起重作业故障树模型分析汇总

模板九 起重作业故障树模型分析 1 9 1 起重作业故障树分析 该工程起重设备存在于车间 仓库等主要生产 储存场所 在生产过 程中起着举足轻重的作用 大量的原料 成品 半成品都要使用起重设备 进行吊装 生产设备的检修与安装就更离不开起重设备 据国家有关部门 统计 冶金企业的起重设备所造成的伤害事故占各类伤害事故的 30 左右 杜绝或减少起重伤害事故已是安全管理的一个重要课题 现根据该工程中 使用的主要起重设备的特点 结合同类行业事故案例 本报告现以起重作 业伤人事故为例进行故障树分析 起重伤害危险性最大的事故为起重设备 在运行过程失稳倾翻事故 但从以往的事故统计来看 失稳倾翻事故发生 的可能性较小 主要的起重伤害为吊运过程的伤人事故 本评价以起重机 吊钩吊物坠落伤人事故为顶上事件 采用故障树进行重点分析 9 1 1 编制故障树 起重机吊钩吊物坠落伤人故障树图见图9 1 图9 1续图1 图9 1续图2及 图9 1续图3 模板九 起重作业故障树模型分析 2 图9 1起重作吊钩吊物坠落伤人故障树 A1 B1 B2 B3 2 2 3 3 4 4 1 T A2 B6 B7 X67 X66 C 11 B4 B5 X1 C 1 X6 X2 X3 X4 X5 C 2 X7 X8 X9 X10 C 5 X19 C 8 D 6 X65 E5 X63 X64 X12 X13 X14 X15 X16X17 X18 X38 X39 X40 X41X42 X43 X45 X46 X44 F3 X62 E2 模板九 起重作业故障树模型分析 3 2 1 9 1 1 3 1 B3 C 3C 4 X11C 5 X20 X21 X22 B4 C 6 C 5 C 7 X23X24X25 X26X27 X28 D 1D 2 X29 X30X31 X32 F2F1 X34 X35 X36 X37 E2 9 1 2 X33 模板九 起重作业故障树模型分析 4 4 B6 C 9 1 10 E4E3 C 10 X47 X48 X42X50X51X45X53X56 D 4 D 3D 5 X54 X55 F4 X57X58 X59 X60 9 1 3 模板九 起重作业故障树模型分析 5 9 1 2 故障树定量分析 9 1 2 1 伤害事故类别的概率计算 1 A1概率计算 求最小割集 按行列法进行运算得到 B1C2 B1B2A1 B1x7C1x7 x6x7 x2x7 x3x7 x4x7 x5x7 x1x7 B1x8 B1x9 B1x10 x1x8 x8C1 x6x8 x2x8 x3x8 x4x8 x5x8 x1x9 x9C1 x6x9 x1x10 x8C1 x6x10 x2x10 x3x10 x4x10 x5x10 x2x9 x3x9 x4x9 x5x9 所以 最小割集有 24 个 分别为 K1 x1 x7 K2 x2 x7 K3 x3 x7 K4 x4 x7 K5 x5 x7 K6 x6 x7 K7 x1 x8 K8 x2 x8 K9 x3 x8 K10 x4 x8 K11 x5 x8 K12 x6 x8 模板九 起重作业故障树模型分析 6 K13 x1 x9 K14 x2 x9 K15 x3 x9 K16 x4 x9 K17 x5 x9 K18 x6 x9 K19 x1 x10 K20 x2 x10 K21 x3 x10 K22 x4 x10 K23 x5 x10 K24 x6 x10 求 A1概率 qA1 A1 x1x7 x2x7 x3x7 x4x7 x5x7 x6x7 x1x8 x2x8 x3x8 x4x8 x5x8 x6x8 x1x9 x2x9 x3x9 x4x9 x5x9 x6x9 x1x10 x2x10 x3x10 x4x10 x5x10 x 6x10 qA1 1 1 q1q7 1 q2q7 1 q3q7 1 q4q7 1 q5q7 1 q6q7 1 q1q8 1 q2q8 1 q3q8 1 q4q8 1 q5q8 1 q6q8 1 q1q9 1 q2q9 1 q3q9 1 q4q9 1 q5q9 1 q6q9 1 q1q10 1 q2q10 1 q3q10 1 q4q10 1 q5q10 1 q6q10 将表 9 1 中数值代入得 qA1 1 1 10 3 5 10 2 1 10 2 5 10 2 1 10 2 5 10 2 1 10 3 5 10 2 1 5 10 2 5 10 2 1 10 3 