1、1 第3章 事故树分析法 Accident Tree Analysis 2 本章内容及大纲 3.1 事故树的发展历史 3.2 基本概念 3.3 事故树分析方法的步骤 3.4 事故树的符号及其意义 3.5 事故树的编制和用途 3.6 布尔代数与主要运算法则 3.7 利用布尔代数化简事故树 3.8 最小割集的概念和求法 3.9 最小径集的概念和求法 3.10 基本事件的结构重要度分析 3 3.1 事故树的发展历史 事故树分析（Fault Tree Analysis或Accident Tree Analysis ）,缩 写为FTA或ATA。 1961年美国贝尔电话研究所的沃森（H.A.Watson）
2、在研究民兵式导 弹发射控制系统的安全性评价时，首先提出了这个方法； 接着该所的默恩斯（A. B. Mearns）等人改进了这个方法，对解决 火箭偶发事故的预测问题作出了贡献。 其后，美国波音飞机公司的哈斯尔(Hassl)等人对这个方法又作了重 大改进，并采用计算机进行辅助分析和计算。 1974年美国原子能委员会应用FTA对商用核电站的灾害危险性进行 评价，发表了拉斯马森报告（Rasmussen Report）,引起了世界各 国的关注。 4 3.1 事故树的发展历史 1976年，清华大学核能技术研究所在核反应堆的安全评价中开始应 用了FTA。 1978年，天津东方红化工厂首次用FTA控制生产中的
3、事故，获得成 功。 1982年，在北京市劳动保护研究所，召开了第一次安全系统工程座 谈会，介绍和推广了FTA。 实践证明，FTA是一种具有广阔的应用范围和发展前途的系统安全分 析方法。 欧拉七桥问题 18世纪初普鲁士的哥尼斯堡，有一条河穿过，河上有两个小岛，有七 座桥把两个岛与河岸联系起来（如左图上）。有个人提出一个问题： 一个步行者怎样才能不重复、不遗漏地一次走完七座桥，最后回到出 发点。请问如果尝试，会有多少种可能？ 5 欧拉七桥问题 6 后来大数学家欧拉把它转化成一个几何问题一笔画问题。他不仅解决了此问 题，且给出了连通图可以一笔画的充要条件是：奇点的数目不是0 个就是2 个 （连到一点
4、的数目如是奇数条，就称为奇点，如果是偶数条就称为偶点，要想一 笔画成，必须中间点均是偶点，也就是有来路必有另一条去路，奇点只可能在两 端，因此任何图能一笔画成，奇点要么没有要么在两端）。因此，7桥问题无解。 7 3.2 基本概念 图图：指由若干：指由若干节点节点及连接这些点的线组成的图形及连接这些点的线组成的图形。 节点节点：表示某一具体事物：表示某一具体事物 边或弧边或弧：表示事物之间某种特定关系：表示事物之间某种特定关系。 连通图连通图：任何两点之间可由一条或多条边相连：任何两点之间可由一条或多条边相连。否则就是不连通的否则就是不连通的。 圈圈：若图中某一点边顺序衔接序列中：若图中某一点边
5、顺序衔接序列中，始点和终点重合始点和终点重合，则称之为圈则称之为圈。 例如：例如：A A- -B B- -E E- -C C- -A A A A- -B B- -E E- -F F- -DD- -A A B B A A C C D D E E F F 8 3.2 基本概念 树：树：即是一个即是一个无圈无圈的连通图。的连通图。 事故树：事故树：从从结果结果到到原因原因描绘事故发生的有向逻辑树。描绘事故发生的有向逻辑树。树中的节点具树中的节点具 有逻辑判断性质。有逻辑判断性质。 B B A A C C D D E E F F 图构成图构成树树的两个限制条件的两个限制条件 有向性有向性：要求连接线的
6、方向根据输入和输出来规定：要求连接线的方向根据输入和输出来规定 开放性开放性：要求必须保证不形成回路：要求必须保证不形成回路 9 事故树的概念 形似形似倒立着的树倒立着的树。 树的树的“根部根部”顶点节点表示系统的顶点节点表示系统的某一个事故某一个事故， 树的树的“梢梢”底部节点表示事故发生的底部节点表示事故发生的基本原因基本原因， 树的树的“枝杈枝杈”中间节点表示由基本原因促成的中间节点表示由基本原因促成的事故结果事故结果，又是系统事又是系统事 故的故的中间原因；中间原因； 事故事故因果关系的不同性质因果关系的不同性质用不同的用不同的逻辑门逻辑门表示表示。 这样画成的一个这样画成的一个“树树
