事故树分析范例上课讲义

1、事故树分析案例起重作业事故树分析一、概述在工矿企业发生的各种类型的工伤事故中，起重伤害所占的比例是比较高的，所 以，起重设备被列为特种设备，每二年需强制检测一次。本工程在施工安装、生产检修 中使用起重设备。伤害事故的因素很多，在众多的因素中，找出问题的矢键，米取最有 效的安全技术措施来防止此类事故的发生，最好的方 法是对起重机事故采取事故树分 析方法，现对“起吊物坠落伤人”进行事故树分析。二、起重作业事故树分析1事故树图T图6-2起吊物坠落伤人事故树T起重物坠落伤人；Ai人与起吊物位置不当；A2起吊物坠落;Bi -人在起吊物下方；B2人距离起吊物太近；B3-吊索物的挂吊部位缺陷；Bs-起吊物的

2、挂吊部位缺陷；B?起升机构失效；B9吊钩断裂；Ci-吊索有滑出吊钩的趋势；C3- -司机误解挂吊工手势；Di挂吊不符合要求；Xi-起吊物从人头经过；X3-挂吊工未离开就起吊；X5-吊钩无防吊索脱出装置；X7-挂吊不对称；X9-运行位置太低；Xi 1斜吊；X13司机操作技能缺陷；Xl5吊索吊具超载；垫；X 17吊索没有夹紧；落；X19挂吊部位结构缺陷；X21司机操作错误；X 23现场环境照明不良；B4吊索、吊具断裂；Be司机、挂吊工配合缺陷;B8起升绳断裂；C2吊索、吊具损坏；D2起吊中起吊物受严重碰撞；X2人从起吊下方经过；X4 -起吊物靠近人经过；X 6捆绑缺陷；X8挂吊物不对；Xi。一没有

3、走规定的通道；X 1 2运行时没有鸣铃；X14制动器间隙调整不当；X16起吊物的尖锐处无衬Xl8起吊物的挂吊部位脱X 20挂吊工看错指挥手势；X22 -行车工看错指挥手势；X 25卷筒机构故障；X24制动器失效；X26钢丝磨损；X27超载；X28吊钩有裂纹；X29超载式2、计算事故树的最小割集、最小径集，该事故树的结构函数为：T=A 1A2= (Bl + B2) (B3+B4+ B5+B6+ B7+B8= B9)=(X 1+X2)+(X 3+X4) (X 5 Cl)+(X 15+C2)+(X 18+XI9)+(X20+X2l+C3)+( X 24 X25) +(X 26+X27)+(X 28+

4、X 29)=(Xi+X2+X3+X4)X5(Di+aD2+D3)+X 15+(X 16+Xi?)+(X 18+Xi9)+X2o+X2i +(X22+X23)+X24 X25+X26+X27+X28+X29=(X1+X2+X3+X4)X3 (X6+X7+X8+aX9+aXio+aXi i+aXi2+Xi3 X14+Xl5+Xl6+Xl7+Xl8+Xl9+X20+X21+X22+X23+X24+X25+X26+X27+X28)=XiX5X6+XiX5X7+XiX5X8+aXiX5X9+aXiX5Xio+aXiX5Xn+aXiX5Xi2+XiX5Xi3Xi4+XiXi5+X1X16+X1X17+X1

5、X18+X1X19+X1X20+X1X21+X1X22+X1X23+X1X24+X1X25+X1X26+X1X27+XlX28+X2X5X6+X2X5X7+X2X5X8+aX2X5X9+aX2X5Xl0+aX2X5Xl1+aX2X5Xl2+X2X5Xl3Xl4+X2X15+X2X16+X2X17+X2X18+X2X19+X2X20+X2X21+X2X22+X2X23+X2X24X25+X2X26+X2X27+X2X28+X3X5X6+X3X5X7+X3X5X8+aX3X5X9+aX3X5Xl0+aX3X5Xl1+aX3X5Xl2+X3X5Xl3Xl4+X 3X15+X3X16+X3X17+X3

