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第三節(jié)事件樹分析方法
事件樹分析方法是由初始事件推論事故后果的方法,本節(jié)主要介紹這種方法的作用、編制程序和定性、定量分析過程。
一、基本概念
事件樹分析起源于決策樹分析,它是一種按事故發(fā)展的時間順序由初始事件開始推論可能的后果,從而進行危險源辨識的方法。
一起事故的發(fā)生,是許多原因事件相繼發(fā)生的結(jié)果,其中,一些事件的發(fā)生是以另一些事件首先發(fā)生為條件的,而一事件的出現(xiàn),又會引起另一些事件的出現(xiàn)。在事件發(fā)生的順序上,存在著因果的邏輯關(guān)系。事件樹分析法是一種時序邏輯的事故分析方法,它以一初始事件為起點,按照事故的發(fā)展順序,分成階段,一步一步地進行分析,每一事件可能的后續(xù)事件只能取完全對立的兩種狀態(tài)(成功或失敗,正?;蚬收希踩蛭kU等)之一的原則,逐步向結(jié)果方面發(fā)展,直到達(dá)到系統(tǒng)故障或事故為止。所分析的情況用樹枝狀圖表示,故叫事件樹。它既可以定性地了解整個事件的動態(tài)變化過程,又可以定量計算出各階段的概率,最終了解事故發(fā)展過程中各種狀態(tài)的發(fā)生概率。
二、事件樹分析法的作用
1.ETA可以事前預(yù)測事故及不安全因素,估計事故的可能后果,尋求最經(jīng)濟的預(yù)防手段和方法。
2.事后用ETA分析事故原因,十分方便明確。
3.ETA的分析資料既可作為直觀的安全教育資料,也有助于推測類似事故的預(yù)防對策。
4.當(dāng)積累了大量事故資料時,可采用計算機模擬,使ETA對事故的預(yù)測更為有效。
5.在安全管理上用ETA對重大問題進行決策,具有其他方法所不具備的優(yōu)勢。
三、事件樹的編制程序
(一)確定初始事件
事件樹分析是一種系統(tǒng)地研究作為危險源的初始事件如何與后續(xù)事件形成時序邏輯關(guān)系而最終導(dǎo)致事故的方法。正確選擇初始事件十分重要。初始事件是事故在未發(fā)生時,其發(fā)展過程中的危害事件或危險事件,可以用兩種方法確定初始事件:
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)危險性評價、系統(tǒng)運行經(jīng)驗或事故經(jīng)驗等確定;
根據(jù)系統(tǒng)重大故障或事故樹分析,從其中間事件或初始事件中選擇。
(二)判定安全功能
系統(tǒng)中包含許多安全功能,在初始事件發(fā)生時消除或減輕其影響以維持系統(tǒng)安全運行。
(三)繪制事件樹
從初始事件開始,按事件發(fā)展過程自左向右繪制事件樹,用樹枝代表事件發(fā)展途徑。首先考察初始事件一旦發(fā)生時最先起作用的安全功能,把可以發(fā)揮功能的狀態(tài)畫在上面的分枝,不能發(fā)揮功能的狀態(tài)畫在下面的分枝。然后依次考察各種安全功能的兩種可能狀態(tài),把發(fā)揮功能的狀態(tài)(又稱成功狀態(tài))畫在上面的分枝,把不能發(fā)揮功能的狀態(tài)(又稱失敗狀態(tài))畫在下面的分枝,直到到達(dá)系統(tǒng)故障或事故為止。
(四)簡化事件樹
在繪制事件樹的過程中,可能會遇到一些與初始事件或與事故無關(guān)的安全功能,或者其功能關(guān)系相互矛盾、不協(xié)調(diào)的情況,需用工程知識和系統(tǒng)設(shè)計的知識予以辨別,然后從樹枝中去掉,即構(gòu)成簡化的事件樹。
在繪制事件樹時,要在每個樹枝上寫出事件狀態(tài),樹枝橫線上面寫明事件過程內(nèi)容特征,橫線下面注明成功或失敗的狀況說明。
四、事件樹的定性分析
