起重作业故障树模型分析研究汇总

1、个人收集整蹙仅供参考学习_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 中起着举足轻重地作用，大量地原料、成品、半成品都要使用起重设备进行 吊装，生产设备地检修与安装就更离不开起重设备据国家有关部门统计，冶 金企业地起重设备所造成地伤害事故占各类伤害事故地30%左右，杜绝或减少起重伤害事故已是安全管理地一个重要课题.现根据该工程中使用地主要 起重设备地特点，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地事故为起重设备在运行过程失稳 倾翻事故，但从以往地事故统计来看，失稳倾翻事故发生地可能性较小，主 要地起重伤害

2、为吊运过程地伤人事故，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3.1 / 17个人收集整理仅供参考学习3 / 17起重机吊钩吊物坠落伤人事故吊钩吊物下有人A1挂钩指挥未起作用吊钩吊物坠落A2人在吊物下B1吊物在人上空通过X1物下作业人在吊不清通过视线被迫司机操作失误惯性超重?1负荷X12始吊速 度过快吊物接近额定1B41吊钩失控B3 起重钢丝绳破裂吊具吊索破裂B5吊物脱落AA1A1B6B21强度不足过载指挥失灵C8无人 指挥C1人在吊物下行X3X4X5非司

3、机开车疏忽大意X8F3起吊埋在地下物体X14 X1C27X9非挂钩看见未制止估计错误起吊不明重量的重物C5磨损严重B7平衡轮轴断裂C11卷筒固疋绳夹断裂轴质量差吊物棱缺陷1X39磨损的吊设计未垫好X38?IX10吊物超重X19器失灵工指挥过载保护E2钢丝绳脱槽磨轴D6X62材质X16X17明知超重仍起X18吊-震动X65钢丝绳脱槽E5索具选用不当使用变形、索具X40吊具选 用不合 理X41X42捆绑方 法不正 确X43 一钢丝绳有死结吊具、吊索腐蚀X46X45吊运钢水及其他金属液体或赤热金属所用链条吊环未定期退火X63滑轮轮缘坏X64起作用护罩不X44图9.1起重作吊钩吊物坠落伤人故障树吊钩失

4、控B3C7制动器失灵C3|控制器失灵| C4图9.1续图1图9.1续图2个人收集整理一仅供参考学习C10物吊物上有浮放X47吊物晃动X48X42选用吊 具不合 理吊X50捆绑吊挂不牢D3吊具脱钩D4吊钩折断?*捆绑方 法不正 确工件未捆绑牢即起歪吊X5X4吊物没 设计吊 装点钩装置无防止脱D5X53吊运中吊具松动兜翻工件方法不正确E3吊钩强度不足 E4图9.1续图3吊物下降时被“垫住过载X55F4吊钩质量差X58未按标准设计制造质量差补焊吊钩X59吊钩危险断面磨损久变形X610%或永吊钩尾退钩头有裂纹、刀槽或5 / 17个人收集整？仅供参考学习9.1.2故障树定量分析9.121伤害事故类别地概

5、率计算(1) Ai概率计算求最小割集按行列法进行运算得到：11 / 17A1B1B2X2X7X3X7X4X7X5X7B1X8X8C1X1X8X4X8X6X8X5X8X3X8X2X8X1X9X9C1X6X9X2X9X3X9”X4X9X5X9X5X10b5E2RGbCAP所以，最小割集有24个，分别为:K1二 X1,X 7K2= X2,x 7 K3= X3,X 7 K4= X4,X 7p1EanqFDPwK5= X5,X 7K6= X6,X 7 K7= X1,X 8 K8= X2,X 8DXDiTa9E3dK9=X3,X 8K10= X4,X 8 K11= X5,X 8K12= X6,X 8RTC

6、rpUDGiTK13二 Xl,X 95PCzVD7HxAKl7= X5,X 9jLBHrnAlLgK21二 X3,X 10 K14= X2,X 9K 18= X6,X 9K 22= X4,x 10K 15= X3,X 9 K 19= X1,x 10K 23= X5,X 10K 16= X4,X 9K 20= X2,X 10K 24= X6,X 10XHAQX74J0X求A概率(q A1)A=X1X7+X2X7+X3X7+X4X7+X5X7+X6X7+X1X8+X2X8+X3X8+X4X8+X5X8+X6X8+X1X9+X2X9+X3X9+X4X9+X5X9+X6X9+X1X10+X2X10+X