5 10 2 1 10 3 10 3 1 10 2 10 3 1 10 2 10 3 1 10 3 10 3 1 5 10 2 10 3 1 10 3 10 3 1 10 3 10 3 1 10 2 10 3 1 10 2 10 3 1 10 3 10 3 1 5 10 2 10 3 1 10 3 10 3 1 10 3 8 10 2 1 10 2 8 10 2 1 10 2 8 10 2 1 10 3 8 10 2 1 5 10 2 8 10 2 1 10 3 8 10 2 10 2 表表 9 19 1 基本事件发生概率取值表基本事件发生概率取值表 代号代号基本事件名称基本事件名称qi1 qi A1吊钩 吊物下有人 x1人在吊物下作业10 30 999 模板九 起重作业故障树模型分析 7 代号代号基本事件名称基本事件名称qi1 qi x2 被迫通过10 20 99 x3 视线不清10 20 99 x4 司机操作失误10 30 999 x5 非司机开车5 10 20 95 x6 人在吊物下行走10 30 999 x7 无人指挥5 10 20 95 x8 疏忽大意10 30 999 x9 看见未制止10 30 999 x10 非挂钩工指挥8 10 20 92 B3吊钩失控 x11电器 制动器 故障2 10 40 9998 x12 吊荷接近额定值2 10 10 8 x13 起吊速度过快10 10 9 x14 起吊埋在地下的物体10 20 99 x15 歪拉斜吊5 10 20 95 x16 重量不明5 10 20 95 x17 估计错误10 20 99 x18 明知超重仍起吊10 30 999 x19 过载保护器失灵10 4 x20 机械故障 制动器 10 30 999 x21 控制器 电器故障10 4 x22 控制器 机械故障5 10 30 995 P4起重钢丝绳破断 x12 x19见 B3 x23 选用不合理10 40 9999 x24 断股超标10 40 9999 模板九 起重作业故障树模型分析 8 代号代号基本事件名称基本事件名称qi1 qi x25 钢丝绳质量差10 50 99999 x26 磨损腐蚀超限10 40 9999 x27 扭结硬伤10 40 9999 x28 脱槽使用5 10 40 9995 x29 非司机开车5 10 20 95 x30 过度疲劳10 30 999 x31 不懂操作技术10 20 99 x32 麻痹大意10 30 999 x33 未装限位器5 10 20 95 x34 开车前未检查5 10 30 995 x35 带病 开车 5 10 20 95 x36 卷扬机械损坏10 30 999 x37 卷扬电器装置损坏10 40 9999 B5吊具 吊索破断 x12 x19见 B2 x38 设计缺陷10 40 9999 x39 吊物棱角缺口未垫好10 40 9999 x40 使用变形磨损的吊具 吊索10 50 99999 x41索具选用不当10 40 9999 x42 吊具选用不合理10 40 9999 x43 钢丝绳有死结10 40 9999 x44 吊具 吊索受热质变10 40 9999 x45 捆绑方法不正确10 30 999 x46 吊具 吊索腐蚀10 40 9999 B6吊物脱落 x47 吊物上有浮放物10 30 999 模板九 起重作业故障树模型分析 9 代号代号基本事件名称基本事件名称qi1 qi x48 吊物晃动10 20 99 x50 未困牢而起吊10 30 999 x51歪吊工件10 30 999 x53 未设计吊装点10 40 9999 x54 兜翻工件方法不正确10 30 999 x55 吊物下降时被垫住10 30 999 x56 没有防脱钩装置10 30 999 x57 未按标量设计吊钩10 40 9999 x58 制造质量差10 40 9999 x59 补焊吊钩10 30 999 x60 吊钩磨损超限10 40 9999 x61裂纹10 40 9999 B7 平衡轮断裂 x62材质差10 40 9999 x63滑轮轮缘坏10 40 9999 x64护罩不起作用10 30 999 x65振动5 10 20 95 x66轴质量差10 40 9999 x67卷筒固定绳夹断裂10 61 10 6 注 参见 事故树分析与应用 一书 机械工业出版社出版 2 B3概率计算 求最小割集 故障树结构函数式 B3 C3C4 x21 x22 x11 x20 