7、”用来描述某种事故发生的因果关系用来描述某种事故发生的因果关系，称之为事称之为事 故树故树。 10 3.3 事故树分析方法的步骤 事故树分析是根据系统可能发生的事故或已经发生的事故所提供的信 息，去寻找同类事故发生有关的原因，从而采取有效的防范措施，防 止同类事故再次发生。 事故树分析的主要步骤包括： 3.3.1 编制事故树 3.3.2 事故树定性分析 3.3.3 事故树定量分析 3.3.4 制定预防事故和改进系统的措施 11 3.3.1 编制事故树 熟悉所分析的系统-编制事故树的基础和依据 熟悉系统的整体情况。通过深入的调查研究，了解其构成、性能、 操作、维修等情况，必要时画出工艺流程图及布
8、臵图。 调查系统发生的各类事故-全面掌握系统事故的基础和依据 收集、调查所分析系统过去、现在以及将来可能发生的事故，同时 还要收集、调查同类系统曾发生的所有事故，有利于确定事故类型。 确定顶上事件 根据事故调查和统计分析的结果参照事故发生的频率和事故损失的 严重程度两个参数来确定。 12 3.3.1 编制事故树 调查不顶上事件有关的所有原因事件 原因事件是从不同方面调查与事故树顶上事件有关的所有事故原因。 （请问，我们调查原因时一般应从哪几个方面入手呢？） 举例：云南迪庆州独克宗古城火灾事故举例：云南迪庆州独克宗古城火灾事故，某市某市XXXX已有建筑倒塌事故已有建筑倒塌事故 等等 绘制事故树
9、把事故树顶上事件与引起顶上事件的原因事件，采取一些规定的符号， 按照一定的逻辑关系，连接起来并绘成不成圈的连通图。 13 14 15 16 17 18 19 20 21 香格里拉大火事件 2014年1月11日凌晨1时27分，位于云南迪庆藏族自治州州府香格里 拉县的独克宗古城发生大火，截至2014年1月11日17时46分，古城 内明火已经被扑灭，消防官兵还在搜寻是否有人员被困。据初步统计 火灾烧毁房屋100多栋，初步测算已造成经济损失达1亿多元人民币 2014年1月11日凌晨1点30分左右，香格里拉古城四方街发生火灾。 随即该县启动火灾应急救援预案，当地党政、公安、消防、驻地武警、 军分区等10
10、00多人投入群众疏散和抗灾救灾中。武警8750部队出动 500名兵力，第一时间投入人员疏散、物质抢运等现场救援 截至2014年1月11日上午10时38分，火情已得到有效控制，部队先后 转移疏散群众2000余人，抢运各类物资达12吨，扑救工作仍在进行 中 22 香格里拉大火事件 三个社区三个社区242栋房屋烧毁栋房屋烧毁 截至2014年1月13日，经初步统计，独克宗古城仓房、金龙、北门三 个社区受灾，总受灾户数335户，其中烧毁房屋242栋，因建立防火 隔离带拆除43栋，拆除房屋屋顶50栋。 除造成房屋、商铺、基础设施等受灾外，此次火灾还造成古城内部分 文物、唐卡及其他佛教文化艺术品烧毁，具体受
11、灾损失尚且还无法估 计。香格里拉独克宗古城受灾的三个社区共转移安臵群众2600余人， 省级重点文物单位红军长征纪念馆得到保护。截至2014年1月13日10 时，火灾调查组正在对受灾情况进行逐社区逐户清查核实统计。 消防还有相关的扑救人员还在寻找相关的被困的人员，没有发现伤亡 人员。 23 香格里拉大火事件 在2014年1月11日晚上召开的新闻发布会上，迪庆州政 府解释独克宗古城火灾规模大原因有三个： 一是古城房屋多为土木结构，易燃烧； 二是城内通道狭窄，大型消防车无法进入受灾核心区； 三是当地气温较低致消防设施供水水压不足 24 香格里拉大火事件 调查组根据现场勘验、外围调查、询问目击证人、查
