第八周事件树分析ETA3h

1、.系统安全分析的内容分析危险因素及其相关关系分析危险因素及其相关关系初始、诱发和直接引起事故的因素初始、诱发和直接引起事故的因素环境、设备、人员环境、设备、人员控制或根除危险因素的措施控制或根除危险因素的措施后果后果1. 安全防护措施安全防护措施.系统安全分析方法预先危险分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）危害类型和影响分析（Hazard Mode Effect Analysis，FMEA） 包括：故障类型和影响分析故障树分析能量转换分析时间序列分析故障/危害分析故障类型和危险度分析危害综合分析（Hazard Integration Analysis，HIA）

2、职业危害分析（Job Hazard Analysis，JHA）事故分析（Accident Incident Analysis，AIA）总的危害研究（Cross Hazard Study，GHS）系统安全分析（System Safety Analysis，SSA） 系统综合分析（System Integration Analysis，SIA）系统危险故障类型分析（System Hazardous Failure Mode Analysis，SHFMA）对系统缺陷的事后分析（Post Analysis Action System Deficiencies，PAASD）子系统安全分析（Subsyst

3、em Safety Analysis，SSA）事件树分析（Event Tree Analysis，ETA）故障树分析(事故树，Fault Tree Analysis，FTA)管理疏忽与危险树（Management Oversight and Risk Tree）着重研究人和物对系统的影响.系统安全性分析方法的选择.第四节第四节 事件树分析事件树分析（Event Tree Analysis） u 事件树的定义事件树的定义u 事件树的建造事件树的建造u 事件树的简化事件树的简化u 事件树的定量事件树的定量分析分析u 分析案例分析案例. 事件树分析事件树分析（Event Tree Analysis）

4、法是一种时序逻辑的）法是一种时序逻辑的归纳法归纳法，它在，它在给定一个初因事件给定一个初因事件的情况下，按照事故发展的情况下，按照事故发展顺序，顺序，分析与初因事件相关联的各种事件序列的结果分析与初因事件相关联的各种事件序列的结果，从，从而定性与定量的评价系统的特性，并帮助分析人员以而定性与定量的评价系统的特性，并帮助分析人员以获得获得正确的决策正确的决策。 最初用于可靠性分析：最初用于可靠性分析：顺序分析各元件的顺序分析各元件的成功或失败成功或失败的可的可能，能，成功作为上分支，失败作为下分支成功作为上分支，失败作为下分支，不断延续分析直，不断延续分析直至最后一个元件，形成一个水平放置的树形

5、图。至最后一个元件，形成一个水平放置的树形图。 .事件树分析过程确定初因事件：确定和分析可能导致系统安全性后果的初因事件并进行分类，对那些可能导致相同事件的初因事件划分为一类。建造事件树：确定和分析初因事件发生后，找出可能相继发生的后续事件，并进一步确定这些事件发生的先后顺序，按后续事件发生或不发生分析各种可能的结果，找出后果事件。事件树的建造过程也是对系统的一个再认识过程。事件树的定量分析：对所建完的事件树，收集、分析各事件的发生概率及其相互间的依赖关系，定量计算各后果事件的的发生概率，并进一步分析、评估其风险。定性分析.事件树的构建.p 当某一非正常事件的发生概率极低时可以不列入后续事件中

6、；p 当某一后续事件发生后，其后的其他事件无论发生与否均不能减小该事件链的后果时，该事件链即已结束。.12.12. 简化实例 可燃物泄漏(IE)产生火花(L1)仓库起火(L2)警报器故障(L3)未能灭火(L4)人员伤亡(L5)后果YNYYYYYYYNNNNC1：人员伤亡C3：部分财产损失C2：财产损失C4：人员伤亡C5：财产损失C6：部分财产损失C7：安全隐患C8：安全隐患N.1#车控制器失效（方向盘）失控初因事件1#车司机正确工作2#车司机躲避操作路边障碍物P12I后果AABBP21P22P11CP31CP32CCP34P33C1C2C3C4C5避免碰撞无危险与路栏相撞避免相撞无危险两车相撞