x19 x12x13 x14 x15 x16 x17 x18 x11x21 x20 x21 x22x11 x20 x22 x12x13x19x21 x12x13x19x22 x14x19x21 x14x 模板九 起重作业故障树模型分析 10 19x22 x15x19x21 x15x19x22 x16x19x21 x16x19x22 x17x19x21 x17x19x22 x18x19x21 x18x19x22 得到最小割集 16 个 分别为 K1 x11 x21 K2 x20 x21 K3 x22 x11 K4 x20 x22 K5 x12 x13 x19 x21 K6 x12 x13 x19 x22 K7 x14 x19 x21 K8 x14 x19 x22 K9 x15 x19 x21 K10 x15 x19 x22 K11 x16 x19 x21 K12 x16 x19 x22 K13 x17 x19 x21 K14 x17 x19 x22 K15 x18 x19 x21 K16 x18 x19 x22 求 B3概率 由结构函数式可得 qB3 1 1 q11q21 1 q20q21 1 q22q11 1 q20q22 1 q12q13q19q21 1 q12q13q19q22 1 q14q19q21 1 q14q19q22 1 q15q19q21 1 q15q19q22 1 q16q19q21 1 q16q19q22 1 q17q19q21 1 q17q19q22 1 q18q19q21 1 q18q19q22 将表 9 1 中数值代入得 qB3 1 3 10 5 3 B4概率计算 求最小割集 故障树结构函数式为 B4 C5 C6 C7 x19 x12x13 x14 x15 x16 x17 x18 x23 x24 x25 x26 x27 x28 x29 x30 x31 x32 x33 x34 x35 x36 x37 x19x12x13 x19x14 x19x15 x19x16 x19x17 x19x18 x23 x24 x25 x26 x27 x2 8 x29x33 x30 x33 x31x33 x32x33 x29x34x36 x29x34x37 x29x35x36 x29x35x37 x30 x34x36 x30 x34x37 x30 x35x36 x30 x35x37 x31x34x36 x31x34x37 x31x35x36 x31x3 5x37 x32x34x36 x32x34x37 x32x35x36 x32x35x37 得到最小割集 32 个 分别为 K1 x19 x12 x13 K2 x19 x14 K3 x19 x15 模板九 起重作业故障树模型分析 11 K4 x19 x16 K5 x19 x17 K6 x19 x18 K7 x23 K8 x24 K9 x25 K10 x26 K11 x27 K12 x28 K13 x29 x33 K14 x30 x33 K15 x31 x33 K16 x32 x33 K17 x29 x34 x36 K18 x29 x34 x37 K19 x29 x35 x36 K20 x29 x35 x37 K21 x30 x34 x36 K22 x30 x34 x37 K23 x30 x35 x36 K24 x30 x35 x37 K25 x31 x34 x36 K26 x31 x34 x37 K27 x31 x35 x36 K28 x31 x35 x37 K29 x32 x34 x36 K30 x32 x34 x37 K31 x32 x35 x36 K32 x32 x35 x37 求 B4概率 按 B4的结构函数式 近似计算概率 将表 9 1 中数值代入得 qB4 10 4 2 10 1 10 1 10 2 10 3 5 10 2 10 2 10 3 10 4 10 4 10 5 10 4 10 4 5 10 4 5 10 2 10 3 10 2 10 3 5 10 2 5 10 2 5 10 3 10 3 10 4 4 10 3 4 B5概率计算 求最小割集 故障树结构函数式为 B5 x19 x12x13 x14 x15 x16 x17 x18 x38 x39 x40 x41 x42 x43 x44 x45 x46 x19x12x13 x19x14 x19x15 x19x16 x19x17 x19x18 x38 x39 x40 x41 