安全评价讲义课件4.ppt

1、 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出从一个初因事件开始，按照事故发展过程中事件出现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把现与不出现，交替考虑成功与失败两种可能性，然后再把这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分这两种可能性又分别作为新的初因事件进行分析，直到分析最后结果为止。它是一种析最后结果为止。它是一种归纳逻辑树图归纳逻辑树图，能够看到事故，能够看到事故发生的发生的动态动态发展过程。发展过程。1974年美国耗资年美国耗资300万美元万美元在对核电站进行风险评价在对核电站进

2、行风险评价中事件树分析曾发挥过重要作用，现在已有许多国家将事中事件树分析曾发挥过重要作用，现在已有许多国家将事件树分析形成为标准化的分析方法。件树分析形成为标准化的分析方法。5、事件树分析 E T A（E v e n t T r e e A n a l y s i 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005事件树分析的事件树分析的 能够能够判断出事故发生与否判断出事故发生与否，以便采取直观的安全，以便采取直观的安全方式；方式；能够能够指出消除事故的根本措施指出消除事故的根本措施，改进系统的安全，改进系统的安全状况；状况；从宏观角度分析系统可能发生事

3、故，从宏观角度分析系统可能发生事故，掌握掌握系统中系统中事故发生的事故发生的规律规律；可以找出可以找出最严重最严重的事故后果，为确定顶上事件提的事故后果，为确定顶上事件提供依据。供依据。事件树分析的目的 能够判断出事故发生与否，以便采取直观的安 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 事件树分析过程事件树分析过程 1）确定初始事件（可能引发事故的初始事件）；）确定初始事件（可能引发事故的初始事件）；2）识别能消除初始事件的安全设计功能；）识别能消除初始事件的安全设计功能；3）编制事件树）编制事件树;4)描述导致事故顺序情况描述导致事故顺序情况

4、;5）确定事故顺序的最小割集）确定事故顺序的最小割集 6）编制分析结果编制分析结果.事件树分析过程 1）确定初始事件（可能引发事故的初始 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v事件树的编制事件树的编制初始事件初始事件（A A）事件事件（B B）事件事件（C C）事件事件（DD）事故序列描述事故序列描述初始事件初始事件A A成功成功失败失败编制事件树的第一步编制事件树的第一步 事件树的编制初始事件事件事件事件事故序列描述初始事件A 成功失 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005初始事件初始事件（

5、A A）事件事件（B B）事件事件（C C）事件事件（DD）事故序列描述事故序列描述初始事件初始事件A A成功成功失败失败事件树中第一安全措施的展开事件树中第一安全措施的展开初始事件事件事件事件事故序列描述初始事件A 成功失败事件树中第 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005初始事件初始事件（A A）事件事件（B B）事件事件（C C）事件事件（DD）事故序列描述事故序列描述初始事件初始事件A A事件树中第二安全措施的展开事件树中第二安全措施的展开失败失败成功成功初始事件事件事件事件事故序列描述初始事件A 事件树中第二安全措 安全评价方法及应用

6、安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005初始事件初始事件（A A）事件事件（B B）事件事件（C C）事件事件（DD）事故序列描述事故序列描述初始事件初始事件A A事件树的编制事件树的编制成功成功失败失败ABDABD某某DD某某DD某某DD事故序列描述事故序列描述DD事故序列描述事故序列描述ABDABD初始事件事件事件事件事故序列描述初始事件A 事件树的编制成功失 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005PICBA Cv 事件树分析举例事件树分析举例原原料料输输送送系系统统示示意意图图 事件树分析举例原料输送系统示意

7、图 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 事件树分析举例事件树分析举例原料输送系统事件树原料输送系统事件树 事件树分析举例原料输送系统事件树 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005分析实例分析实例ABC 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。假设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，画事件树并且求成功的概率。分析实例A B C A 代表泵，阀门C 是阀门B 的备用阀，只 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训

8、 20052005由上知这个系统成功的概率为0.9405，系统失败的概率为0.0595。由上知这个系统成功的概率为0.9 4 0 5，系统失败的概率为0.安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005练习练习某露天矿铁路运输过程中，一列上坡行驶的列车连接器钩舌断裂，造成尾车沿坡道下滑。由于调度员没有及时采取制止车辆下滑措施，撤诉不断增加。当尾车滑行到135车站时，该站运转员错误的将车放入上线。尾车进入上线后继续滑行，经过117站时运转员束手无策。结果，尾车与前方的检修车、移道机相撞，从造成多人死亡的事故。选择断钩跑车为初始事件，针对该初始事件有三种安全

