故障树分析法培训课件.ppt

故障树分析法学习(FaultTreeAnalysis，FTA),刘卓尔主讲2010.06.27,目录01什么是故障树分析法02什么是故障树图(FTD)03故障树和可靠性框图(RBD)04故障树分析中常用符号05故障树分析法的数学基础06故障树的编制07故障树分析的基本程序08铸造缺陷的故障树分析法109故障树分析法的优缺点210故障树分析法的应用范围211故障树分析法的案例分析11.1案例一：故障树分析法在化学生产上的应用211.2案例二：故障树分析法在汽车故障诊断中的应用412相关条目13参考文献,什么是故障树分析法?,故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。一般来讲，安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。,什么是故障树图（FTD）?,是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。逻辑门的输入事件是输出事件的因，逻辑门的输出事件是输入事件的果。,故障树分析中常用符号?,故障树分析中常用符号?,故障树分析方法?,故障数分析的方法有定性分析和定量分析两种.定性分析是找出导致顶事件发生的所有可能的故障模式,既求出故障的所有最小割集(MCS).定量分析主要有两方面的内容:一是由输入系统各单元(底事件)的失效概率求出系统的失效概率;二是求出各单元(底事件)的结构重要度,概率重要度和关键重要度,最后可根据关键重要度和关键重要度,最后可根据关键重要度,概率重要度和关键重要度,最后可根据关键重要度的大小排序出最佳故障诊断和修理顺序,同时也可作为首先改善相对不大可靠的单元的数据.,故障树分析法的数学基础?,1.数学基础(1)基本概念集:从最普遍的意义上说，集就是具有某种共同可识别特点的项(事件)的集合。这些共同特点使之能够区别于他类事物。并集:把集合A的元素和集合B的元素合并在一起，这些元素的全体构成的集合叫做A与B的并集，记为AB或A+B。若A与B有公共元素，则公共元素在并集中只出现一次。例若A=a、b、c、d；B=c、d、e、f；AB=a、b、c、d、e、f。(2)交集两个集合A与B的交集是两个集合的公共元素所构成的集合，记为AB或A+B。根据定义，交是可以交换的，即AB。例若A=a、b、c、d；B=c、d、e；则AB=c、d。(3)补集在整个集合()中集合A的补集为一个不属于A集的所有元素的集。补集又称余，记为A或A2.布尔代数规则布尔代数用于集的运算，与普通代数运算法则不同。它可用于故障讨分析，布尔代数可以帮助我们将事件表达为另一些基本事件的组合。将系统失效表达为基本元件失效的组合。演算这些方程即可求出导致系统失效的元件失效组合(即最小割集)，进而根据元件失效概率，计算出系统失效的概率。布尔代数规则如下(X、Y代表两个集合)：(1)交换律：XY=YXX+Y=Y+X(2)结合律：(3)分配律：X(YZ)=(XY)Z，X+(Y+Z)=(X+Y)+Z，X(Y+Z)=XY+XZ，X+(YZ)=(X+Y)(X+Z)(4)吸收律：X(X+Y)：X,X+(XY)：X(5)互补律：X+X=1，XX=(表示空集)(6)幂等律:XX=X，X+X=X(7)狄摩根定律:(xY)=X+Y，(X+Y)=XY(8)对合律：(X)=X(9)重叠：X+XY=X+Y=Y+YX,故障树分析的基本程序?,1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。2.调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。4.确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。5.调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。7.分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。8.事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。9.比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件