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《重要度分析(安全评价事故树分析结构重要度)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、重要度分析结构重要度概率重要度临界重要度在一个事故树中往往包含有很多的基本事件,这些基本事件并不是具有同样的重要性,有的基本事件或其组合(割集)一出现故障,就会引起顶上事件故障,有的则不然。☆重要度——一般认为,一个基本事件或最小割集对顶上事件发生的贡献称为重要度。☆意义——按照基本事件或最小割集对顶上事件发生的影响程度大小来排队,这对改进设计、诊断故障、制定安全措施和检修仪表等是十分有用的。☆种类由于分析对象和要求不同,重要度分析有不同的含义和计算方法,工程中常用的有概率重要度、结构重要度和临界重要度等。结构
2、重要度——不考虑基本事件自身的发生概率,或者说假定各基本事件的发生概率相等,仅从结构上分析各个基本事件对顶上事件发生所产生的影响程度。1.结构重要度分析结构重要度分析可采用两种方法:一种是求结构重要系数,另一种是利用最小割集或最小径集判断重要度,排出次序。前者精确,但繁琐;后者简单,但不够精确。1)结构重要度系数求法在事故树分析中,各基本事件是按两种状态描述的,设Xi表示基本事件i。则有:各基本事件状态的不同组合,又构成顶上事件的不同发生状态,因此,顶上事件的相应的两种状态,用结构函数表示为:当某个基本事件Xi
3、的状态由正常状态(0)变为故障状态(1),而其他基本事件的状态保持不变时,则顶上事件可能有以下四种状态:(1)顶上事件从0变为1Ф(0i,X)=0→Ф(1i,X)=1即Ф(1i,X)-Ф(0i,X)=1(2)顶上事件处于0状态不发生变化Ф(0i,X)=0→Ф(1i,X)=0即Ф(1i,X)-Ф(0i,X)=0(3)顶上事件处于1状态不发生变化:Ф(0i,X)=1→Ф(1i,X)=1即Ф(1i,X)-Ф(0i,X)=0(4)顶上事件从1变为0:Ф(0i,X)=1→Ф(1i,X)=0即Ф(1i,X)-Ф(0i,X)
4、=-1由于我们研究的是单调关联系统,所以后三种情况不予考虑。因为第二和第三两种情况说明Xi的状态变化顶上事件状态不起作用。第四种情况则反映出基本事件发生了故障,而系统却恢复到正常状态的情况是绝对不会发生的。第一种情况说明:当基本事件Xi的状态从0变到1,其他基本事件的状态保持不变,则顶上事件的状态由(0i,X)变为Ф(1i,X)=1,这表明这个基本事件Xi的状态变化对顶上事件的发生与否起到了作用。n个基本事件两种状态的互不相容的组合数共有2n个。当把第i个基本事件做为变化对象时,其余(n-1)个基本事件的状态对
5、应保持不变的对照组共有2n-1个组合。在这2n-1个对照组中共有多少是属于第一种情况,这个比值就是该事件Xi的结构重要度IФ(i),用下式表示:式中,[Ф(1i,X)-Ф(0i,X)]为与基本事件之对照的临界割集。以图6-44事故树为例,求各基本事件的结构重要度。此树共有5个基本事件,其互不相容的状态组合数为2n=32。为了全部列出5个基本事件两种状态的组合情况,并有规则地进行对照,这里采用布尔真值表列出所有事件的状态组合,见表6-4。表中左半部Xi的状态值均为0,右半部Xi的状态值均为1,而其他四个基本事件的
6、状态值均保持不变,可得到25=16个对照组。然后根据表中各组基本事件的发生与否,对照事故树图或其最小割集分别填写Ф(0i,X)和Ф(1i,X)值,顶上事件发生记为1,不发生记为0。用右半部的Ф(1i,X)对应减去左半部Ф(0i,X)的值,累积其差为7,即有7组割集,分别为:(10001)、(10011)、(10100)、(10101)、(11001)、(11100)、(11101)。这7组割集就是基本事件X1的临界割集。也就是说,在25-1=16个对照组中,共有7组说明X1的变化引起了顶上事件的变化。因此,基本
7、事件X1的结构重要度系数IФ(1)=7/16。同理,基本事件2的IФ(2),可将表6-4左右半部再一分为二,左半部形成1~8与9~16对应,右半部17~24与25~33对应,仍然使基本事件2从0→1,其他基本事件均对应保持不变,然后,用Ф、X)分别减去对应的Ф(0i、X),其累积差除以24,即为IФ(2)=1/16。以此类推,得:IФ(3)=7/16,IФ(4)=5/16,IФ(5)=5/16根据IФ(i)值的大小,各基本事件结构重要度顺序如下:IФ(1)=IФ(3)>IФ(4)=IФ(5)>IФ(2)综上所述
8、,若不考虑基本事件的发生概率,仅从基本事件在事故树结构中所占的地位来分析,基本事件X1和X3最重要,其次是基本事件X4和X5,而基本事件X2最不重要。2)利用最小割集或最小径集判定重要度利用状态值表求结构重要度系数是相当繁琐的工作,特别是基本事件数目多时更是如此。若不求其精确值时,可利用最小割(径)集进行结构重要度分析。这种方法主要特点是:根据最小割(径)集中所包含的基本事件数目(也称