9、功能：1、调度员采取制动措施；2、135站运转员将车放入安全线；3、117站运转员将车放入安全线。练习某露天矿铁路运输过程中，一列上坡行驶的列车连接器钩舌断裂 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005事件树事件树断钩跑车调度员采取制动措施调度员没采取措施135站运转员措施正确135站措施错误117站运转员采取措施117站没采取措施安全安全安全事故事件树断钩调度员采取制动措施调度员1 3 5 站运转员措施正确1 3 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 小结目的目的：辨识初始事件发展成为事故的各

10、种过程及后果：辨识初始事件发展成为事故的各种过程及后果适用范围适用范围：设计时找出适用的安全装置，操作时发现设备故：设计时找出适用的安全装置，操作时发现设备故 障及误操作将导致的事故障及误操作将导致的事故使用方法使用方法：各事件发展阶段均有成功和失败的两种可能，：各事件发展阶段均有成功和失败的两种可能，由初始事件经过各事件、阶段一直分析出事件、由初始事件经过各事件、阶段一直分析出事件、发展的最后各种结果发展的最后各种结果资料准备资料准备：有关初始事件和各种安全措施的知识：有关初始事件和各种安全措施的知识人力、时间人力、时间：2 24 4人组成小组，分析小型单元几个初始事人组成小组，分析小型单元

11、几个初始事 件需件需3 36 6天，大型复杂单元需天，大型复杂单元需2 24 4周周效果效果：定性和定量，找出初始事件发展的各种结果，分析：定性和定量，找出初始事件发展的各种结果，分析 其严重性可在各发展阶段采取措施使之朝成功方向其严重性可在各发展阶段采取措施使之朝成功方向 发展发展 小结目的：辨识初始事件发展成为事故的各种过程及后果 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 事故树分析又称为故障树分析，是一种演绎的系统安全分析事故树分析又称为故障树分析，是一种演绎的系统安全分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层方法。它是从

12、要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止。为止。1 1、选择合理的顶上事件、选择合理的顶上事件 2 2、资料收集准备、资料收集准备(事故案例及统计）事故案例及统计）3 3、建造事故树、建造事故树v 事故树分析的几个阶段事故树分析的几个阶段 4 4、定性分析（最小割集、径集、定性分析（最小割集、径集 及结构重要度）及结构重要度）5 5、定量分析（顶上事件发生概率）定量分析（顶上事件发生概率）6、事故树分析 F T A（F a u l t T r e e A n a l y s

13、i 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005F T 示意图 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 故障树的编制 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005矩形符号：代表顶上事件或中间事件，见图矩形符号：代表顶上事件或中间事件，见图（a）。）。是通过逻辑门作用的、由一个或多个是通过逻辑门作用的、由一个或多个原因而导致的故障事件。原因而导致的故障事件。圆形符号：代表基本事件，见图（圆形符号：代表基本事件，见图（b）。）。表示表示不要求进一步展开的基本引发

14、故障事件。不要求进一步展开的基本引发故障事件。屋形符号：代表正常事件，见图（屋形符号：代表正常事件，见图（c）。）。即系即系统在正常状态下发挥正常功能的事件。统在正常状态下发挥正常功能的事件。菱形符号：代表省略事件，见（菱形符号：代表省略事件，见（d）。）。因该事因该事件影响不大或因情报不足，因而没有进一步展件影响不大或因情报不足，因而没有进一步展开的故障事件开的故障事件 椭圆形符号：代表条件事件，椭圆形符号：代表条件事件，见图（见图（e）。）。表示施加于任何逻辑门的条件或表示施加于任何逻辑门的条件或限制。限制。事件符号矩形符号：代表顶上事件或中间事件，见图（a）。是通 安全评价方法及应用安全

15、评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 (a)(b)安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 或门或门，表示，表示B B1或或B B2任一事件单独发生（输任一事件单独发生（输入）时，入）时，A A事件都可以发生（输出）。事件都可以发生（输出）。A=B B1+B+B2 例子：灯泡并联。例子：灯泡并联。与门与门，表示，表示B B1或或B B2同时发生（输入）时，同时发生（输入）时，A A事件才发生（输出）。事件才发生（输出）。A=B B1B B2例子：灯泡串联。例子：灯泡串联。条件或门条件或门，表示，表示B B1或或B B