7、车头相撞+与路栏相撞 危险 . 事件树定量分析 概率计算概率积. 有一泵和两个串联阀门组成的物料输送系统（如本页图所示）。物料沿箭头方向顺序经过泵A、阀门B和阀门C，泵启动后的物料输送系统的事件树如下页图所示。 设泵泵A A、阀门、阀门B B和阀门和阀门C C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，求系统成功和失败的概率。.失败的概率=0.05+0.950.1+0.950.90.1=0.2305=23.05%成功的概率=0.950.90.9=0.7695=76.95%. 有一泵和两个并联阀门组成的物料输送系统，图中A代表泵，阀门C是 阀门B的备用阀，只有当阀门B失败时，C才开始工作。同上例一样

8、，假设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，求解：该系统失败的概率及成功的概率。. 从以上两例可以看出：u 该系统的事件树，可得知： 这个系统成功的概率为0.9405，系统失败的概率为0.0595。 阀门并联物料系统的可靠度比阀门串联时要大得多。.事事 件件 树树 分分 析（析（ETA） 例例 题题 及及 习习 题题 讲讲 解解一、反应器冷冻盐水流量减少事件树一、反应器冷冻盐水流量减少事件树二、二、 提升矿车事件树提升矿车事件树.反应器冷冻盐水流量减少事件树分析反应器冷冻盐水流量减少事件树分析 某反应器系统如图所示。该反应是放热的，某反应器系统如图所示。该反应是放热的，为

9、此在反应器的夹套内通入冷冻盐水以移走反应为此在反应器的夹套内通入冷冻盐水以移走反应热。热。如果冷冻盐水流量减少，会使反应器温度升如果冷冻盐水流量减少，会使反应器温度升高，反应速度加快，以致反应失控。高，反应速度加快，以致反应失控。 在反应器上安装有温度测量控制系统，并与在反应器上安装有温度测量控制系统，并与冷冻盐水入口阀门联结，根据温度控制冷冻盐水冷冻盐水入口阀门联结，根据温度控制冷冻盐水流量。流量。 为安全起见，安装了为安全起见，安装了温度报警仪温度报警仪，当温度超，当温度超过规定值时自动报警，以便过规定值时自动报警，以便操作者操作者及时采取措施。及时采取措施。反应器的温度控制反应器的温度控

10、制.A冷冻盐水冷冻盐水流量减少流量减少B高温报高温报警仪未报警警仪未报警D操作者未恢操作者未恢复冷却剂流量复冷却剂流量C操作者未发操作者未发现反应器超温现反应器超温D未恢复冷未恢复冷却剂流量却剂流量E未关闭反应器未关闭反应器B高温报高温报警仪报警警仪报警C操作者发现操作者发现反应器超温反应器超温D操作者恢复冷却剂流量操作者恢复冷却剂流量E紧急关闭反应器紧急关闭反应器D操作者恢复冷却剂流量操作者恢复冷却剂流量E紧急关闭反应器紧急关闭反应器反应器冷冻盐水流量减少事件树反应器冷冻盐水流量减少事件树1继续运转继续运转紧急关闭紧急关闭反应失控反应失控继续运转继续运转紧急关闭紧急关闭反应失控反应失控反应失

11、控反应失控E未关闭反应器未关闭反应器0.990.750.750.90.750.90.010.250.250.10.10.25.由上可知，系统状态为由上可知，系统状态为“反应失控反应失控”的有的有、，它们的概率分别为：，它们的概率分别为： P3 = P(B) P(D) P(E) = 0.09 0.25 0.1 = 2.475 10 -2 P6 = P(B)P(C) P(D) P(E) =0.01 0.75 0.25 0.1 =1.875 10-4 P7 = P(B)P(C) =0.01 0.25 =2.5 10-3 由上得，发生由上得，发生“ 反应失控反应失控 ”事故的概率为事故的概率为 P反应

