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专业知识之事件树分析法  

2013-02-07 23:42:03|  分类: 资源收藏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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什么是事件树分析法

  事件树分析(Event Tree Analysis,简称ETA)起源于决策树分析(简称DTA),它是一种按事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果,从而进行危险源辨识的方法。

  一起事故的发生,是许多原因事件相继发生的结果,其中,一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件的,而一事件的出现,又会引起另一些事件的出现。在事件发生的顺序上,存在着因果的逻辑关系。事件树分析法是一种时序逻辑的事故分析方法,它以一初始事件为起点,按照事故的发展顺序,分成阶段,一步一步地进行分析,每一事件可能的后续事件只能取完全对立的两种状态(成功或失败,正常或故障,安全或危险等)之一的原则,逐步向结果方面发展,直到达到系统故障或事故为止。所分析的情况用树枝状图表示,故叫事件树。它既可以定性地了解整个事件的动态变化过程,又可以定量计算出各阶段的概率,最终了解事故发展过程中各种状态的发生概率。

事件树分析法的功能

  1、ETA可以事前预测事故及不安全因素,估计事故的可能后果,寻求最经济的预防手段和方法。

  2、事后用ETA分析事故原因,十分方便明确。

  3、ETA的分析资料既可作为直观的安全教育资料,也有助于推测类似事故的预防对策。

  4、当积累了大量事故资料时,可采用计算机模拟,使ETA对事故的预测更为有效。

  5、在安全管理上用ETA对重大问题进行决策,具有其他方法所不具备的优势。

事件树的编制程序

  1、确定初始事件

  事件树分析是一种系统地研究作为危险源的初始事件如何与后续事件形成时序逻辑关系而最终导致事故的方法。正确选择初始事件十分重要。初始事件是事故在未发生时,其发展过程中的危害事件或危险事件,如机器故障、设备损坏、能量外逸或失控、人的误动作等。可以用两种方法确定初始事件:

  • 根据系统设计、系统危险性评价、系统运行经验或事故经验等确定;
  • 根据系统重大故障或事故树分析,从其中间事件或初始事件中选择。

  2、判定安全功能

  系统中包含许多安全功能,在初始事件发生时消除或减轻其影响以维持系统的安全运行。常见的安全功能列举如下:

  • 对初始事件自动采取控制措施的系统,如自动停车系统等;
  • 提醒操作者初始事件发生了的报警系统;
  • 根据报警或工作程序要求操作者采取的措施;
  • 缓冲装置,如减振、压力泄放系统或排放系统等;
  • 局限或屏蔽措施等。

  3、绘制事件树

  从初始事件开始,按事件发展过程自左向右绘制事件树,用树枝代表事件发展途径。首先考察初始事件一旦发生时最先起作用的安全功能,把可以发挥功能的状态画在上面的分枝,不能发挥功能的状态画在下面的分枝。然后依次考察各种安全功能的两种可能状态,把发挥功能的状态(又称成功状态)画在上面的分枝,把不能发挥功能的状态(又称失败状态)画在下面的分枝,直到到达系统故障或事故为止。

  4、简化事件树

  在绘制事件树的过程中,可能会遇到一些与初始事件或与事故无关的安全功能,或者其功能关系相互矛盾、不协调的情况,需用工程知识和系统设计的知识予以辨别,然后从树枝中去掉,即构成简化的事件树。

  在绘制事件树时,要在每个树枝上写出事件状态,树枝横线上面写明事件过程内容特征,横线下面注明成功或失败的状况说明。

事件树的定性分析

  事件树定性分析在绘制事件树的过程中就已进行,绘制事件树必须根据事件的客观条件和事件的特征作出符合科学性的逻辑推理,用与事件有关的技术知识确认事件可能状态,所以在绘制事件树的过程中就已对每一发展过程和事件发展的途径作了可能性的分析。

  事件树画好之后的工作,就是找出发生事故的途径和类型以及预防事故的对策。

  1、找出事故连锁

  事件树的各分枝代表初始事件一旦发生其可能的发展途径。其中,最终导致事故的途径即为事故连锁。一般地,导致系统事故的途径有很多,即有许多事故连锁。事故连锁中包含的初始事件和安全功能故障的后续事件之间具有“逻辑与”的关系,显然,事故连锁越多,系统越危险;事故连锁中事件树越少,系统越危险。

  2、找出预防事故的途径

  事件树中最终达到安全的途径指导我们如何采取措施预防事故。在达到安全的途径中,发挥安全功能的事件构成事件树的成功连锁。如果能保证这些安全功能发挥作用,则可以防止事故。一般地,事件树中包含的成功连锁可能有多个,即可以通过若干途径来防止事故发生。显然,成功连锁越多,系统越安全,成功连锁中事件树越少,系统越安全。

  由于事件树反映了事件之间的时间顺序,所以应该尽可能地从最先发挥功能的安全功能着手。

事件树的定量分析

  事件树定量分析是指根据每一事件的发生概率,计算各种途径的事故发生概率,比较各个途径概率值的大小,作出事故发生可能性序列,确定最易发生事故的途径。一般地,当各事件之间相互统计独立时,其定量分析比较简单。当事件之间相互统计不独立时(如共同原因故障,顺序运行等),则定量分析变得非常复杂。这里仅讨论前一种情况。

  1、各发展途径的概率

  各发展途径的概率等于自初始事件开始的各事件发生概率的乘积。

  2、事故发生概率

  事件树定量分析中,事故发生概率等于导致事故的各发展途径的概率和。

  定量分析要有事件概率数据作为计算的依据,而且事件过程的状态又是多种多样的,一般都因缺少概率数据而不能实现定量分析。

  3、事故预防

  事件树分析把事故的发生发展过程表述得清楚而有条理,对设计事故预防方案,制定事故预防措施提供了有力的依据。

  从事件树上可以看出,最后的事故是一系列危害和危险的发展结果,如果中断这种发展过程就可以避免事故发生。因此,在事故发展过程的各阶段,应采取各种可能措施,控制事件的可能性状态,减少危害状态出现概率,增大安全状态出现概率,把事件发展过程引向安全的发展途径。

  采取在事件不同发展阶段阻截事件向危险状态转化的措施,最好在事件发展前期过程实现,从而产生阻截多种事故发生的效果。但有时因为技术经济等原因无法控制,这时就要在事件发展后期过程采取控制措施。显然,要在各条事件发展途径上都采取措施才行。

事件树的应用实例

  火车上有易燃品引起火灾事故的事件树分析

  在铁路旅客运输中是严禁旅客携带易燃品上车的,以确保旅客运输安全。但有的旅客违反规定携带易燃品,进站时未查出,将其带上火车,这就可能引起火灾事故,造成人员伤亡和财物损失;但处理得当,也可以避免火灾事故的发生。具体分析如图1所示:

  事件树分析法

  机动车辆行驶在无人看守的平交道口,发动机突然熄火,车辆正停留在轨道上。这一事件可能导致的事故用事件树分析如图2所示:

  事件树分析法

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