16、2任一事件单独发生任一事件单独发生（输入）时，还必须满足条件（输入）时，还必须满足条件a a，A A事件才事件才发生（输出）。发生（输出）。如钢瓶爆炸无论是因为与火源接近还是接如钢瓶爆炸无论是因为与火源接近还是接近热源，都必须有一个必然的条件，那就近热源，都必须有一个必然的条件，那就是应力超过钢瓶强度极限。是应力超过钢瓶强度极限。逻辑门符号 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005Tx1x2与与门门：或门：或门：T+x1x2xnxnxn+xnT=x1 x2T=x1+x2T x 1 x 2 与门：安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评

17、 价价 培培 训训 20052005 条件与门条件与门，表示，表示B B1或或B B2同时发生（输同时发生（输入）时，还必须满足条件入）时，还必须满足条件a a，A A事件事件才发生（输出）。才发生（输出）。限制门（禁门）限制门（禁门），表示，表示B B事事件发生（输入）且满足条件件发生（输入）且满足条件a a时，时，A A事件才发生（输出）。事件才发生（输出）。条件与门，表示B 1 或B 2 同时发生（输限制门（禁门），表示B 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005许多化学反应只有在催化剂存在的情况下才能反应完许多化学反应只有在催化剂存在的情

18、况下才能反应完全，催化剂不参加反应，但它的存在是必要的。这种全，催化剂不参加反应，但它的存在是必要的。这种逻辑如下图。从脚手架坠落死亡事故也是禁门（只有逻辑如下图。从脚手架坠落死亡事故也是禁门（只有具有一定高度及地面条件的情况下才能死亡）。具有一定高度及地面条件的情况下才能死亡）。许多化学反应只有在催化剂存在的情况下才能反应完全，催化剂不参 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005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，表示在这部分树由该处转移至他处，由该处转出（在三角形内标出向何处转移）。转移符号转移符号

19、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 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 熟悉系统熟悉系统确定顶上事件确定顶上事件修改简化事故树修改简化事故树建造事故树建造事故树调查事故调查事故调查原因事件调查原因事件收集系统资料收集系统资料定性分析定性分析定量分析定量分析制定安全措施制定安全措施 事故树分析的程序熟悉系统确定顶上事件修改简化事故树建造事故 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005v 顶上顶上事件事件中间事件中间事件基本事件基本事件直接原因事件可以从以下三个方面考虑：

20、直接原因事件可以从以下三个方面考虑：机械（电器）设备机械（电器）设备故障或损坏；故障或损坏；人人的差错（操作、管理、指挥）；的差错（操作、管理、指挥）；环境环境不良。不良。事故树的建造方法顶上事件中间事件基本事件直接原因事件可以从 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005故障树定性分析故障树定性分析 故障树分析，包括定性分析和定量分析两故障树分析，包括定性分析和定量分析两种方法。在定性分析中，主要包括最小割集、种方法。在定性分析中，主要包括最小割集、最小径集和重要度分析。最小径集和重要度分析。最小割集及其求法最小割集及其求法 割集：它是导致顶上事

21、件发生的基本事件的割集：它是导致顶上事件发生的基本事件的集合。最小割集就是引起顶上事件发生必须的集合。最小割集就是引起顶上事件发生必须的最低限度的割集。最小割集的求取方法有行列最低限度的割集。最小割集的求取方法有行列式法、布尔代数法等。式法、布尔代数法等。每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能渠道。最小割集的渠道。最小割集的数目越多，越危险数目越多，越危险。故障树定性分析 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005最小径集及其求法最小径集及其求法 径集：如果故障树中某些基本事件不发生，则径集：如果故障树中某些基

22、本事件不发生，则顶上事件就不发生，这些基本事件的集合称为顶上事件就不发生，这些基本事件的集合称为径集。径集。最小径集：就是顶上事件不发生所需的最低限最小径集：就是顶上事件不发生所需的最低限度的径集。度的径集。最小径集的求法是利用它与最小割集的对偶最小径集的求法是利用它与最小割集的对偶性。首先作出与故障树对偶的性。首先作出与故障树对偶的成功树成功树，即把原即把原来故障树的与门换成或门，而或门换成与门，来故障树的与门换成或门，而或门换成与门，各类事件发生换成不发生，利用上述方法求出各类事件发生换成不发生，利用上述方法求出成功树的最小割集，再转化为故障树的最小径成功树的最小割集，再转化为故障树的最小

