故障树分析详细

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1、如何利用故障树分析风险概述故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。   故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。故障树分析所用符号有三类，即事件符号，逻辑门符号，转移符号。        图1故障树的事件符号   事件符号如图1所示包括：    （1）矩形符号   矩形符号如图1a）所示。它表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事

2、件。将事件扼要记入矩形方框内。    （2）圆形符号   圆形符号如图1b）所示。它表示基本原因事件，或称基本事件。它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。    （3）屋形符号   屋形符号如图1c）所示。主要用于表示正常事件，是系统正常状态下发生的正常事件。   （4）菱形符号   菱形符号如图1d）所示。它表示省略事件，主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足，不能进一步分析的事件。        图2故障树逻辑门符号   逻辑门符号

3、如图2所示包括：   ——逻辑与门。表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系，如图2a）所示。   ——逻辑或门。表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系，如图2b）所示。   ——条件与门。图2c）所示，表示B1、B2不仅同时发生，而且还必须再满足条件α，输出事件A才会发生的逻辑关系。   ——条件或门。图2d），表示任一输入事件发生时，还必须满足条件α，输出事件A才发生的逻辑关系。   ——排斥或门。表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2

4、e）所示。   ——限制门。图2f）所示，表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。限制门仅有一个输入事件。   ——顺序与门。表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系，其符号如图2g）表示。   ——表决门。表示仅当n个事件中有m（m≤n）个或m个以上事件同时发生时，输出事件才会发生，其符号如图2h）所示。        图3故障树转移符号   转移符号包括：   ——转入符号。表示转入上面以对应的字母或数字标注的子故障树部分符号，其符号如

5、图3a）。   ——转出符号。表示该部分故障树由此转出，其符号如图3b）。   编制故障树应从以下几方面入手：   ——熟悉系统。了解系统的构造、性能、操作、工艺、元件之间的关系及人、软件、硬件、环境的相互作用和系统工作原理等；   ——收集、调查系统事故资料。收集、调查系统的已有事故资料和类似系统的事故资料。   ——确定顶上事件。根据对系统已掌握的资料，在分析系统一类危险源的基础上，确定系统事故类型作为顶上事件。   ——调查分析顶上事件发生的原因，从人、机、物、环境和信息各方面入手调查分析影响顶上事件发

6、生的所有原因。   下面以一液化石油气第一类危险源，选择顶上事件为火灾爆炸事故。故障树分析如图4。        A1―形成混合气；A2―遇火源；A3―液态烃泄漏；A4―未报警；A5―静电火花；A6―附近有机动车通行；A7―罐爆裂；A8―静电未消除；A9―罐超压；A10―安全阀未起作用；A11―未报警；A12―未报警；A13―无显示；A14―液面未显示；A15―压力无显示    X1―烟头未掐灭；X2―阀门泄漏；X3―法兰垫片断裂；X4―报警器故障；X5―无报警器；X6―收油或油排入事故罐过快；X7―未安装阻

7、火器；X8―阻火器故障；X9―无接地线；X10―接地线断开；X11―收油过量；X12―安全阀下部阀门未开；X13―安全阀故障；X14―无报警器；X15―报警器故障；X16―液面计上下阀门未开；X17―液面计故障；X18―无液面计；X19―无压力表；X20―压力表故障。一、事故树的定量分析(2)不可维修系统的单元故障概率。不可维修系统的单元故障概率为:            式中,t为元件的运行时间。如果把e-λt按级数展开,略去后面的高阶无穷小,则可近似为:         (3-13)    目前,许多工业

8、发达国家都建立了故障率数据库,用计算机存储和检索,使用非常方便,为系统安全和可靠性分析提供了良好的条件。我国已有少数行业开始进行建库工作,但数据还相当缺乏。为此,在工程实践中可以通过系统长期的运行情况统计其正常工作时间、修复时间及故障发生次数等原始数据,就可近似求得系统的单元故障概率。表3-10列出了若干单元、部件的故障率数据。2.人的失误概率    人的失误是另一种基本事件,系统运行中人的失误是导