12、看视 频监控录像等工作，认定此次火灾的起火部位为独克宗古 城池廊硕8号的如意客栈北端二楼唐英（女，现年42岁， 上海市人，如意客栈经营者）卧室；起火点为唐英卧室内 西侧电脑桌与藤椅之间的五面卤素取暖器处；视频监控录 像记录显示，1月11日凌晨1时13分，发现唐英卧室内有 明火。 25 香格里拉大火事件 调查组根据现场调查勘验、提取痕迹物证、调取现场视频 监控录像、询问当事人、进行火灾现场实验等，并将现场 提取的痕迹物证进行检验鉴定，对重要物证送公安部消防 局沈阳火灾物证鉴定中心进行鉴定。通过上述工作，起火 原因为：唐英在卧室内使用五面卤素取暖器不当，入睡前 未关闭电源，五面卤素取暖器引燃可燃物
13、引发火灾。根据 中华人民共和国刑法第115条第二款之规定，唐英已 涉嫌失火罪。公安机关已向检查机关提请批准逮捕。 26 27 28 29 30 31 32 33 34 3.3.1 编制事故树 请注意请注意 事故树在绘编过程中还要不断进行检查事故树在绘编过程中还要不断进行检查，即检查事故树绘编后即检查事故树绘编后是否符是否符 合逻辑分析原则合逻辑分析原则，检查检查逻辑门的连接状况逻辑门的连接状况，看看上层事件是否是下层事上层事件是否是下层事 件的必然结果件的必然结果，下层事件是否是上层事件的充分原因事件下层事件是否是上层事件的充分原因事件，并检查直并检查直 接原因事件是否全部找齐接原因事件是否全
14、部找齐。 这一步非常重要这一步非常重要，也是我们之前所学的风险识别的最主要作用也是我们之前所学的风险识别的最主要作用。 35 3.3.2 事故树定性分析 定性分析是事故树分析的核心内容。其目的是分析某类事故的发生规 律及特点，找出控制该事故的可行方案，并从事故树结构上分析各基 本原因事件的重要程度，以便按轻重缓急分别采取对策。 事故树定性分析的主要内容 计算事故树的最小割集或最小径集 计算各基本事件的结构重要度 分析各事故类型的危险性，确定预防事故的安全措施 36 3.3.2 事故树定量分析 事故树定量分析是用数据来表示系统的安全状况。 事故树定量分析的主要内容（本章丌作为重点） 确定引起事故
15、发生的各基本原因事件的发生概率 计算事故树顶上事件发生概率。将计算结果与统计分析结果进行比较。 如果两者不符，则必须重新考虑绘编事故树图是否正确，即检查原因 事件是否找全，上下层事件之间的逻辑关系是否正确，以及各基本原 因事件的故障率、失误率是否估计得过高或过低等等； 计算基本原因事件的概率重要度。（与概率有什么区别） 37 3.3.4 制定预防事故和改进系统的措施 在定性或定量分析的基础上，根据各可能导致事故发生基本事件组合 （最小割集或最小径集）的可预防的难易程度和重要度，结合本企业 的实际能力，定出具体、切实可行的预防措施，并付诸实现。 38 3.4 事故树的符号及其意义 3.4.1 事
16、件符号 3.4.2 逻辑门符号 3.4.3 转移符号 39 3.4.1 事件符号 用它表示顶上事件或中间事件。将事件扼要记入矩形框内。 必须注意，顶上事件一定要清楚明了，不要太笼统。例如“交通事故”， “爆炸着火事故”，“出人命了”对此人们无法下手分析，而应当选择 具体事故。如“机动车追尾”、“机动车与自行车相撞”，“建筑工人 从脚手架上坠落死亡”、“道口火车与汽车相撞”等具体事故。 一般情况下用矩形表示 矩形符号矩形符号 矩形符号矩形符号 表示顶上事件和中间事件，需要进一步往下分析的事件 40 3.4.1 事件符号 它表示基本(原因)事件，可以是人的差错，也可以是设备、机械故障、环 境因素等
17、。它表示最基本的事件，不能再继续往下分析了。 请问：一般情况下请问：一般情况下，影响建筑工程质量的因素有哪些影响建筑工程质量的因素有哪些？ 例如，影响司机瞭望条件的“曲线地段”、“照明不好”，司机本身问 题影响行车安全的“酒后开车”、“疲劳驾驶”等原因，将事故原因扼 要记入圆形符号内。 一般用圆形表示 圆形符号圆形符号 表示基本原因事件，丌能再往下分析的事件 圆形符号圆形符号 41 人 质量控制的最基本出发点；决定性作用因素 材料 保证工程质量的重要基础 机械 施工方案和方法得以实施的物质基础；保证施工质量的重要措施 包括：工程设备、施工机械设备以及各类施工工器具。 工程设备：生产设备、电梯、