23、径集。集。最小径集及其求法 径集：如果故障树中某些基本事件不发生 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005结构重要度分析结构重要度分析 从事故树结构上分析各基本事件的重要从事故树结构上分析各基本事件的重要度（不考虑各基本事件的发生概率）或度（不考虑各基本事件的发生概率）或假定各基本事件发生概率相等的情况下，假定各基本事件发生概率相等的情况下，分析各基本事件的发生对顶上事件发生分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度，叫的影响程度，叫结构重要度结构重要度。结构重要度分析从事故树结构上分析各基本事件的重要度（不考虑各 安全评价方法及应用安全评价方

24、法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 一般利用一般利用最小割集分析判断最小割集分析判断方法进行结构重要度方法进行结构重要度判断判断 l l 一阶（单事件）最小割集中的基本事件结构一阶（单事件）最小割集中的基本事件结构重要度大于所有高阶最小割集中基本事件的结构重要度大于所有高阶最小割集中基本事件的结构重要系数。重要系数。一般利用最小割集分析判断方法进行结构重要度判断 结构重要度 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 l l 仅在同一最小割集中出现的所有基本事件，仅在同一最小割集中出现的所有基本事件，结构重要系数相等（在其

25、他割集中不再出现）。结构重要系数相等（在其他割集中不再出现）。l 仅在同一最小割集中出现的所有基本事件，结构重要系数 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 l l 几个最小割集均几个最小割集均不含有共同元素不含有共同元素，则，则低阶最小割集中基本事件重要系数大于低阶最小割集中基本事件重要系数大于高阶割集中基本事件重要系数。阶数相高阶割集中基本事件重要系数。阶数相同，重要系数相同。同，重要系数相同。l 几个最小割集均不含有共同元素，则低阶最小割集中基本事 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005

26、l l 比较两基本事件，若与之相关的割集比较两基本事件，若与之相关的割集阶数相同，则两事件结构重要系数大小，阶数相同，则两事件结构重要系数大小，由他们出现的次数决定，出现次数大的由他们出现的次数决定，出现次数大的系数大。系数大。相比较的两事件仅出现在基本事件个数相比较的两事件仅出现在基本事件个数不等的若干最小割集中。不等的若干最小割集中。l 比较两基本事件，若与之相关的割集阶数相同，则两事件 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005安全评价讲义课件4 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005在用割集

27、判断基本事件结构重要系数时，必须按上在用割集判断基本事件结构重要系数时，必须按上述原则，先行判断近似式是迫不得已而为之，不能述原则，先行判断近似式是迫不得已而为之，不能完全用它。完全用它。在用割集判断基本事件结构重要系数时，必须按上述原则，先行判断 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005练习练习 某事故树有割集3个，分别为X1，X2，X1，X3，X2，X3，X4，请问其中结构重要度最小的基本原因事件为？答案：X4练习某事故树有割集3 个，分别为 X 1，X 2 ，X 1，X 3 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培

28、训训 20052005 A BB A ABBA A（BC）（AB）C A（B C）（A B）C A（BC）（）（A B）（）（A C）A（B C）（）（AB）（AC）A（AB）A交换律布尔代数运算规则 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 AA A A AAA （A）A (AB)A B (A B)A+B K K1 1 K K2 2灯亮灯亮+K2闭合闭合K1闭合闭合灯不亮灯不亮K2不闭合不闭合K1不闭合不闭合TBAT B A 互补律K 1 灯亮+K 2 K 1 灯不亮 K 2 K 1 T B A T B A 安全评价方法及应用安全评价方法及应用

29、安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005一受压容器装置，配有安全阀及压力自控装一受压容器装置，配有安全阀及压力自控装置，流程图如下。用事故树法分析压力容器置，流程图如下。用事故树法分析压力容器爆炸事故。爆炸事故。一受压容器装置，配有安全阀及压力自控装置，流程图如下。用事故 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005压力容器爆炸故障树分析图 压力容器爆炸故障树分析图 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005化简故障树HomeHome化简故障树H o me 安全评价方法及应用安全评价方法及应用