事件樹定性分析在繪制事件樹的過程中就已進行,繪制事件樹必須根據(jù)事件的客觀條件和事件的特征做出符合科學(xué)性的邏輯推理,用與事件有關(guān)的技術(shù)知識確認(rèn)事件可能狀態(tài),所以在繪制事件樹的過程中就已對每一發(fā)展過程和事件發(fā)展的途徑作了可能性的分析。
事件樹畫好之后的工作,就是找出發(fā)生事故的途徑和類型以及預(yù)防事故的對策。
(一)找出事故連鎖
事件樹的各分枝代表初始事件一旦發(fā)生其可能的發(fā)展途徑。其中,最終導(dǎo)致事故的途徑即為事故連鎖。一般地,導(dǎo)致系統(tǒng)事故的途徑有很多,即有許多事故連鎖。事故連鎖中包含的初始事件和安全功能故障的后續(xù)事件之間具有“邏輯與”的關(guān)系,顯然,事故連鎖越多,系統(tǒng)越危險;事故連鎖中事件樹越少,系統(tǒng)越危險。
(二)找出預(yù)防事故的途徑
事件樹中最終達(dá)到安全的途徑指導(dǎo)我們?nèi)绾尾扇〈胧╊A(yù)防事故。在達(dá)到安全的途徑中,發(fā)揮安全功能的事件構(gòu)成事件樹的成功連鎖。如果能保證這些安全功能發(fā)揮作用,則可以防止事故。一般地,事件樹中包含的成功連鎖可能有多個,即可以通過若干途徑來防止事故發(fā)生。顯然,成功連鎖越多,系統(tǒng)越安全,成功連鎖中事件樹越少,系統(tǒng)越安全。
五、事件樹的定量分析
事件樹定量分析是指根據(jù)每一事件的發(fā)生概率,計算各種途徑的事故發(fā)生概率,比較各個途徑概率值的大小,做出事故發(fā)生可能性序列,確定最易發(fā)生事故的途徑。一般地,當(dāng)各事件之間相互統(tǒng)計獨立時,其定量分析比較簡單。當(dāng)事件之間相互統(tǒng)計不獨立時,則定量分析變得非常復(fù)雜。這里僅討論前一種情況。
1.各發(fā)展途徑的概率
各發(fā)展途徑的概率等于自初始事件開始的各事件發(fā)生概率的乘積。
2.事故發(fā)生概率
事件樹定量分析中,事故發(fā)生概率等于導(dǎo)致事故的各發(fā)展途徑的概率和。
定量分析要有事件概率數(shù)據(jù)作為計算的依據(jù),而且事件過程的狀態(tài)又是多種多樣的,一般都因缺少概率數(shù)據(jù)而不能實現(xiàn)定量分析。
3.事故預(yù)防
事件樹分析把事故的發(fā)生發(fā)展過程表述得清楚而有條理,對設(shè)計事故預(yù)防方案,制定事故預(yù)防措施提供了有力的依據(jù)。
從事件樹上可以看出,最后的事故是一系列危害和危險的發(fā)展結(jié)果,如果中斷這種發(fā)展過程就可以避免事故發(fā)生。因此,在事故發(fā)展過程的各階段,應(yīng)采取各種可能措施,控制事件的可能性狀態(tài),減少危害狀態(tài)出現(xiàn)概率,增大安全狀態(tài)出現(xiàn)概率,把事件發(fā)展過程引向安全的發(fā)展途徑。
采取在事件不同發(fā)展階段阻截事件向危險狀態(tài)轉(zhuǎn)化的措施,最好在事件發(fā)展前期過程實現(xiàn),從而產(chǎn)生阻截多種事故發(fā)生的效果。但有時因為技術(shù)經(jīng)濟等原因無法控制,這時就要在事件發(fā)展后期過程采取控制措施。顯然,要在各條事件發(fā)展途徑上都采取措施才行。
六、事件樹的應(yīng)用實例
在鐵路旅客運輸中是嚴(yán)禁旅客攜帶易燃品上車的,以確保旅客運輸安全。但有的旅客違反規(guī)定攜帶易燃品,進站時未查出,將其帶上火車,這就可能引起火災(zāi)事故,造成人員傷亡和財物損失;但處理得當(dāng),也可以避免火災(zāi)事故的發(fā)生。
具體分析如圖5-3-2所示:
圖5-3-2 列車火災(zāi)事故事件數(shù)分析示意圖
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(責(zé)任編輯:)
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