7、3X10+X4X10+X5X10+X6X10LDAYtRyKfEqA1 1-(1-q g7)(1-q 2q7)(1-q 3q7)(1-q 4q7)(1-q 5q7)(1-q 6q7)(1-q g8)(1-q 2q8)(1-q3q8)(1-q 4q8)(1-q 5q8)(1-q 6q8)(1-q g9)(1-q 2q9)(1-q 3q9)(1-q 4q9)(1-q5q9)(1-q 6q9)(1-q q0)(1-q 2q1)(1-q 3q1)(1-q 4q1)(1-q 5qw) zzz6ZB2Ltk(1-q 60)将表9.1中数值代入得:qA1 1-(1-10 -3 X 5 x 10-2)(1-1

8、0 -2 X 5 x 10-2)(1-10 -2 X 5 X-2-3-2-2-2-3-2-310 )(1-10 x 5X 10 )(1-5 x 10 x 5X 10 )(1-10 x 5X 10 )(1-10x 10-3)(1-10 -2 x 10-3)(1-10 -2 x 10-3)(1-10 -3 x 10-3)(1-5 x 10-2 x333332323310- )(1-10 - X 10- )(1-10 - X 10- )(1-10 - X 10- )(1-10 - X 10- )(1-10 -32333322x 10-)(1-5 x10-x10-)(1-10 - x10- ) (1-

9、10- x 8X10-)(1-10 - x 8-2-2-2-3-2-2x 10 )(1-10 x 8 x 10 )(1-10 x 8 x 10 )(1-5 x 10 x 8 x232210 )(1-10 x 8X 10 )=10 dvzfvkwMI1表9.1基本事件发生概率取值表代号基本事件名称qi1-qiA1吊钩、吊物下有人代号基本事件名称qi1-qiX1人在吊物下作业10-30.999X2被迫通过10-20.99X3视线不清10-20.99X4司机操作失误10-30.999X5非司机开车-25 X 1020.95X6人在吊物下行走10-30.999X7无人指挥5 X 10-20.95X8疏

10、忽大意10-30.999X9看见未制止10-30.999X10非挂钩工指挥-28 X 100.92B3吊钩失控X11电器（制动器）故障-42 X 100.9998X12吊荷接近额定值2 X 10-10.8X13起吊速度过快10-10.9X14起吊埋在地下地物体10-20.99X15歪拉斜吊5 X 10-20.95X16重量不明5 X 10-20.95X17估计错误10-20.99X18明知超重仍起吊10-30.999X19过载保护器失灵10-4X20机械故障（制动器）10-30.999X21（控制器）电器故障10-4X22（控制器）机械故障5 X 10-30.995P4起重钢丝绳破断X12 X

11、19见B3X23选用不合理10-40.9999个人收集整？仅供参考学习代号基本事件名称qi1-qiX24断股超标10-40.9999X25钢丝绳质量差10-50.99999X26磨损腐蚀超限10-40.9999X27扭结硬伤10-40.9999X28脱槽使用5 X 10-40.9995X29非司机开车5 X 10-20.95X30过度疲劳10-30.999X31不懂操作技术10-20.99X32麻痹大意10-30.999X33未装限位器5 X 10-20.95X34开车前未检查5 X 10-30.995X35带病（开车）5 X 10-20.95X36卷扬机械损坏10-30.999X37卷扬电器

12、装置损坏-41040.9999B5吊具、吊索破断X12 X19见B2X38设计缺陷10-40.9999X39吊物棱角缺口未垫好10-40.9999X40使用变形磨损地吊具、吊索10-50.99999X41索具选用不当10-40.9999X42吊具选用不合理10-40.9999X43钢丝绳有死结10-40.9999X44吊具、吊索受热质变10-40.9999X45捆绑方法不正确10-30.999X46吊具、吊索腐蚀10-40.9999B6吊物脱落代号基本事件名称qi1-qiX47吊物上有浮放物10-30.999X48吊物晃动10-20.99X50未困牢而起吊10-30.999X51歪吊工件10-