x42 x43 x44 x45 x46 得到最小割集 15 个 分别为 K1 x19 x12 x13 K2 x19 x14 K3 x19 x15 K4 x19 x16 K5 x19 x17 K6 x19 x18 K7 x38 K8 x39 K9 x40 K10 x41 K11 x42 K12 x43 模板九 起重作业故障树模型分析 12 K13 x44 K14 x45 K15 x46 求 B5概率 按 B5的结构函数式近似计算得 qB5 q19 q12q13 q14 q15 q16 q17 q18 q38 q39 q40 q41 q42 q43 q44 q45 q46 将表中数值代入得 qB5 1 7 10 3 5 B6概率计算 求最小割集 故障树的结构函数式为 B6 C9 C10 C9 D3 D4 D5 x47x48 x42 x50 x51 x45 x53 x56 x54 x55 x57 x58 x59 x60 x61 x19x12 x13 x19x14 x19x15 x19x16 x19x17 x19x18 得出最小割集 19 个 分别为 K1 x19 x12 x13 K2 x19 x14 K3 x19 x15 K4 x19 x16 K5 x19 x17 K6 x19 x18 K7 x42 K8 x50 K9 x51 K10 x45 K11 x53 K12 x57 K13 x58 K14 x59 K15 x60 K16 x61 K17 x55 x56 K18 x54 x56 K19 x47 x48 求 B6概率 按结构函数式近似计算得 qB6 q47q48 q42 q50 q51 q45 q53 q56 q54 q55 q57 q58 q59 q60 q61 q19 q12q13 q19q14 q19q15 q19q16 q19q17 q19q18 将表 9 1 中数值代入得 qB6 4 6 10 3 6 B7概率计算 求最小割集 按行列法进行运算 得到最小割集 4 个 分别为 K1 x66 K2 x62 K3 x63 x65 模板九 起重作业故障树模型分析 13 K4 x64 x65 求 B7概率 故障树结构函数式为 B7 x66 x62 x63x65 x64x65 qB7 1 1 q66 1 q62 1 q63q65 1 q64q65 将表 9 1 中数值代入得 qB7 2 5 10 4 7 起重机吊钩吊物坠落伤人事故概率计算 故障树结构函数式为 T A1 B3 B4 B5 B6 B7 x67 g qA1 1 1 qB3 1 qB4 1 qB5 1 qB6 1 qB7 1 q67 10 2 1 1 1 3 10 5 1 4 10 3 1 1 7 10 3 1 4 6 10 3 1 2 5 10 4 1 10 6 10 4 9 1 2 2 概率重要度分析 根据公式 i q g iIg 得到 1 1 qB3 1 qB4 1 qB5 1 qB6 1 qB7 i q g iIg 1 q67 代入数值得到 Ig A1 10 2 同理可得 Ig B3 9 899 10 3 Ig B4 9 934 10 3 Ig B5 9 91 10 3 Ig B6 9 94 10 3 模板九 起重作业故障树模型分析 14 Ig B7 9 897 10 3 Ig x67 9 895 10 3 9 1 2 3 临界重要度分析 CIg A1 Ig A1 qA1 g 10 2 10 2 10 4 1 同理可得 CIg B3 1 287 10 3 CIg B4 3 974 10 1 CIg B5 1 685 10 1 CIg B6 4 572 10 1 CIg B7 2 474 10 2 CIg 67 9 895 10 5 因此 临界重要度顺序为 CIg A1 CIg B6 CIg B4 CIg B5 CIg B7 CIg B3 CIg 67 9 1 3 结果分析 1 从故障树图 9 1 及其续图看 造成顶上事件的基本事件很 多 有 67 个 逻辑或门 28 个 逻辑与门 13 个 这说明此类事故易 发生 2 顶上事件发生的概率为 10 4 中间事件 吊钩 吊物下有 人发生概率为 10 2 吊钩失控发生概率 1 3 10 5 起重钢丝绳破断 发生概率为 4 10 3 吊具 吊索破断发生概率为 1 7 10 3 吊物脱 落发生概率为 4 6 10 3 平衡轮轴断裂发生概率为 2 5 10 4 卷筒 固定绳夹断发生概率为