18、泵机、通风空调、消防、环保设备 施工机械：运输、吊装、测量、计量器具、操作工具、施工安全设施 方法 包括：技术方案、施工工艺、施工方法和施工技术措施 环境 施工现场自然环境：地质、水文、气象、地下障碍物、不可抗力 施工质量管理环境：管理体系、管理制度、合同结构 施工作业环境因素：能源供应、照明、通风、安全、排水、交通 4M1E 42 3.4.1 事件符号 它表示省略事件，即表示事前不能分析或者没有必要再分析下去的事件。 例如，“司机间断了望”、“天气不好”、“臆测行车”、“操作不当” 等，将事件扼要记入菱形符号内。 菱形符号菱形符号 表示省略事件，丌能或者丌需要往下分析的事件 菱形符号菱形符号
19、 43 3.4.1 事件符号 它表示正常事件，是系统在正常状态下发生的正常事件。 如：“机车或车辆经过道岔”、“因走动取下安全带”等，将事件扼要 记入屋形符号内。 一般用屋形表示 屋形符号屋形符号 表示正常事件，是指系统在正常工作条件下必定发生 的情况，而丌认为是需要修正的故障 屋形符号屋形符号 44 3.4.2 逻辑门符号 它是用于连接各个事件它是用于连接各个事件，并表示逻辑关系的符号并表示逻辑关系的符号。 逻辑关系多种多样逻辑关系多种多样，主要包括主要包括“或或”、“与与”、“条件条件”、“顺序顺序”、 “组合组合”以及几种关系的组合形式等以及几种关系的组合形式等。 45 3.4.2 逻辑
20、门符号 与门符号（与门符号（A And nd GGateate） 表示输入事件B1、B2同时发生的情况下，输出事件A才会发 生的连接关系。二者缺一不可，表现为逻辑积的关系。 2121 BBBBA 1 B 2 B A “与门”用电路图来说明相当于电路中的“串联电路”。 当B1、B2（两个开关）都接通(B1=1，B2=1)时，电灯才亮 (出现信号)，用布尔代数表示为X=B1B2=1。 当B1、B2中有一个断开或都断开(B1=1，B2=0或B1=0， B2=1或B1=0，B2=0)时，电灯不亮(没有信号)，用布尔代数 表示为X=B1B2=0。 （能否用一张表来表示这种关系呢？） 46 与门与门 输入
21、输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 不发生不发生 发发 生生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 与门符号的输入输出情况一览表与门符号的输入输出情况一览表 与门与门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 47 3.4.2 逻辑门符号 或门符号（或门符号（O Or r G Gateate） 表示输入事件B1或B2中，任何一个事件发生都可以使事件A 发生，表现为逻辑和的关系。
22、 2121 BBBBA “或门”用电路图来说明相当于电路中的“并联电路”。 当B1,B2断开(B1=0，B2=0)时，电灯才不会亮(没有信号)，用 布尔代数表示为X=B1+B2=0。 当 B1,B2中 有 一 个 接 通 或 两 个 都 接 通 ( 即 B1=1,B2=0 或 B1=0,B2=1或B1=1,B2=1)时，电灯亮(出现信号)，用布尔代 数表示为X=B1+B2=1。 （能否用一张表来表示这种关系呢？） 1 B 2 B A 48 或门符号的输入输出情况一览表或门符号的输入输出情况一览表 或门或门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 不发生不发生 不发生不发生 不发
23、生不发生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 或门或门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 49 3.4.2 逻辑门符号 非门符号（非门符号（N No o G Gateate） 表示事件表示事件B B输入就得不到作为结果事件输入就得不到作为结果事件A A的输出的输出，或者必须不或者必须不 输入输入B B事件事件，才能得到结果事件才能得到结果事件A A的输出的输出。 单独发生时单独发生时，A A和和B B事