13、30.999X53未设计吊装点10-40.9999X54兜翻工件方法不正确10-30.999X55吊物下降时被垫住10-30.999X56没有防脱钩装置10-30.999X57未按标里设计吊钩10-40.9999X58制造质量差10-40.9999X59补焊吊钩10-30.999X60吊钩磨损超限10-40.9999X61裂纹-4100.9999B7平衡轮断裂X62材质差-4100.9999X63滑轮轮缘坏10-40.9999X64护罩不起作用10-30.999X65振动-25 X 100.95X66轴质量差-4100.9999X67卷筒固定绳夹断裂-610-61-10注：参见事故树分析与应用

14、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：R=GG=(X 2l+X22) X ll+X2o+Xl9(X 12X13+X14+X15+X16+X17+X18) rqyn14ZNXI15 / 17个人收集整理仅供参考学习=XllX2l+X20X2l+X22Xll+X20X22+Xl2Xl3Xl9X2l+Xl2Xl3Xl9X22+Xl4Xl9X2l+Xl4Xl9X22+Xl5 Xl9X2l+Xl5Xl9X22+Xl6Xl9X2l+Xl6Xl9X22+Xl7Xl9X2l+Xl7Xl9X22+Xl8Xl9X2l+Xl8Xl9X22Emxvxotoc得到最小割集16个，分别为

15、：K=x 11,X 2lK2=X 20,X 2lK3=X 22,X 1lK4=X 20，X22K5 = X 12,X 13,X 19,X 21旳二Xl2,X 13,X 19,X 22小7二X 14,X 19,X 2lKs二Xl4,X 19,X 22 K9=X 15,X 19,X 2lKl0=Xl5,X 19,X 22Kl1 = X 16,X 19,X 2lKl2=X 16,X 19,X 22Kl3 = Xl7, X19,X 2lKl4=X 17,X 19,X 22Kl5=X 18， Xl9,X 2lKl6=X 18， Xl9,X 22 SixE2yXPq5求B3概率由结构函数式可得：qB3 &

16、 1- (1-qq21) (1-q2oC|21) (1-q22qn) (1-q2oq22) (1-q12q13qwq21) (1-q12q13q19q22) ( 1-q14qwq21)( 1-q14qeq22) ( 1-q15q19q21) ( 1-q15qeq22)(1-q16q19q21 (1-q16qeq22 ) (1-q17qeq21) (1-q17q19q22 ) (1-q18q19q21)(1-q18qeq22 ) 6ewMyirQFL将表9.1中数值代入得qB31.3 x 10-5.(3 ) B4概率计算求最小割集故障树结构函数式为：B=G+G+G=X19(X 12X13+X14

17、+X15+X16+X17+X18)+X 23+X24+X25+X26 +X27+X28+(X 29+X30+X31 +X32 )X 33 + (X 34 +X35)(X 36 +X37) kavU42VRUs=X19X12X13+X19X14+X19X15+X19X16+X19X17+X19X18+X23+X24+X25+X26+X27+X28+X29X33 +X30X33+X31X33+X32X33+X29X34X36+X29X34X37+X29X35X36+X29X35X37+X30X34X36+X30X34X37+X 30X35X36+X30X35X37+X31X34X36+X31X34

18、X37+X31X35X36+X31X35X37+X32X34X36+X32X34X37+X32X35 X36 +X32X 35X37y6v3ALoS89得到最小割集32个，分别为：K= X19 ,X12,X13；K2= X19,X14； K3= X19 , X15 ；K4= X19,X16；K=X19,X17; K= X19,X18; K7= X23;K8=X24; K= X25;Ko二 X26； Kl1= X27 ； K12二 X28 ； K13二 X29 , X33 ； Kl4= X30 , X33； K15二 X31 , X33 ； K 16= X32, X33； K17二 X29 ,

