故障树分析培训ppt课件

1、事故树分析方法 FTA 质量部 2021年3月15日第2页第一部分 概述第二部分 事故树的建造及其数学描画第三部分 事故树的定性分析第四部分 事故树的定量分析第五部分 课堂练习第3页第一部分 概 述 第4页一、称号 FTA Fault Tree Analysis 事故树分析 缺点树分析 失效树分析二、方法由来及特点 美国贝尔实验室维森H.A.Watson创建 民兵式导弹发射控制系统的可靠性分析最早运用 分析事故缘由和评价事故风险后期推行方法特点 演绎方法 全面、简约、笼统直观 定性评价和定量评价目的：找出事故发生的根本缘由和根本缘由组合适用范围：分析事故或想象事故(曾经发生或未发生的事故运用方

2、法：由顶上事件用逻辑推导逐渐推出根本缘由事件资料预备：有关消费工艺及设备性能资料，缺点率数据人力、时间：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天效果：可定性及定量，能发现事先未估计到的缘由事件三、事故树分析的程序 熟习系统确定顶上事件修正简化事故树建造事故树调查事故调查缘由事件搜集系统资料定性分析定量分析制定平安措施第9页第二部分 事故树的建造及其数学描画 1、事故树的符号 事件符号 顶上事件、中间事件符号，需求进一步往下 分析的事件； 根身手件符号，不能再往下分析的事件； 正常事件符号，正常情况下存在的事件； 省略事件，不能或不需求向下分析的事件。一、事故树的建造或门，表示B1或B2任一事件单

3、独发生输入时，A事件都可以发生输出； 与门，表示B1、B2两个事件同时发生输入时，A事件才干发生输出； 逻辑门符号 条件或门，表示B1或B2任一事件单独发生输入时，还必需满足条件a，A事件才发生输出； 条件与门，表示B1、B2两个事件同时发生输入时，还必需满足条件a，A事件才发生输出； 限制门，表示B事件发生输入且满足条件a时，A事件才干发生输出。 转入符号，表示在别处的部分树，由该处转入在三角形内标出从何处转入； 转出符号，表示这部分树由此处转移至他处在三角形内标出向何处转移。 转移符号 2、事故树的建造方法顶上事件中间事件根身手件直接缘由事件可以从以下三个方面思索： 机械电器设备缺点或损坏

4、； 人的过失操作、管理、指挥； 环境不良。举例：对油库静电爆炸进展事故树分析 汽油、柴油作为燃料在消费过程中被大量运用，由于汽油和柴油的闪点很低，爆炸极限又处于低值范围，所以油料一旦走漏碰到火源，或挥发后与空气混合到一定比例遇到火源，就会发生熄灭爆炸事故。火源种类较多，有明火、撞击火花、雷击火花和静电火花等。 试对静电火花呵斥油库爆炸做一事故树分析。二、事故树的数学描画1、事故树的构造函数构造函数描画系统形状的函数。xi=1 表示单元i 发生即元、部件缺点i=1,2,n0 表示单元i 不发生即元、部件正常i=1,2,ny =1 表示顶上事件发生0 表示顶上事件不发生y=(X) 或 y=(x1,

5、 x2, xn) (X) 系统的构造函数(X) = x1 x3+ (x4 x5) + x2 x4+ (x3 x5) 2、构造函数的运算规那么(布尔代数 结合律 ABCABC A B CA B C 交换律 ABBA A BB A 分配律 A BCA BA C AB CABAC 等幂律 AAA A AA 吸收律 AA BA A ABA 互补律 AA A A 对合律 AA 德莫根律 ABA B A BAB 练习1：写出如下事故树的构造函数练习2：写出如下事故树的构造函数第24页第三部分 事故树的定性分析 一、利用布尔代数化简事故树等效事故树F=X1+X2)X1X3=X1X1X3+X1X2X3=X1X

6、3+X2X1X3=X1X3练习1：化简该事故树，并做出等效图等效事故树F=X1+X3)X1X2=X1X1X2+X1X2X3=X1X2+X1X2X3=X1X2练习2：化简该事故树，并做出等效图F=X1+X2X3) X4+X1 (X2+X4)= X1+X2X3) X4+X1X2+X1X4) = X1+X2X3) X4+X1X2) =X1X4+X1X1X2+X2X3X4+X2X3X1X2=X1X4+X1X2+X2X3X4+X1X2X3=X1X4+X1X2+X2X3X4等效事故树二、最小割集与最小径集1、割集和最小割集 割集：事故树中某些根身手件的集合，当这些根身手件都发生时，顶上事件必然发生。 假设

7、在某个割集中恣意除去一个根身手件就不再是割集了，这样的割集就称为最小割集。也就是导致顶上事件发生的最低限制的根身手件组合。2、最小割集的求法行列法 布尔代数化简法 行列法 行列法是1972年由富赛尔(Fussel)提出的，所以又称富塞尔法。 从顶上事件开场，按逻辑门顺序用下面的输入事件替代上面的输出事件，逐层替代，直到一切根身手件都代完为止。 布尔代数化简法 事故树经过布尔代数化简，得到假设干交集的并集，每个交集实践就是一个最小割集。行列法计算最小割集的步骤：1、将用与门衔接的输入事件，按行陈列；2、将用或门衔接的输入事件，按列陈列；3、下面分解的事件如是与门衔接的输入事件，按行陈列，并分别置

