事故樹分析法在安全評(píng)估中的應(yīng)用

0不同分析方法的比較所謂系統(tǒng)安全分析，就是對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行定量和定性分析。只有分析正確，才能正確評(píng)估生產(chǎn)安全。系統(tǒng)安全的分析方法有數(shù)十種之多,這些方法有定性的也有定量的,有邏輯推理的,也有綜合比較的。要完成一個(gè)準(zhǔn)確的分析就要事先了解各種分析方法的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合,經(jīng)過(guò)比較,再?zèng)Q定采用哪種方法。最常用的是事故樹分析法。事故樹分析(FaultTreeAnalysis縮寫為FTA),也叫故障分析,是安全系統(tǒng)工程中的重要分析方法之一,主要應(yīng)用于分析事故的原因和評(píng)價(jià)事故風(fēng)險(xiǎn),表示導(dǎo)致災(zāi)害事故的各種因素之間的因果及邏輯關(guān)系圖。它是對(duì)導(dǎo)致災(zāi)害后果的各種因素進(jìn)行分析應(yīng)用數(shù)理邏輯方法逐層地尋找引起事故發(fā)生的原因,并分析各種事故原因之間的邏輯關(guān)系,根據(jù)工藝流程、先后次序和因果關(guān)系繪出事故樹,制定相應(yīng)的措施,從而提高系統(tǒng)的安全性。1火災(zāi)發(fā)生機(jī)理及安全分析隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,現(xiàn)代社會(huì)中的建筑物結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,為了滿足不同的要求而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和室內(nèi)裝潢,更加加重了建筑物火災(zāi)的危險(xiǎn)性。一旦發(fā)生火災(zāi),可能會(huì)迅速蔓延,造成人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,認(rèn)真研究火災(zāi)發(fā)生機(jī)理,最大限度地減小傷亡事故,是每位消防工作者和安全工作者面臨的課題。因此,需要運(yùn)用系統(tǒng)安全工程的方法對(duì)各類事故進(jìn)行系統(tǒng)安全的分析,著眼于事故的整個(gè)過(guò)程,才能找出事故的本質(zhì)原因。事故樹分析方法不僅能對(duì)建筑物火災(zāi)引起人員傷亡事故的各種因素及其邏輯關(guān)系做出全面闡述,而且還找出有效的預(yù)防措施,并為防止事故發(fā)生提供科學(xué)、有效的依據(jù)。1.1基本事件結(jié)構(gòu)重要度的計(jì)算在建筑物火災(zāi)事故中,逃生失敗和火災(zāi)發(fā)生是導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的主要因素,而逃生失敗和火災(zāi)發(fā)生又受多個(gè)因素影響。通過(guò)安全系統(tǒng)工程的事故樹分析法,綜合考慮了事故的全過(guò)程,就可以做出建筑物火災(zāi)引起人員傷亡的事故樹,如圖1所示,并對(duì)其進(jìn)行了定性分析。由事故樹可以看出,導(dǎo)致頂上事件發(fā)生有9個(gè),分別用x1,x2,x3,…,x9來(lái)表示,它們是導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的事故隱患。能夠?qū)е马斏鲜录l(fā)生的最基本的事件的集合,就是最小割集,用布爾代數(shù)法簡(jiǎn)化求最小割集,得到16組最小割集。分別為:頂上事件不發(fā)生所必須的最小限度的徑集就是最小徑集。求最小徑集,就是利用它和割集的對(duì)偶性,把原來(lái)事故樹的“與門”換成“或門”,“或門”換成“與門”,各類事件由不發(fā)生換成發(fā)生然后求出成功樹的最小割集就是原事故樹的最小徑集。圖1建筑物火災(zāi)引起的人員傷亡事故樹的最小徑集有4個(gè),分別為:結(jié)構(gòu)重要度分析是從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的重要程度,從而排列出各基本事件的重要度順序。基本事件結(jié)構(gòu)重要度的近似公式為:式中I(t)———第i個(gè)基本事件的結(jié)構(gòu)重要度;kj———第j個(gè)最小割集;nj———包含第i個(gè)基本事件所在kj的基本事件總數(shù);xi———第i個(gè)基本事件。