30、安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005过程及结果过程及结果 T=A1A2 =X1 X2 A3X4 A4 =X1 X2(X1X3)X4(X5X6)=X1 X2 X1X1 X2 X3 X4 X5X4 X6 =X1 X2 X4 X5X4 X6 所以最小割集为所以最小割集为X1，X2，X4，X5，X4，X6。结果得到三个交集的并集，这三个交集结果得到三个交集的并集，这三个交集就是三个最小割集就是三个最小割集E1=X1，X2，E2=X4，X5，E3=X4，X6。结构重要度最大的是结构重要度最大的是 X4过程及结果 T=A 1 A 2 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价

31、价 培培 训训 20052005用最小割集表示故障树的等效图如下图用最小割集表示故障树的等效图如下图 化简结果化简结果用最小割集表示故障树的等效图如下图 化简结果 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005最小径集的应用最小径集的应用以上一个求最小割集的以上一个求最小割集的事故树事故树为例来解释最小径集的求法为例来解释最小径集的求法将上例中故障树变为成功树 用T、A1、A2、A3、A4、X1、X2、X3、X4、X5、X6表示事件T、A1、A2、A3、A4、X1、X2、X3、X4、X5、X6的补事件,即成功事件；逻辑门也作相应转换。转换之后的成功树如

32、下：最小径集的应用以上一个求最小割集的事故树为例来解释最小径集的 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005安全评价讲义课件4 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 用布尔代数化简法求成功树的最小割集：用布尔代数化简法求成功树的最小割集：T=A1 A2 =(X1A3X2)(X4A4)=(X1X2X1 X3)(X4 X5 X6)=(X1X2)(X4 X5 X 6)=X1 X4 X1 X5 X6X2 X4 X2 X5 X6 成功树的最小割集：成功树的最小割集：X1，X4X1，X5，X6X2，X4X2，

33、X5，X6。T=(T)（X1 X4 X1 X5 X6X2 X4 X2 X5 X6)=(X1+X4)(X1+X5+X6)(X2 X4)(X2 X5+X6)即即故障树的最小径集故障树的最小径集：P1=X1，X4 P2=X1，X5，X6 P3=X2，X4 P4=X2,X5，X6用布尔代数化简法求成功树的最小割集：T=A 1 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 某事故树的割集有某事故树的割集有6个，分别为个，分别为X1，X2，X2，X1，X2，X4，X3，X4，X2，X4，X1，X2，X3和和X3，则该事故树的最小割集是则该事故树的最小割集是 X3

34、，X1，X2，X2，X4某事故树的割集有6 个，分别为 X 1，X 2，X 2 ，X 1 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005最小割集和最小径集在故障树分析中的应用最小割集和最小径集在故障树分析中的应用（1）最小割集表示系统的危险性）最小割集表示系统的危险性 每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能，有每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能，有几个最小割集，顶上事件的发生就有几种可能，几个最小割集，顶上事件的发生就有几种可能，。（2 2）最小径集表示系统的安全性）最小径集表示系统的安全性 一个最小径集中的基本事件都不发生，就可使一个最小径集中的

35、基本事件都不发生，就可使顶上事件不发生。故障树中顶上事件不发生。故障树中最小径集越多，系统最小径集越多，系统就越安全就越安全。只要控制一个最小径集不发生，顶上。只要控制一个最小径集不发生，顶上事件就不发生，所以可以选择控制事故的最佳方事件就不发生，所以可以选择控制事故的最佳方案，一般地说，对少事件最小径集加以控制较为案，一般地说，对少事件最小径集加以控制较为有利。有利。最小割集和最小径集在故障树分析中的应用（1）最小割集表示系 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 （3 3）利用最小割集、最小径集进行结构重）利用最小割集、最小径集进行结构重要

36、度分析。要度分析。（4 4）利用最小割集、最小径集进行定量分）利用最小割集、最小径集进行定量分析和计算顶上事件的概率等。析和计算顶上事件的概率等。（3）利用最小割集、最小径集进行结构重要度分析。安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005+X2X4M2TM1+X1M3X2X3+X4M4X1M5练习2：化简该事故树,并做出等效图+X 2 X 4 M2 T M1+X 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 200520051)1)将事故树将事故树转化为成功树转化为成功树（对偶树）（对偶树）,2)2)化简成功树化简成功树3)