24、件都可以发生事件都可以发生 BA A A B B 50 非门符号的输入输出情况一览表非门符号的输入输出情况一览表 非门非门 输入输入B B 输出输出A A 不发生不发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 非门非门 输入输入B B 输出输出A A 0 0 1 1 1 1 0 0 51 3.4.2 逻辑门符号 条件与门（条件与门（C Conditional onditional A And nd GGateate） 表示只有当B1、B2同时发生，且满足条件的情况下，A才会发生。 2121 BBBBA 相当于三个输入事件的与门相当于三个输入事件的与门。 1 B A 2 B 1 B 2 B A 将条件
25、将条件记入六边形内记入六边形内 52 条件与门条件与门 输入输入 条件条件 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 发生发生 发生发生 发发 生生 发发 生生 发生发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 条件与门条件与门 输入输入 条件条件 输出输出 B B1 1 B B2 2 A
26、 A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 条件与门符号的输入输出情况一览表条件与门符号的输入输出情况一览表 53 3.4.2 逻辑门符号 条件或门（条件或门（C Conditional onditional OOr r GGateate） 表示表示B B1 1或或B B2 2任何一个事件发生任何一个事件发生，且满足条件且满足条件 ，输出事件输出事件A A才会发生才会发生。 )(
27、)( 2121 BBBBA 1 B A 2 B 将条件将条件记入六边形内记入六边形内 1 B 2 B A E 54 条件或门条件或门 输入输入 条件条件 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 发生发生 发生发生 发生发生 发生发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 条件或门条件
28、或门 输入输入 条件条件 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 条件或门符号的输入输出情况一览表条件或门符号的输入输出情况一览表 55 3.4.2 逻辑门符号 排斥或门（排斥或门（R Reject eject OOr r GGateate） 表示当表示当B B1 1、B B2 2当且仅当一个当且仅当一个事件事件（即两个事件不能同时发生
29、即两个事件不能同时发生）发生时发生时，输输 出事件才会发生的逻辑出事件才会发生的逻辑。 1 B A 2 B A,B不同时发生不同时发生 如果将条件写入六边形内如果将条件写入六边形内，那么这个逻辑图该如何绘制呢那么这个逻辑图该如何绘制呢？ 请问请问，这与或门事件有什么区别呢这与或门事件有什么区别呢？ 56 排斥或门符号的输入输出情况一览表排斥或门符号的输入输出情况一览表 排斥或门排斥或门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 不发生不发生
30、 排斥或门排斥或门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 或门或门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 或门或门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 57 3.4.2 逻辑门符号 限制门（限制门（