19、X34 , X36 ； Kl8= X29 , X34 , X37 ； Kl9= X29 , X35,X36； K0= X29 , X35 , X37 ；K1= X30 , X34 , X36 ；K2= X30, X34 , X37 ；K23= X30 , X35 , X36 ； K4= X30 , X35 ,X37 ；&5二 X31,X34 , X36 ； K6= X31,X34 , X37 ； K27= X31 , X35 ,X36 ；K：8= X31 , X35 ,X37 ； K29= X32 , X34,X36 ； K30= X32 , X34 , X37 ；K31 = X32 , X3

20、5 , X36；K32= X32 , X35 , X37 . M2ub6vSTnP求B4概率按B4地结构函数式，近似计算概率将表9.1中数值代入得：qB4=10-4 X ( 2 x 10-1 x 10-1 + 10-2+10-3+5 x 10-2 X 10-2+103 )+10-4+10-4+10-5+104+104+5X 10-4+ ( 5X 10-2+10-3+10-2+10-3 ) 5 x 10-2+_2_3_3_4(5X 10 +5X 10 ) (10 +10 ) 0YujCfmUCw=4 X 10-3(4) B5概率计算求最小割集故障树结构函数式为：B5=X19(X 12X13+X1

21、4 +X15+X16 +X17+X18)+X 38+X39+X40+X41 +X42+X43+X44+X45+X46=X19X12X13+X19X14+X19X15+X19X16+X19X17+X19X18+X38+X39+X40+X41 +X42+X43 +X44+X45+X46eUtS8ZQVRd得到最小割集15个，分别为：K1= X19, X12, X13 ； K2= X19 , X14 ； K3= X19, X15 ； K4= X19 , X16 ； K= X19, X17 ； K6= X19 , X18 ； K7= X38 ； K8= X39 ； K9= X40 ；IK10 = X4

22、1 ； Kn = X42 ； IK12= X43 ； IK13= X44 ； K 14= X45 ； K 15= X46 . sQsAEJkW5T求B5概率按Bs地结构函数式近似计算得：qB5=q19(q 12q13+q14+q15+q16+q17+q18)+q 38+q39+q40+q41+q42+q43+q44+c|45+q46GMslasNXkA将表中数值代入得：qB5=1.7X 10-3.(5) B6概率计算 求最小割集故障树地结构函数式为：B6=C9+Cio=C9+D3+D4+D5=X47X48+X42+X5o+X51 +X45+X53+X56(X 54+X55)+X 57+X58+

23、X59+X6o+X6l+Xl9Xl2Xl3+Xl9 Xl4+Xl9Xl5+Xl9Xl6+Xl9Xl7+Xl9Xl8TlrRGchYzg得出最小割集19个，分别为：K1二 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；心5= X60 ；Kl6二 X61 ；Kl7二 X55 , X56 ；K18=X54,X56 ； K二

24、X47 , X48 7EqZcWLZNX 求B6概率按结构函数式近似计算得：qB6=q47q48+q42+q50+q51+q45+q53+q56(q 54+q55)+q 57+q58+q59+q60+q61 +qwq12q13 +q19q14+q19q15+q19q16+q19q17+q-i9q18lzq7IGf02E将表9.1中数值代入得：qB6=4.6X 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：K1二X66 ； K2=X62 ； K3=X63,X 65； Ki=x 64,X 65. zvpgeqJ1hk 求B7概率故障树结构函数式为：B 7

25、=X66+X62 +X63X65+X64X65qB7=1- (1-q66) (1-q62) (1-q63q65) (1-q64q65)19 / 17个人收集整_仅供参考学习将表9.1中数值代入得：qB7=2.5X 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=A i (B3+B4+B5+B6+B7+X67)ge qAl1- ( 1- qB3)( 1- qB4)( 1- qB5)( 1- qB6)( 1- qB7 ) ( 1- q67 ) NrpoJac3v1=10-21- (1-1.3X 10-5 ) (1-4X 10-3 ) (1-1.7X 10-3 ) (1

