最后的功能時，事件的發(fā)展就已經結束了三、事件樹的建造及簡化

簡化原則：（1）失敗概率極低的系統(tǒng)不需列入事件樹；（2）當系統(tǒng)已經失敗，在其后繼的各個系統(tǒng)不可能減緩后果時或后繼系統(tǒng)已因前置系統(tǒng)的失敗而失敗了，以后的系統(tǒng)就不必再進行分支。三、事件樹的建造及簡化四、事件樹分析的定量計算事件樹分析的定量計算就是計算事件樹每個分支發(fā)生的概率。為了計算出這些分支的概率，首先必須確定每個因素的概率。如果各個因素的可靠度已知，根據事件樹就可求得系統(tǒng)的可靠度。四、事件樹分析的定量計算例如圖2-14串聯(lián)系統(tǒng)，若已知泵A、閥門B和閥門C的可靠度分別為P（A）=0.95、P（B）=0.9、P（C）=0.9，則串聯(lián)系統(tǒng)成功的概率P（S）為泵A、閥門B和閥門C均處于成功狀態(tài)時，3個因素的積事件概率，即：

P（S）=P（A）×P（B）×P（C）=0.7695四、事件樹分析的定量計算串聯(lián)系統(tǒng)失敗的概率，即不可靠度F（S）為F（S）=1-P（S）=0.2305同理可以計算出圖2-15并聯(lián)系統(tǒng)的概率。設各個因素的可靠度與上列相同，則并聯(lián)系統(tǒng)成功的概率為：

P（S）=P（A）×P（B）+P（A）×[1-P（B）]×P（C）=0.9405四、事件樹分析的定量計算并聯(lián)系統(tǒng)失敗的概率為：F（S）=1-P（S）=0.0595將以上兩例計算結果進行比較可以看出，閥門并聯(lián)物料輸送系統(tǒng)的可靠度比閥門串聯(lián)時要大得多。五、事件樹分析應用實例

【例2-11】地下礦山井下炮煙中毒窒息事故在礦井采用自然通風方式時發(fā)生的可能性較大。自然通風礦井依靠礦井進風口、出風口之間大氣的自然壓差形成的風量運動進行通風，其風速低、風量小，且風向隨地表氣候的變化而變化，系統(tǒng)不穩(wěn)定。井下爆破產生的有毒有害氣體和粉塵長時間滯留在工作面附近，加之未采用局扇或局扇安裝方法不合理進行局部通風。五、事件樹分析應用實例因此，由于礦井進風量和回風量不足，會導致污風在采掘工作面附近循環(huán)，從而危害作業(yè)人員生命安全，嚴重時可能造成人員中毒窒息事故。

此外，當井下可燃物著火時，由于沒有足夠的氧氣供應，燃燒不充分，容易產生大量的CO，亦發(fā)生中毒窒息事故?，F(xiàn)采用事件樹分析井下炮煙中毒窒息事故如圖2-16所示。五、事件樹分析應用實例五、事件樹分析應用實例通過對井下炮煙中毒窒息事故進行分析，應用ETA方法進行剖析，可避免該類事故的發(fā)生，具體對策措施與建議如下：（1）礦井需建立完善的機械通風系統(tǒng)，采礦工作面形成貫穿風流通風，掘進工作面采用局部通風，將污風引入礦井回風系統(tǒng)。（2）建立通風防塵機構，加強通風防塵管理，配備必要的測風、測塵儀器等儀表，定期對礦井和井下作業(yè)面進行檢測。五、事件樹分析應用實例（3）對廢棄井巷、采空區(qū)進行密閉。設置必要的調風、調阻通風構筑物，確保井下采掘作業(yè)面的有效風量。（