北航可靠性—事件树分析

2020/6/3，1，事件树分析EventTreeAnalysis，2020/6/3，2，内容提要，事件树分析的基本概念事件树构建事件树定量分析ETA和FTA的综合应用程序，2020/6/3，3，事件树分析的基本概念，事件可能导致系统安全结果的系统内部故障或外部事件。后续事件是根据系统功能设计确定的一些替代设施或安全保障设施的激活，或在系统外的正常或异常事件发生后可以依次发生的其他事件。后续事件通常按计划顺序发生。结果事件由事件和后续事件的发生或发生而各自不同的结果组成。2020/6/3，4，事件树的基本概念，事件树的分支，2020/6/3，5，确定事件树的基本概念，确定初始原因事件：确定和分析可能导致系统安全结果的初始原因事件，并对可能导致同一事件树的初始原因事件进行分类。构建事件树：确定和分析初始原因事件发生后可能发生的后续事件，进一步确定这些事件发生的顺序，按后续事件发生或不发生(2状态)分析各种可能的结果，以确定结果事件。事件树建设过程也是对系统的再认识过程。事件树的定量分析：收集和分析构建的事件树中每个事件的发生概率及其相互依赖性，量化每个结果事件的发生概率，通过进一步分析评估其风险。2020/6/3，6，事件树构建，事件树冗馀，由连续运行组件组成，或考虑系统事件树人为因素的事件树，2020/6/3，7，桥接网络系统事件树，2020/6/3，8，桥接网络系统简化事件树，2020/6/3，9，系统事件树，包含冗馀或安全设备，2020/6/3，10，化学反应器事件树，2020/6/3，11，考虑人力因素的事件树，2020/6/3，12、简化事件树，异常事件发生的概率极低，可以不包括在后续事件中；无论后续事件发生后是否发生，如果无法延迟事件链的结果，事件链都将终止。2020/6/3，13，事件树定量分析，确定初始事件概率确定后续事件和每个结果事件发生概率确定每个结果事件的风险评估，2020/6/3，14，简化结果事件计算的可能性，P(is1s 2)=P(I)P(S1)P(S2)P(I)P(is1f 2)=P(I)P，15，桥接网络系统结果事件概率计算，假设系统每个组件故障是独立的，那么桥接网络系统的可靠性是pi系统成功事件链的发生概率，i=1，2，3，4，5，6，9，10，11，12，13每个事件链的发生概率可以通过每个部件的置信度Rj和置信度Fj(j=A，B，C，D，E)来确定。也就是说，如果P1=rarbrrdrep 2=rarbrrdfe每个零件的可靠性RA=RB=RC=RD=RE=0.99，则系统的可靠性RS=0.999798。2020/6/3，16，结果事件的准确计算概率，如果事件树中每个事件的发生不相互独立，则事件树中结果事件发生概率的计算更为复杂，此时需要考虑每个事件发生条件的概率。以事件树为例，结果事件IF1F2的发生概率为P(IF1F2)=P(I)P(F1/I)P(F2/F1，I)P(F1/I)系统在事件I第一次发生的条件下P(F2/F1，I)表示系统2失效事件(F2)在事件I，系统1故障事件(F1)也发生的条件下发生的概率。，2020/6/3，17，结果事件的风险评估，事件发生概率与其损失值的乘积定义的事件风险：r=PCR-结果事件的风险值p-随时间变化的结果事件的发生概率c-结果事件的损失值，2020/6/3，18，帕尔默曲线，2020/6/3，19，如果事件树和失败树的综合分析，事件树中的第一个原因事件和后续事件是系统中的异常事件(如部件故障)，则可以为顶层事件创建失败树，如果事件树中的第一个原因事件和后续事件是系统中的正常事件，则可以为顶层事件创建成功树。使用事件树中的结果事件作为顶层事件，根据特定的逻辑关系(通常为逻辑到逻辑关系)，将与该结果事件相关的初始原因事件和后续事件关联到故障树。事件树分析中找到的结果事件的同一分支，使用该事件作为顶层事件，根据特定逻辑关系(通常为逻辑或关系)创建更大的错误树。通过故障树的定性及定量分析，找出系统内各种事件的发生概率。2020/6/3，20，马达过热事件树，2020/6/3，22，2020/6/3，23，示例1，由泵和两个串行阀组成的物料输送系统(如本页图所示)。材料在箭头方向依次通过泵a、阀b和阀c，并且泵启动后的材料转移系统的事件树如下图所示。如果泵a、阀b和阀c的可靠性分别为0.95、0.9和0.9，则系统成功的概率为0.7695，系统失败的概率为0.2305。2020/6/3，24，2020/6/3，25，示例2，有一个由泵和两个并行阀组成的物料输送系统，图a表示泵，阀c是阀b的备用阀，仅当阀b失败时，c才开始工作。在同一示例中，假设泵a、阀b和阀c的可靠性分别为0.95、0.9和0.9，根据相应的事件树(下一页的图)，此系统的成功概率为0.9405，系统失败概率为0.0595。2020/6/3，26，从以上两个例子可以看出，阀门并行材料系统的可靠性比阀门序列化时要大得多。2020/6/3，27，例3，一家工厂的氯磺酸罐发生爆炸，造成3人死亡，用事件树分析的结果如下页图所示。工厂有4个氯磺酸储罐。紧急截止阀中有两个坏了，一般准备如下。将罐中的氯磺酸移至其他罐；缓慢注入水，分解残留浆氯磺酸。氯磺酸全部分解，烟雾消失后，注入水，直到油箱装满。静置一段时间后排出水。打开孔盖，进入水箱