37、3)即可即可得得出原事故树的出原事故树的最小径集最小径集。TX1X2+X1X2TTX1X2+X1X2T 狄狄摩根定律摩根定律:(AB)A B (A B)AB 最小径集的求法T X 1 X 2+X 1 X 2 T T X 1 X 2+X 1 X 2 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005X5X3X1X2+X1+X4+X X4 X5 X1 X2 X3 T Mb Mc X 5 X 3 Md X 1 X 2+Ma X 1+X 4+求最小径 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005+X X4 X1 X2 X

38、3 X5 T=Ma +Mb =x1 x4+Mc x5 =x1 x4+(Md+x3)x5 =x1 x4+(x1 x2+x3)x5 =x1 x4+x1x2 x5+x3 x5得得3 3个最小径集个最小径集:P P1 1=x1,x4,P P2 2=x1,x2,x5,P P3 3=x3,x5 成功树+T X 1 X 4 Ma Mb X 1 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005T+X1X5P2+X1X4P1+X3X5P3X2用最小径集表示的等效事故树 T+X 1 X 5 P 2+X 1 X 4 P 1+安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评

39、 价价 培培 训训 20052005步骤：步骤：1、画成功树、画成功树2、化简化简成功树成功树3、得原事故树的、得原事故树的 最小径集最小径集+X2X4M2TM1+X1M3X2X3+X4M4X1M5练习4：求最小径集，并最小径集画等效树图步骤：+X 2 X 4 M 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005TP2P3P1P4+X1X2+X1X3+X2X4+X1X4用最小径集表示的等效树图 T P 2 P 3 P 1 P 4+X 1 X 2+X 1 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005T=X X2+

40、X2X3X4+X1X4+X2X4X3X1X2123X1X4 集合化简后的最终表达式：T =X 1 X 2 +X 2 X 3 X 4 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005用用布尔代数化简该事故树求其最小割集，最小径集，布尔代数化简该事故树求其最小割集，最小径集，画出以最小径集表示的事故树的等效图。画出以最小径集表示的事故树的等效图。用布尔代数化简该事故树求其最小割集，最小径集，画出以最小径集 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005安全评价讲义课件4 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全

41、 评评 价价 培培 训训 20052005安全评价讲义课件4 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005安全评价讲义课件4 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005事故树定量分析事故树定量分析事故树定量分析概率计算基本公式（独立事件）安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 200520051、列出顶上事件发生概率的表达式；2、展开，消除每个概率积中的重复的概率因子qi qi=qi3、将各基本事件的概率值代入，计算顶上事件的发生概率利用利用最小割集最小割集计算计算利用最小

42、割集计算 安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 例：设某事故树有例：设某事故树有2个最小割集：个最小割集：K1x1,x2,K2=x2,x3,x4 各基本事件发生概率分别为：各基本事件发生概率分别为：q1,q2,q3,q4 求顶上事件发生概率。求顶上事件发生概率。例：设某事故树有2 个最小割集：安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005利用利用最小径集最小径集计算计算1、列出顶上事件发生概率的表达式；、列出顶上事件发生概率的表达式；2、展开，消除每个概率积中的重复的概率、展开，消除每个概率积中的重复

43、的概率因子（因子（1qi）（1 qi）=（1 qi）3、将各基本事件的概率值代入，计算顶上将各基本事件的概率值代入，计算顶上事件的发生概率事件的发生概率利用最小径集计算1、列出顶上事件发生概率的表达式；安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 20052005 例：设某事故树有例：设某事故树有2个最小径集：个最小径集：K1x1,x2,K2=x2,x3 各基本事件发生概率分别为：各基本事件发生概率分别为：q1,q2,q3,求顶上事件发生概率。求顶上事件发生概率。例：设某事故树有2 个最小径集：安全评价方法及应用安全评价方法及应用安安 全全 评评 价价 培培 训训 2

44、0052005目的目的：找出事故发生的基本原因和基本原因组合：找出事故发生的基本原因和基本原因组合适用范围适用范围：分析事故或设想事故：分析事故或设想事故使用方法使用方法：由顶上事件用逻辑推导逐步推出基本原因事件：由顶上事件用逻辑推导逐步推出基本原因事件资料准备资料准备：有关生产工艺及设备性能资料，故障率数据：有关生产工艺及设备性能资料，故障率数据人力、时间人力、时间：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天：专业人员组成小组，一个小型单元需时一天效果效果：可定性及定量，能发现事先未估计到的原因事件：可定性及定量，能发现事先未估计到的原因事件v 小结目的：找出事故发生的基本原因和基本原因组合 小结