6、X18+X3X19+X3X20+X3X21+X 3X22+X3X23+X3X24+X3X25+X3X26+X3X27+X3X28+X4X5X6+X4X5X7+X4X5X8+aX4X5X9+aX4X5XlO+aX4X5Xn+aX4X5Xl2+X4X5X13X14+X4X15+X4X16+X4X17+X4X18+X4X19+X4X20+X4X21+X4X22+X4X23+X4X24X25+X4X27+X4X28在事故树中，如果所有的基本事件都发生，则顶上事件必然发生。因此，了解哪些基本事件的组合对顶上事件发生具有较大影响，这对有效地、经济地 预防事故的发生是非常重要的。事故树分析中的割集（K）就是

7、系统发生事故的模式，引起顶上事件发生的最小限值的割集。每一最小割集是表示顶上事件发生的每一种可能性。事故树最小割集越多， 顶上事件发生的可能性就越大，系统就越危险。式(1)为事故树的最小割集表达式，最小割集共有84个，即：Kl=Xl,X5,Xl6K84=X 4,X28从式(1)中可以看出，“起吊物坠落伤人”事故的最小割集有84个，说明起重机械 发生吊物坠落伤人的可能是非常多的。如果不采取必要的安全技术措施，这样的系统是不能 被接受的。事故树分析中的径集(G)就是系统防止事故的模式，避免顶上事件发生的最低限度的 径集称最小径集。每一个最小径集表示每一种防止顶上事件发生的途径。事故树中最小径集 越

8、多，顶上事件发生的可能性就越上，系统就越安全。根据布尔代数化简式(1)可得：T=GlG2G3G4 G5G6 G7 G8 G9 G10 Gl1事故树的最小径集(Gi)为：Gl=Xl,X2,X3,X4G2=X 5,X 15,X 16,X 17,X 18,X 19,X 20,X 21,X 22,X 23,X 24, X 26,X27,X 28)G3=X 5,X 15,X 16,X 17,X 18,X 19,X 20,X 21,X 22,X 23, X 25,X 26,X 27,X 28)G4=a,X 6,X 7,X 8 ,X 13,X 15,X 16,X 17,X 18,X 19,X 20,X 21

9、,X 22,X 23,X 24, X 26,X 27,X28)G5=a,X 6,X 7,X 8 ,X 13,X 15,X 16,X 17,X 18,X 19,X 20,X 21,X 22,X 23, X 25,X 26,X 27,X28)G6=X 6,X 7,X 8 ,X 9,X 10 ,X ii,X 12,X 13 ,X 15 ,X 16 ,X 17,X w,X 19,X 20 ,X 21 ,X 22 ,X 23, X24, X 26 ,X 27,X 28G7=X 6,X 7,X 8 ,X 9,X 10 ,X 11,X 12,X 13 ,X 15 5X 16 ,X 17,X 18,X 19,

10、X 20 ,X 21 ,X 22 ,X 23, X25, X 26 5X 27,X 28)G8=a,X 6,X 7,X8,Xi4,X 15,X 16,X 17,X 18,X 19,X 20,X 21,X 22,X 23,X 25 ,X 26,X 27,X 28I9=ho=ll1 = ll2=ll3=ll4式从式(2)中看出，该事故树的最小径集有11个，说明要预防起吊物坠落伤人就必须从11条途径进行考虑。3、基本事件结构重要度分析如何辨识各基本事件的发生对顶上事件发生的影响就必须 对事故树进行基本事件的重要度分析。重要度分析方法有多种，其中不考虑基本事件发生的 概率，仅从事故树结构上分析各基本事

11、件的发生对顶上事件发生的重要程度的方法称基本事 件的结构重要度分析研究。精确计算各基本事件结构重要度系数工作量很大，通常是通过估 算来求得系数。1 1l(i匚-Er-或 l(i)=呂式(3)X?k 1 2n1 X?g 1 2n1式中l(i)为基本事件Xi近似判别值；ni为基本事件所在最小割(径)集中包含基本事件的个数。通过式(3)计算得：h=|2=l3=7.82515=5.516=17=18=1l9=ll0=ll1 = ll2=0.5 ；I 13=1 14=0.5Il5=ll6=ll7=ll8=ll9=l2o=l21 = l22=l23=l26=l27=l28=2 ；I 24= I 25=1