12、失控反应失控= P3 + P6 + P7 2.74 10-2 .提提 升升 矿矿 车车 事事 件件 树树 一斜井提升系统，为防止跑车事故，在矿车下端安一斜井提升系统，为防止跑车事故，在矿车下端安装了装了阻车叉阻车叉，在斜井里安装了人工启动的，在斜井里安装了人工启动的捞车器捞车器。当提。当提升钢丝绳或连接装置断裂时，阻车叉插入轨道枕木下阻升钢丝绳或连接装置断裂时，阻车叉插入轨道枕木下阻止矿车下滑。当阻车叉失效时，人员启动捞车器拦住矿止矿车下滑。当阻车叉失效时，人员启动捞车器拦住矿车。车。 设钢丝绳断裂概率设钢丝绳断裂概率10-4，连接装置断裂概率，连接装置断裂概率10-6，阻，阻车叉失效概率车叉

13、失效概率10-3，捞车器失效概率，捞车器失效概率10-3，人员操作捞，人员操作捞车器失误概率车器失误概率10-2。 画出因钢丝绳（或连接装置）断裂引起跑车事故的画出因钢丝绳（或连接装置）断裂引起跑车事故的事件树，计算跑车事故发生概率。事件树，计算跑车事故发生概率。.提提 升升 矿矿 车车 事事 件件 树树连接装置断裂连接装置断裂钢丝绳正常钢丝绳正常提升矿车提升矿车阻车叉失效阻车叉失效人员正常启动捞车器人员正常启动捞车器捞车器有效捞车器有效连接装置正常连接装置正常阻车叉有效阻车叉有效捞车器失效捞车器失效人员启动捞车器失误人员启动捞车器失误钢丝绳断裂钢丝绳断裂阻车叉有效阻车叉有效阻车叉失效阻车叉失

14、效人员正常启动捞车器人员正常启动捞车器人员启动捞车器失误人员启动捞车器失误捞车器有效捞车器有效捞车器失效捞车器失效正常工作正常工作事故中止事故中止事故中止事故中止跑车事故跑车事故跑车事故跑车事故跑车事故跑车事故跑车事故跑车事故事故中止事故中止事故中止事故中止10-610-310-210-310-410-310-210-3. 由上可知，系统状态为由上可知，系统状态为“跑车事故跑车事故”的有的有、，它们的概率分别为：，它们的概率分别为： P4 = P(A) P(B) P(C) P(D) P(E) = (110-4) 10-6 10-3 (110-2) 10-3 = 9.89901 10-13 P5

15、 = P(A) P(B) P(C) P(D) = (1 10-4) 10-6 10-3 10-2 = 9.999 10-12 P8 =P(A) P(C) P(D) P(E) =10-410-3 (110-2) 10-3 = 9.9 10-11 P9 = P(A) P(C) P(D) = 10-410-3 10-2 = 10-9 由上得，跑车事故发生的概率为由上得，跑车事故发生的概率为 P跑车跑车= P4 +P5 + P8 + P9 1.10998801 10-9 .一、事件树分析过程一、事件树分析过程超温检测装置及超温检测装置及自动停车装置未自动停车装置未标出标出图图 反应器的温度控制反应器的

16、温度控制.初始事件：冷却盐水断流初始事件：冷却盐水断流该系统设计了如下该系统设计了如下安全功能安全功能来应对初始事件：来应对初始事件：1 1、在温度达到、在温度达到t t1 1时，温度警报器报警，向操作工提示报警温度；时，温度警报器报警，向操作工提示报警温度；2 2、操作工收到信号，重新向反应器通冷却水；、操作工收到信号，重新向反应器通冷却水；3 3、在温度达到、在温度达到t t2 2时，反应器自动停车。时，反应器自动停车。这些安全功能是为了应对初始事件的发生。超温报警装置和这些安全功能是为了应对初始事件的发生。超温报警装置和自动停车装置的传感器是完全独立的。温度报警仅仅是为了自动停车装置的传感器是完全独立的。温度报警仅仅是为了使操作工对高温提起注意。使操作工对高温提起注意。.“氧化反应器的冷却水断流”初始事件和安全功能（措施）.二、事件树的定量分析二、事件树的定量分析事件