事故树分析 联系客服

发布时间 : 星期五 文章事故树分析更新完毕开始阅读72af399432687e21af45b307e87101f69f31fbe5

法也有几种,这里只介绍其中的一种:

①单事件最小割(径)集中基本事件结构重要系数最大。 例如,某事故树有3个最小径集:

P1={X1}, P2={X2,X3}, P3={X4,X5,X6}

第一个最小径集只含一个基本事件X1,按此原则X1的结构重要系数最大。

Iφ(1)>Iφ(i) i=2,3,4,5

②仅出现在同一个最小割(径)集中的所有基本事件结构重要系数相等。 例如,上述事故树X2,X3只出现在第二个最小径集,在其他最小径集中都未出现,所以Iφ(2)=Iφ(3),同理有Iφ(4)=Iφ(5)=Iφ(6)。

③仅出现在基本事件个数相等的若干个最小割(径)集中的各基本事件结构重要系数依出现次数而定,即出现次数少,其结构重要系数小;出现次数多,其结构重要系数大;出现次数相等,其结构重要系数相等。

例如,某事故树有3个最小割集:

K1={X1,X2,X3}, K2={X1,X3,X4}, K3={X1,X4,X5}; 此事故树有5个基本事件,都出现在含有3个基本事件的最小割集中。X1出现3次,X3,X4出现2次,X2,X5只出现1次,按此原则

Iφ(1)>Iφ(3)= Iφ(4)> Iφ(5)= Iφ(2)

④两个基本事件出现在基本事件个数不等的若干个最小割(径)集中,其结构重要系数依下列情况而定:

A.若它们在各最小割(径)集中重复出现的次数相等,则在少数事件最小割(径)集中出现的基本事件结构重要系数大。

例如,某事故树有4个最小割集:

K1={X1, X3}, K2={X1, X4}, K3={X2,X4,X5}, K4={X2,X5,X6} X1,X2 2个基本事件都出现2次,但X1所在的2个最小割集都含有2个基本事件,而X2所在的2个最小割集都含有3个基本事件,所以Iφ(1)>Iφ(2)。

B.若它们在少事件最小割(径)集中出现次数少,在多事件最小割(径)集中出现次数多,以及其他更为复杂的情况,可用下列近似判别式计算:

1 ?I(i)?x?ni?12i?kj式中 I(i)——基本事件Xi结构重要系数的近似判别值,Iφ(i)大则I(i)也大;

Xi∈Kj——其中事件Xi属于Kj最小割(径)集;

nj——基本事件Xi所在最小割(径)集中包含基本事件的个数。 假设某事件树共有5个最小径集:

P1={X1,X3}, P2={X1,X4}, P3={X2,X4,X5}, P4={X2,X5,X6}, P5={X2,X6,X7}

基本事件X1与X2比较,X1出现2次,但所在的2个最小径集都含有2个基本事件;X2出现3次,所在的3个最小径集都含有3个基本事件,根据这个原则判断:

I(1)??1

22?122?11113I(1)?3?1?3?1?3?1?

4222?11由此可知Iφ(1)>Iφ(2)。

利用上述四条原则判断基本事件结构重要系数大小时,必须从第一至第四条按顺序进行,不能单纯使用近似判别式,否则会得到错误的结果。

用最小割集或最小径集判断基本事件结构重要顺序其结果应该是一样的,选用哪一种要视具体情况而定。一般来说,最小割集和最小径集哪一种数量少就选哪一种,这样对包含的基本事件容易比较。例如,图7.3-8事故树含4个最小割集:

K1={X1,X3}, K2={X1,X5}, K3={X3,X4}, K4={X2,X4,X5} 3个最小径集:

P1={X1,X4}, P2={X1,X2,X3}, P3={X3,X5}

显然用最小径集比较各基本事件的结构重要顺序比用最小割集方便。 根据以上四条原则判断:X1,X3都各出现2次,且2次所在的最小径集中基本事件个数相等,所以Iφ(1)=Iφ(3),X2,X4,X5都各出现1次,但X2所在的最小径集中基本事件个数比X4,X5所在最小径集的基本事件个数多,故Iφ(4)= Iφ(5)>Iφ(2),由此得各基本事件的结构重要顺序为:

Iφ(1)=Iφ(3)>Iφ(4)=Iφ(5)>Iφ(2)

在这个例子中,近似判断法与精确计算各基本事件结构重要系数方法的结果是相同的。分析结果说明:仅从事故树结构来看,基本事件X1和X3对顶上事件发生影响最大,其次是X4和X5,X2对顶上事件影响最小。据此,在制定系统防灾对策时,首先要控制住X1和X3 这两个危险因素,其次是X4和X5,对X2要根据情况而定。

基本事件的结构重要顺序排出后,也可以作为制定安全检查表,找出日常管理和重点控制的依据。 2.3.7 概率重要度与临界重要度

1)概率重要度分析。这是考察各基本事件发生概率的变化对顶上事件发生

概率的影响程度。顶上事件发生概率是一个多重线性函数g,对自变量qi求一次偏导,即可得该基本事件的概率重要系Ig(i),即

?gIg(i)?

?qi据此,可知每一基本事件如降低其发生概率,可以有效地降低顶上事件的发生概率。若所有的基本事件的发生概率都等于1/2时,概率重要系数等于结构重要系数。因此对较容易定量计算的事故树,应用此法可以准确求出结构重要系数。

2)临界重要度分析。一般,概率大的基本事件的概率减小比概率小的基本事件的概率减小要容易,而概率重要系数并未反映此特性。

临界重要系数CIg (i)是从敏感度及自身发生概率的双重角度来考察各基本事件的重要度标准,是从本质上反映事故树中各基本事件的重要程度,因此也就更为科学、合理。

临界重要度的定义为

?lng ?lnqiCIg(i)=

由偏导数公式变换得

CIg(i)=

3)事故树的定量分析

qigIg(i)

进行事故树的定量分析,需要求出各基本事件发生的概率,可利用最小割集和最小径计算顶上事件的发生概率。根据所得结果与预定的目标值进行比较,如超出目标值,就应采取相应的安全对策措施,使顶上事件发生概率降至目标值以下;如果顶上事件的发生概率及其造成的损失为可接受范围,则暂不考虑投入更多的人力、物力。

2.3.8 FTA的应用范围与示例

FTA的应用范围比较广泛,非常适合于重复性较大的系统。 FTA的优点是如下:

1)能识别导致事故的基本事件(基本的设备故障)与人为失误的组合,可为人们提供设法避免或减少导致事故基本原因的线索,从而降低事故发生的可能性;

2)对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系能作出全面、简洁和形象描述; 3)便于查明系统内固有的各种危险因素,为设计、施工和管理提供科学依据;

4)使有关人员、作业人员全面了解和掌握各项防灾要点; 5)便于进行逻辑运算,进行定性、定量分析和系统评价。

FTA的缺点是分析步骤多,计算复杂,且国内相关数据积累较少,进行定量分析需要工作量大。

下面以燃爆事故为例,进行事故树分析。 1)燃爆事故树

一氯甲烷、异丙醇均属甲类易燃易爆物质,在储存和反应过程中有发生燃烧爆炸的可能性。燃爆事故树见图7.3-9