安全系统工程

三、系统安全定量分析

事件树 ETA, Event Tree Analysis
分析目的:
1)判断事故发⽣与否,以便采取直观的安全措施。
2)⽀出消除事故的根本措施,改进系统的安全状况。
3)从宏观⻆度分析系统可能发⽣的事故,掌握事故发⽣的规律。
4)找出最严重的事故后果,为确定顶上时间提供依据。
基本原理:
事件树是⼀种从原因到结果的过程分析。其基本原理是:任何事物从初始原因到最终结 果所经历的每⼀个中间环节都有成功(或正常)或失败(或失效)两种可能或分⽀。
步骤:
分四步:确定初始事件、找出与初始事件有关的环节事件、画事件树、说明分析结果。

事故树 FTA, Fault Tree Analysis
事故树分析是⼀种图形演绎⽅法。
事件符号:
矩形符号表示顶上事件或中间事件。
圆形符号表示基本事件,可以是⼈的差错,也可以是设备、机械故障、环境因素等等。它表示 最基本的事件,不能再继续往下分析了。
屋形符号表示正常事件,即系统在正常状态下发⽣的正常事件。
菱形符号表示省略事件,即表示事前不能分析,或者没必要再分析下去的必要的事件。
逻辑门符号即连接各个事件,并表示逻辑关系的符号。其中主要有与⻔、或⻔、条件与⻔、条件或 ⻔以及限制⻔。
与⻔符号表示输⼊事件B1、B2同时发⽣的情况下,输出事件A才会发⽣的连接关系。两者缺⼀ 不可。
或⻔符号表示输⼊事件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。
条件与⻔符号表示只有当B1、B2同时发⽣,且满⾜条件α的情况下,A才会发⽣,相当于三个 输⼊事件的与⻔。
条件或⻔符号表示B1或B2任何⼀个事件发⽣,且满⾜条件β,输出事件A才会发⽣。
– 上述α和β均在六边形中表示。
限制⻔符号是逻辑上的⼀种修正符号,即输⼊事件发⽣且满⾜条件γ时,才产⽣输出事件。相 反,如果不满⾜,则不发⽣输出事件,条件γ写在椭圆形符号内。

事故树运算法则

最⼩割集是指能够引起顶上事件发⽣的最低数量的基本事件的集合。
最⼩径集是指能够使得顶上事件不发⽣的最低数量的基本事件的集合。

最⼩割集表示系统的危险性,最⼩径集表示系统的安全性。最⼩割集能直观地、概括地告诉⼈们, 哪种事故模式最危险;利⽤最⼩径集可以经济地、有效地选择预防事故的⽅案。利⽤最⼩割集和最⼩径集 可以直接排出结构重要度顺序。利⽤最⼩割集和最⼩径集计算顶上事件的发⽣概率和定量分析。

结构重要度分析是从事故树结构⼊⼿分析各基本事件的重要程度。

用最小割集或最小径集进行结构重要度分析的 3 个公式

人的失误概率:

  1. 忘记做某项⼯作。
  2. 做错了某项⼯作。
  3. 采取了不应采取的某项步骤。
  4. 没有按规定完成某项⼯作。
  5. 没有在预定时间完成某项⼯作。

1961年,斯温(Swain)和罗克(Rock)曾提出了“人的失误率预测法”(THERP),步骤如下:

1)调查被分析者的操作程序。
2)把整个程序分成各个操作步骤。
3)把操作步骤再分成单个动作。
4)根据经验或实验得出每个动作的可靠度。
5)求出各个动作的可靠度之积。得到每个操作步骤的可靠度。如歌各个动作有相容事件条件,则按 条件概率计算。
6)求出各操作步骤的可靠度之积,得到整个程序的可靠度。
7)求出整个程序的不可靠度(1减可靠度),便得到进⾏事故树分析(FTA)所需要的⼈的失误概率。

顶上事件发生概率的计算

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