31、R Restricted estricted GGateate） 它是逻辑上的一种修正符号它是逻辑上的一种修正符号，即输入事件发生即输入事件发生且满足条件且满足条件时时，才产生输出才产生输出 事件事件。相反相反，如果不满足如果不满足，则不发生输出事件则不发生输出事件 如果将条件写入六边形内如果将条件写入六边形内，那么这个逻辑图该如何绘制呢那么这个逻辑图该如何绘制呢？ A B 请问请问，这与条件与门事件有什么区别呢这与条件与门事件有什么区别呢？ 58 限制门符号的输入输出情况一览表限制门符号的输入输出情况一览表 限制门限制门 输入输入 条件条件 输出输出 B B A A 发生发生 发生发生 发生
32、发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 不发生不发生 不发生不发生 限制门限制门 输入输入 条件条件 输出输出 B B A A 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 与门与门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 不发生不发生 发发 生生 不发生不发生 不发生不发生 发发 生生 发发 生生 发发 生生 与门与门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 0 0 0 0 0 0 0
33、0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 59 3.4.2 逻辑门符号 顺序优先与门（顺序优先与门（P Priorityriority A And nd GGateate） 优先与门表示仅当输入事件按规定的由左至右的顺序依次发生时，门的输优先与门表示仅当输入事件按规定的由左至右的顺序依次发生时，门的输 出事件发生。出事件发生。 1 B A 2 B n B ji BB优于 表示当表示当B B1 1、B B2 2都发生，且满足都发生，且满足B1B1发生于发生于B2B2之前，则之前，则 A A事件发生。事件发生。实为条件概率事件。实为条件概率事件。 121 /BBBA 60
34、 顺序优先与门顺序优先与门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 A A 先发生先发生 后发生后发生 发生发生 后发生后发生 先发生先发生 不发生不发生 同时发生同时发生 不发生不发生 顺序优先与门符号的输入输出情况一览表顺序优先与门符号的输入输出情况一览表 61 3.4.2 逻辑门符号 顺序优先与门顺序优先与门举例举例 在楼房火灾时在楼房火灾时，人员受伤害的直接原人员受伤害的直接原 因是因是“烟雾报警装臵失灵烟雾报警装臵失灵”和和“发生发生 火灾火灾”，而且只有在前者发生先于后而且只有在前者发生先于后 者者，才会发生人员撤离不及时而导致才会发生人员撤离不及时而导致 伤害的事故发生伤
35、害的事故发生，否则否则，输出事件输出事件 “人员在房屋火灾中受伤人员在房屋火灾中受伤”不会发生不会发生。 A A B B1 1 B B2 2 报警装报警装 置失灵置失灵 发生发生 火灾火灾 在房屋火灾中受伤在房屋火灾中受伤 报警装置失灵在先报警装置失灵在先 62 3.4.2 逻辑门符号 组合优先与门组合优先与门 表示在三个以上输入事件的与门中，如果任意两个事件同时发生，输出事表示在三个以上输入事件的与门中，如果任意两个事件同时发生，输出事 件件A A才会发生。才会发生。那么图形该如何表达呢？它的表达式又该如何写出来呢？那么图形该如何表达呢？它的表达式又该如何写出来呢？ 121323 ABBBB