12、则各基本事件结构重要排序为：式(4)说明：从事故树结构分析基本事件Xi,对顶上事件的发生影响很大：基本事件Xs 其次：Xl5,Xl6,Xl7!Xl8,Xl9,X20,X21IX22!X23, X27,X28影响也比较大。也就是说吊物从人头顶经过，人 从吊物下经过，挂工未离开就起吊，起吊物靠近人经过、吊钩无防吊索脱出装置这五个基本 对造成吊物坠落伤人事故的发生影响最为重要。事故树结构上看，要避免顶上事件发生，最佳的做法就是根据基本事件结构重要度数系 数大小依次采取措施如果各基本事件的发生概率有差别，则需要作概率重要度分析和临界重 要度分析。4、预防事故模式如前所述、事故树表达式中的每一个最小径集

13、就是系统有效防止事故 的一种模式。最小径集中基本事件较少的，则预防最为有效。由式T=GiG2G3G4G5G6 G7G8G9G10G11可知：T由门个最小径集构成，因此预防事故模式就有门种。最小径基本事件最少的是Gi，使得Gi=O，则为最佳的预防事故模式。G=0的条件是 Xi，X2，X3，X4同时为0，即基本事件Xi，X2，X3，X4都不发生。因此，只要避 免吊物从人头顶经过、避免人体从吊物下经过，避免挂吊工未离开 就起吊，避免起吊物靠近 人经过，就能避免起吊物伤人的发生。G2-G11中基本事件相对比较，预防事故要采取的措施相对要多一些。经过分析这些基 本事件可分为四类。第一类为起重设备及环境设

14、施缺陷基本事件有：X5、X23 ；第二类为起重设备设施的维修、保养缺陷基本事件有：X14 X 17 X24、X25、X26、X28第三类为操作人员技能缺陷基本事件有：X6、X7、X8、 Xi3 X20X21 X 22第四类为违章作业基本事件有：X9 X 10 X 11 X 12 X 15 X 16 X 17 X 18 X 27 X 29 因此， 只要确保起重设备、设施和工作环境完整和完好，起重司机和挂吊工培训后持证上岗，杜绝 违章作业就能避免起吊物坠落，也就不会发生伤人事故。Gi=0与G2=0(G3=0,或Gii=O)这两类预防事故模式比较而言，G仁0比较容易做到， 其效果避免伤人事故；后一模

15、式要求比较多，但其效果是不但避免了伤人，而且避免了起吊 物坠落造成的设备事故和财产损失。结果分析及安全对策1、“起吊物坠落伤人”事故树的最小径集有84个，说明起重系统发生事故的可能 性是非常大的，需要采取必要的安全技术措施。2、 事故树的最小径集有11个，说明要预防起吊物坠落伤人就必须从11条途径进行 考虑，避免任何一个最小径集中每一个基本事件的发生即为预防事故的一种模式。事件的发3、通过基本事件结构重要度分析，基本事件X1、X 2、X 3、X4、X5对顶上生影响最大；、x15x16x17x18x19x20x22x23x26x27*28 影响也较大。4、预防起吊物坠落伤人”事故的最佳模式是Xi=X2=X3=X4=0即避免起吊物从人头 顶经过，避免人从吊物下经过，避免挂吊物坠落伤人事故的发生。5、 预防“起吊物坠落伤人”事故的最佳模式是：确保起重设备设施和工作环境完好，起重司机和挂吊工培训后持证上岗，杜绝违章作业。6、建立起重作业安全对策检查项目严禁吊物从人头顶经过或人从吊物下经过；起 吊时人与吊物距离不得太近；所有吊物钩应配备有效的防