由事件結(jié)構(gòu)重要度可知,當(dāng)最小割集(或徑集)中的基本事件相等時(shí),重復(fù)在各最小割集(或徑集)中的基本事件,比只在一個(gè)最小割集(或徑集)中出現(xiàn)的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大,重復(fù)次數(shù)多的比重復(fù)次數(shù)少的結(jié)構(gòu)重要度大。由此可見,x1事件的結(jié)構(gòu)重要度最大,x2,x3,x4,x5的結(jié)構(gòu)重要度最小。1.2最小割集與事故樹(1)從建筑物火災(zāi)引起的人員傷亡事故樹中可以看出,或門個(gè)數(shù)多而與門個(gè)數(shù)少。根據(jù)或門定義,只要有任意一個(gè)基本事件發(fā)生,就能導(dǎo)致頂上事件發(fā)生,而與門表示只有全部基本事件發(fā)生,頂上事件才能發(fā)生。由此可知,該事故發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)性是很大的。(2)事故樹中有幾個(gè)最小割集,頂上事件發(fā)生就有幾種可能;最小割集越多,系統(tǒng)就越危險(xiǎn),最小割集反映了系統(tǒng)的危險(xiǎn)性。最小割集中基本事件數(shù)越多,事故就越難發(fā)生;反之,基本事件數(shù)越少,事故發(fā)生就較容易。由此可見,建筑物發(fā)生火災(zāi)的可能途徑有16條,最小割集表示了系統(tǒng)的危險(xiǎn)性,通過(guò)最小割集可以找出該系統(tǒng)中存在的漏洞。比如K1這個(gè)最小割集包括的基本事件有x1,x2,x6,x8,可以對(duì)這4個(gè)基本事件進(jìn)行分析、核實(shí),就可以確定是不是由K1發(fā)生的。通過(guò)最小割集制定相應(yīng)的措施,保證頂上事件不發(fā)生?？梢宰屍渲械囊粋€(gè)基本事件不發(fā)生,就可以避免事故發(fā)生。(3)從最小徑集來(lái)看,它是使頂上事件不發(fā)生的各基本事件不發(fā)生的基本組合。在同一事故樹中,不包含其它徑集的徑集稱為最小徑集,那么該徑集就是最小徑集,所以,最小徑集是保證頂上事件不發(fā)生的充分必要條件。在圖1的事故樹中最小割集有16個(gè),最小徑集有4個(gè),最小割集較多,最小徑集較少,用最小徑集來(lái)分析比較方便。只要x1不發(fā)生,頂上事件就不可能發(fā)生,所以及時(shí)疏散人員是避免事故發(fā)生的最主要的因素。(4)結(jié)構(gòu)重要度分析,是從事故結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的重要程度?；臼录Y(jié)構(gòu)重要度越大,它對(duì)頂上事件的影響就越大,反之亦然。從以上的重要度的大小關(guān)系中,可以看到不同的基本事件在系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)重要度是不同的。結(jié)構(gòu)重要度大的基本事件對(duì)頂上事件的發(fā)生起著重要的作用,是危險(xiǎn)性大的事件,需要重點(diǎn)預(yù)防的因素,應(yīng)盡量控制不發(fā)生,從而提高系統(tǒng)的安全性。x1基本事件的結(jié)構(gòu)重要度最大,說(shuō)明在事故樹結(jié)構(gòu)上對(duì)頂上事件的發(fā)生起重要作用,是重點(diǎn)防范的目標(biāo),其次是x6,x7,x8,x9,可見,結(jié)構(gòu)重要度也是制定預(yù)防措施的一個(gè)依據(jù)。(5)建筑物火災(zāi)事故最小割集最多16個(gè),最小徑集4個(gè),也就是說(shuō)導(dǎo)致建筑物火災(zāi)的可能性有16個(gè),有4個(gè)途徑可以避免事故發(fā)生,由此可見事故是很容易發(fā)生的。但是只要采用4個(gè)徑集中的任何一個(gè),制定相應(yīng)的措施,事故是可以避免發(fā)生的。2安全性分析(1)從最小割集可以看出系統(tǒng)的危險(xiǎn)性,也表示了頂上事件發(fā)生的原因組合,利用它可以確定結(jié)構(gòu)重要度;事故樹的最小徑集反映了系統(tǒng)的安全性,它是確保系統(tǒng)安全的途徑,利用它也可以確定結(jié)構(gòu)重要度。(2)事故樹分析法在建筑物火災(zāi)引起人員傷亡的應(yīng)用中,既能對(duì)導(dǎo)致建