26、-4.6X 10-3 ) (1-2.5X 10-4 )( 1-10-6 ) 1nowfTG4KI=10-49.1.2.2概率重要度分析根据公式ig(i)二:gg得到：90) g =1- ( 1-qB3 ) ( 1-qB4 ) ( 1-qB5 ) ( 1-qB6 ) ( 1-qB7)( 1-q67)8i代入数值得到 9 (A1 ) =10-2.fjnFLDa5Zo同理可得-3Ig (B3 ) =9.899X 10 .Ig (B4 ) =9.934X 10-3.Ig (B5 ) =9.91 X103.Ig (B6 ) =9.94 X103.-3Ig (B7 ) =9.897X 10 ._3Ig (

27、x67) =9.895X 10 .9.1.2.3临界重要度分析CIg (A1) =Ig (A1) qAg=10_2x 10_2/10_4=1;同理可得：CIg (B3 ) =1.287X 10_3;个人收集整_仅供参考学习_1Cig (B4) =3.974X 10-;1Cig (B5) =1.685X 10-;-1Cig (B6) =4.572 x 10 ;2Cig (B7) =2.474x 10-;-5Cig (67) =9.895x 10 .因此，临界重要度顺序为：Cig (A1) Cig (B6) Cig (B4) Cig (B5) Cig (B7) Cig (B3)Cig(67).tf

28、nNhnE6e59.1.3结果分析(1) 从故障树图9-1及其续图看，造成顶上事件地基本事件很 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 .HbmVN777sL(2) 顶上事件发生地概率为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1.3X10-5;起重钢丝绳破断发生 概率为4x 10-3;吊具、吊索破断发生概率为1.7X 10-3;吊物脱落发生概率为4.6X10-3；平衡轮轴断裂发生概率为2.5X 10-4；卷筒固定绳 夹断发生概率为10-4.从中间事件来看，A1发生概率最高 A下各中间 事件发生概率顺序为 B6B4B5B7B3X67.V7

29、l4jRB8Hs(3) 从临界重要系数来看，吊钩、吊物下有人最重要，其次是吊物脱落，起重钢丝绳破断，吊具、吊索破断较重要.83lcPA59W9从以上分析结果与实际情况基本相符.从上诉分析可知控制吊钩、吊物坠落伤害事故应从最重要地中间 事件着手，控制发生该中间事件中最重要地基本事件，才能有效地控制此类事故发生 .mZkklkzaaP对吊钩、吊物坠落伤害事故，应首先抓住吊钩、吊物下有人这个 最重要地中间事件其中又要重点抓住无人指挥、指挥者疏忽大意、 看见未制止和非挂钩工指挥这四个基本事件应杜绝人在吊物下作个人收集整？仅供参考学习_业、吊物在人上方通过和人在吊物下行走，就可杜绝吊钩吊物下有人这一中间

30、事件发生.AVktR43bpw其次应抓住吊物脱落、其中钢丝绳破断、吊具吊索破断这三个较 重要地中间事件.控制这三个中间事件发生应重点抓造成其发生地最 主要地基本事件即应控制选用吊具不合理、未捆绑好就起吊、歪吊 工件、捆绑方法不对、吊物未涉及吊点等基本事件，就能有效地控制 吊物脱落这一事件发生控制钢丝绳地选定、钢丝绳断股超标等基本 事件就可以控制起重钢丝绳破断发生控制强度不够就可以减少吊具、吊索破断过载在三个中间事件中都有，因此要严格控制吊物超 重这一事件.ORjBnOwcEd根据以上分析，预防事故发生应从以下几点入手.（1）行车司机必须经过专业训练和考试，考试不合格者不得上岗（2）对挂钩工（起

31、重工）也要进行专业培训，使他们熟悉起吊 工具地基本性能和各种吊具、索具地最大负荷、报废标准，熟悉掌握 捆绑、吊挂要求和指挥信号，其他人员不得随意从事捆绑和挂钩工 作.2MiJTy0dTT（3）设备动力部门应定期进行大修、中修.安全技术部门应定期 进行安全检查，特别是对各安全附件安全装置地检查， 不使设备带病 运转 .gliSpiue7A（4） 严格交接班制度，对重要部位更要认真交接和检查.（5） 要严格吊、索具地管理制度，并应实行周检.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes someparts, includingtext, pictures,个人收集整？仅供参考学习_and desig n. Copyright is pers onal own ership.uEhouiYfmh用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 地规定，不