36、BB 任意两个任意两个 A A B B1 1 B B3 3 B B2 2 63 组合优先与门组合优先与门 输入输入 输出输出 B B1 1 B B2 2 B B3 3 A A 发生发生 发生发生 发生发生 发生发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 发生发生 发生发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 发生发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 不发生不发生 组合优先与门组合优先与门 输入输入 输出
37、输出 B B1 1 B B2 2 B B3 3 A A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 组合优先与门符号的输入输出情况一览表组合优先与门符号的输入输出情况一览表 64 3.4.2 逻辑门符号 组合优先与门组合优先与门举例举例 在井下发生火灾时，人员进入避难地在井下发生火灾时，人员进入避难地 点，点，“避难地点空气是否充足避难地点空气是否充足”，将，将 取决于取决于“有无压气
38、供应有无压气供应”、“避难地避难地 点的大小点的大小”、“避难地点的密闭情况避难地点的密闭情况” 三个因素。若三个因素中任意两个出三个因素。若三个因素中任意两个出 现不良情况，则现不良情况，则“避难地点空气不足避难地点空气不足” 的现象就会发生。的现象就会发生。 A A B B1 1 B B3 3 无压气供应无压气供应 避难地点避难地点 空间太小空间太小 避难地点空气不足避难地点空气不足 任意两个任意两个 避难点密闭不良避难点密闭不良 B B2 2 65 3.4.3 转移符号 当事故树规模很大时，需要将某些部分画在别的纸上，这就要用转出和转 入符号，以标出向何处转出和从何处转入。 转出符号，表
39、示这部分树由该处转移至转出符号，表示这部分树由该处转移至 他处，由该处转出（在三角形内标出向他处，由该处转出（在三角形内标出向 何处转移）何处转移）。 转入符号，表示在别处的部分树，由该转入符号，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）处转入（在三角形内标出从何处转入）。 66 课堂练习 已知某地区发生“液化石油气储罐区火灾爆炸事件”，经调查： 该事件该事件必须在“形成混合器”与“遇到火源”两件事情同时发 生时才会发生； 经过继续分析发现，“形成混合器”必须在“液态烃泄露”与“未报 警”两件事情同时发生时才会发生；而“遇到火源”只要在“静电火 花”事件、“附近有机动车通行”
40、事件以及“烟头未掐”基本原因三 者其中任何之一发生便会发生； “液态烃泄露”只要在“罐爆裂”事件、“阀门泄露” 以及“法兰垫 片断裂”基本原因三者其中任何之一发生便会发生； “未报警”事件只要在“报警器故障” 以及“无报警器”基本原因两 者其中任何之一发生便会发生； 67 “静电火花”事件必须在“静电未消除”事件与“收油或油排入事故 罐过快”基本原因同时发生才会发生； “附近有机动车通行”事件只要在“未安装阻火器” 以及“阻火器故 障”基本原因两者其中任何之一发生便会发生； “静电未消除”事件只要在“无接地线” 以及“接地线断开”基本原 因两者其中任何之一发生便会发生； “罐爆裂”事件必须在“
41、罐超压”和“安全阀未起作用”两个事件同 时发生时才会发生； “罐超压”事件只有在“未报警”事件 以及“收油过量”基本原因两 者同时发生才会发生； 68 “安全阀未起作用”事件只要在“安全阀下部未打开” 以及“安全阀 故障”基本原因两者其中任何之一发生便会发生 “未报警”事件须在“未响铃”和“无显示”两个事件同时发生才会 发生； “未响铃”事件只要在“无报警器” 以及“报警器故障”基本原因两 者其中任何之一发生便会发生； “无显示”事件只要在“液面无显示” 以及“压力无显示”两个基本 事件其中任何之一发生便会发生； “液面无显示”事件只要在“液面计上下阀门未开”、“液面计故障” 以及“无液面计”