8、换上级事件；4、下面分解的事件如是或门衔接的输入事件，按列陈列，并分别置换上级事件；5、根据上述原那么，直到不能再分解的根身手件；6、进展布尔等幂、吸收运算，求得最小割集用行列法和布尔代数化简法求最小割集T 一二三四五X1M1X2X1M2M3X2X1M4 M5M6X3X2X1X4 M5X5 M5X6X8X3X2X1X4 X6X4 X7X5 X6X5 X7X6X8X3X2进展布尔等幂、吸收运算，运算结果：X1 X2 X3 X6 X8 X4X7 X5X7行列法化简缺点树等效事故树练习：用行列法求该事故树的最小割集 径集：事故树中某些根身手件的集合，当这些根身手件都不发生时，顶上事件必然不发生。 假

9、设在某个径集中恣意除去一个根身手件就不再是径集了，这样的径集就称为最小径集。也就是不能导致顶上事件发生的最低限制的根身手件组合。3、径集和最小径集4、最小径集的求法 最小径集的求法是将事故树转化为对偶的胜利树，求胜利树的最小割集即事故树的最小径集。 画出胜利树，求原树的最小径集1、画胜利树2、求胜利树的最 小割集3、原事故树的最 小径集胜利树练习：1、求其最小割集2、画胜利树3、求胜利树的最 小割集4、原事故树的最 小径集5、画出以最小割 集表示的事故 树的等效图6、画出以最小径 集表示的事故 树的等效图胜利树第47页第四部分 事故树的定量分析 一、根本计算公式1、逻辑加或门衔接的事件的概率计

10、算公式P0 = g ( x1+ x2+ + xn) = 1(1 q1) (1 q2)(1 qn)2、逻辑乘与门衔接的事件的概率计算公式PA= g ( x1 x2 xn) = q1 q2 qn二、直接分步算法各根身手件的概率分别为：q1= q2 = 0.01q3= q4 = 0.02q5= q6 = 0.03q7= q8 = 0.04求顶上事件T发生的概率三、利用最小割集计算例：设某事故树有3个最小割集： x1 , x2 , x3 , x4 , x5 , x6 , x7 。各根身手件发生概率分别为：q1 ，q2 ，q7 ，求顶上事件发生概率。画出等效事故树用分步计算法计算顶上事件的发生概率等效事

11、故树该方法适用于各个最小割集中彼此没有反复的根身手件例：设某事故树有3个最小割集： x1 , x2 , x2 , x3 , x4 , x2 , x5 。各根身手件发生概率分别为：q1 ，q2 ，q5 ，求顶上事件发生概率。列出顶上事件发生概率的表达式用布尔代数等幂律化简，消除每个概率积中的反复事件计算顶上事件的发生概率四、利用最小径集计算例：设某事故树有3个最小径集： x1 , x2 , x3 , x4 , x5 , x6 , x7 。各根身手件发生概率分别为：q1 ，q2 ，q7 ，求顶上事件发生概率。画出等效事故树用分步计算法计算顶上事件的发生概率等效事故树该方法适用于各个最小径集中彼此没

12、有反复的根身手件例：设某事故树有3个最小径集：P1= x1 , x2 , P2= x2 , x3 , P3 = x2 , x4 。各根身手件发生概率分别为：q1 ，q2 ，q4 ，求顶上事件发生概率。列出顶上事件发生概率的表达式用布尔代数等幂律化简，消除每个概率积中的反复事件计算顶上事件的发生概率第56页第五部分 课堂练习 蒸汽锅炉缺水爆炸事故树分析事 件原 因顶上事件锅炉缺水缺水警报器失灵、水位下降、未察觉水位下降给水故障、排污阀故障给水故障管道阀门故障、自动给水调节失灵、停水、给水泵损坏、没蒸汽泵、爆管排污阀故障阀关闭不严、未关闭未察觉判断失误、工作失误判断失误叫水失误、假水位叫水失误忘记叫水、叫水不足假水位水位计损坏、没定期冲洗、水位计安装不合理、汽水共腾汽水共腾碱度高、汽水旋塞关闭要求：画出事故树和胜利树，求胜利树的最小径集，求构造重要度，给出防止事故的方案事故树胜利树叶片断裂事故树分析事 件原 因顶上事件T叶片雷击断裂M1、叶片强度不足M2（达到断裂极限）雷击断裂M1防雷系统失灵M3、未察觉M4防雷系统失灵M3接地断路M5、叶片内部断路M6、接头接触不良M7、设计容量不足X1接地断路M5测量工具不准X2、未察觉M8内部断路M6测量工具不准X2、未察觉M8接头接触不良M7测量