42、基本原因三者其中任何之一发生便会发生； “压力无显示”事件只要在“无压力表” 以及“压力故障”两个基本 原因其中任何之一发生便会发生。 69 70 3.5 事故树的编制及用途 3.5.1 事故树的编制过程 事故树分析法采用了由原因到结果的逆过程分析，即先确定事故的结 果，称为顶上事件或目标事件，画在最顶端；然后再找出它的直接原 因或构成它的缺陷事件，诸如设备的缺陷和操作者的失误等，此为第 一层 再进一步找出造成第一层事件的原因，称为第二层。 一层一层分析下去，直到找到最基本原因事件为止。 每层之间用逻辑符号连接以说明它们之间的关系 71 举例举例 从脚手架上坠落死亡从脚手架上坠落死亡 脚手架很
43、高、地面坚硬、中间无安全网脚手架很高、地面坚硬、中间无安全网 从脚手架上坠落从脚手架上坠落 工人失控坠落工人失控坠落 安全带没起作用安全带没起作用 + + 身体重心超出脚手架身体重心超出脚手架 + + 在脚手架上在脚手架上 滑倒滑倒 身体失去平身体失去平 衡衡 安全带失效安全带失效 没带安全带没带安全带 + + + + 安全带安全带 损坏损坏 忘带忘带 支撑物损支撑物损 坏坏 因走动因走动 取下取下 T T X X8 8 X X1 1 X X2 2 X X3 3 X X4 4 X X5 5 X X6 6 X X7 7 A A1 1 A A2 2 A A3 3 A A4 4 A A5 5 72
44、3.5 事故树的编制及用途 3.5.2 事故树的用途 设计新的工艺流程设计新的工艺流程、机械设备和操作方法时机械设备和操作方法时，可用此进行评价可用此进行评价 对于新设计的工艺流程等分析对象，可以把能发生的事故作为顶 上事件，再根据它们的特点以及收集到事故经验等逐步进行分析。 用事故树分析事故用事故树分析事故 事故树是分析事故原因的有利武器，它既能找到事故的真实原因， 又能找到包括潜在因素在内所有事故原因。并能显示出它们与顶上事 件的逻辑关系，使安全措施建立在可靠的基础上 73 3.5 事故树的编制及用途 用事故树作事故统计和调查用事故树作事故统计和调查 在进行事故统计和调查时，借助事故树进行
45、分析，可明显看出各 种事故起因的比例。这样对企业狠抓安全工作的重点，改进设备安全 部件，创造安全条件很有用处。 用事故树进行安全教育用事故树进行安全教育 事故树是以分析事故原因的思路展开的。通过编制，可以熟悉生 产过程，了解发生事故的条件，因此，无论对技术人员或操作工人来 说都是进行安全教育的一个很好手段。 74 3.6 布尔代数不主要运算法则 在事故树分析中常用逻辑运算符号（）、（+）将各个事件连接起来，这种 连接式称为布尔代数表达式。在求最小割集时，要用布尔代数运算法则，化 简代数式。 布尔代数主要满足以下运算法则： 0-1律： 公理1 互补律：公理2 交换律：公理3 结合律：公理4 分配
46、律：公理5 吸收律 等幂律 狄摩根定律狄摩根定律 对合律对合律 重叠律重叠律 逻辑代数的5个公理 公理公理1 0 - 1律律 对于任意的逻辑变量A，有 A + 0 = A A 1 = A A + 1 = 1 A 0 = 0 公理公理2 互补律互补律 对于任意的逻辑变量A，存在唯一的A,使得 A + A = 1 A A = 0 公理公理3 交换律交换律 对于任意的逻辑变量A和B，有 A + B = B + A A B = B A 公理公理4 结合律结合律 对于任意的逻辑变量A、B和C，有 ( A + B ) + C = A + ( B + C ) ( A B ) C = A ( B C ) 公理
47、公理5 分配律分配律 对于任意的逻辑变量A、B和C，有 A + ( B C ) = ( A + B )( A + C ) A ( B + C ) = A B + A C 75 逻辑代数的5个公理 基本定理 根据逻辑代数的公理，推导出逻辑代数的基本定理。 定理1 0 + 0 = 0 1 + 0 = 1 0 + 1 = 1 1 + 1 = 1 0 0 = 0 1 0 = 0 0 1 = 0 1 1 = 1 76 77 交换律交换律 ABBAABBA 结合律结合律 CBACBA)()(CBACBA)()( 分配律分配律 CABACBA)()()()(CABACBA 吸收律吸收律 ABAA)(ABAA)( 互补率互补率 1 AA 0
