格的验收标准；

明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置保护性设备、监测装置或报警系统；

为系统安全分析、预防维修提供有用的资料。

二）故障的基本概念

故障

一般是指元件、子系统、系统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定的功能。

故障模式

故障模式是从不同表现形态来描述故障，是故障现象的一种表征。

故障模式若从可靠性定义来说，一般可从五个方面来考虑：运行过程中的故障；提前动作；在规定的时间不动作；在规定的时间不停止；运行能力降低、超量或受阻。

造成元件发生故障的原因： 1、设计上的缺陷； 2、制造上的缺点； 3、质量管理上的缺点； 4、使用上的缺点； 5、维修上的缺点。

一般来说产品或系统不同，故障模式也不同，上述五类型故障模式进一步细化后如下表： 某些机电产品的故障模式举例

水泵、发电机的故障模式有：

误启动、误停机、速度过快、反转、异常的负荷振动、发热、线圈漏电、运转部分破损等。 电力设备的故障模式有：

电阻变化、放电、接地不良、短路、漏电、断开等。

计测装置的故障模式有： 信号异常、示值不准、损坏等。

支承结构的故障模式有： 变形、松动、缺损、脱落等。 ３．故障原因

内在因素和外在因素 内在因素：

系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在的缺陷。如设计水平低，未采取防震、防湿、减荷、安全装置、冗余等设计对策； 系统、产品中零、部件有缺陷；

制造质量低，材质选用有错或不佳等； 运输、保管、安全不善。

外在因素：

环境条件 使用条件

４．故障机理

对象 外部原因 结果

三）分析程序

故障模式及影响分析通常包括以下四个方面

掌握和了解对象系统；

33

对系统元件的故障类型和产生原因进行分析； 故障类型对系统和元件的影响； 汇总结果和提出改正措施。

四）应用实例1

电机运行系统故障类型和影响分析： 实例2

空气压缩机储罐的故障类型和影响分析

空气压缩机的储罐属于压力容器，其功能是储存空气压缩机产生的压缩空气。这里仅就考察储罐的罐体和安全阀两个元素的故障类型及其影响，分析结果列于下表： 第五节 危险性和可操作性研究 自己看书：p210

例如：生产DAP的工艺流程图

磷酸溶液和液氨通过流量控制阀A和B加入搅拌釜中，氨和磷酸反应生成磷酸二铵（DAP）。DAP从反应釜中通过底阀C放入一个敞口的磷酸二铵贮罐内。贮罐上有放料阀D，将反应器出料放入单元之外。

如果向反应釜投入磷酸过量（与氨投料速度比较而言），则不合格产品会增加，但反应本身是安全的；如果，氨和磷酸投料速度同时增加，则反应热解释放速度加快，按照设计，反应釜就有可能承受不住所引起的温度和压力的增高；如果向反应釜中投入液氨过量，未反应的氨就会被带入DAP储槽。DAP槽中残留的氨将会释放到作业场所，引起人员中毒。因此，在作业场所区适当装设氨检测和报警器。

第六节 事件树分析 一、事件树的含义

事件树分析（ Event Tree Analysis 缩写为ETA ）是安全系统工程中的重要分析方法之一。

定义：ETA是一种时序逻辑的事故分析方法，它是按照事故的发展顺序，分阶段，一步一步地进行分析，每一步都从成功和失败两种可能后果考虑，直到最终结果为止。是一种动态分析过程，同时，事件序列是以图形表示的，其形状呈树枝形，故称为事件树。 二、事件树的功用

１．查明系统中各个构成要素对导致事故发 生的作用及其相互关系；

能快速推断和找出系统的事故； 能定量；

为事故树提供依据；

可以对已发生的事故进行原因分析。

三、事件树的构造

事件树分析原理 决策论

一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件； 事件的两种状态：出现或不出现（即成功或失败）；

根据逻辑知识，成功的逻辑值为１，失败的逻辑值为０。 ２.事件树分析的程序

确定初始事件；

分析系统组成要素并进行功能分解； 分析成功或失败； 建造事件树；

对事件树进行简化； 进行定量计算。

３．事件树的建造

34

事件树的建造

如：

物料输送系统图5-2 的事件树 物料输送系统图5-3

物料输送系统图5-3 的事件树 物料输送系统图5-3 的事件树 2)事件树的简化 简化原则：

失败概率极低的系统(元件)可以不列入事件树中；

当系统已经失败，从物理效果来看，在其后继的各系统不可能减缓后果时，或后继系统已由于前置系统的失败而同时失败，则以后的系统就不必再分支。

物料输送系统图5-2 事件树的简化图 物料输送系统图5-3 事件树的简化图 3）事件树分析的定量计算 （1）串联系统计算：

串联系统的可靠度,即成功的概率为：

P(S)=P(A)?P(B)?P(C) 系统失败的概率为： F (S)=1-P(S)

若已知P(A)=0.95,P(B)=P(C)=0.9 代入上式得：

P(S)=0.95×0.9×0.9=0.7695 F(S)=1-0.7695=0.2305 （2）并联系统计算：

并联系统的可靠度,即成功的概率为：

P(S)=P(A)?P(B)+P(A)?[1- P(B)]?P(C) 系统失败的概率为：

F (S)=1-P(S)

若已知P(A)=0.95,P(B)=P(C)=0.9 代入上式得：

P(S)=0.95×0.9+0.95×[1-0.9]×0.9=0.9405 F (S)=1-P(S)=1-0.9405=0.0595

（3）串联和并联系统的可靠度比较：

由串联和并联系统的可靠度计算结果可以看出：并联系统的可靠度比串联系统的可靠度提高了1.2倍。

0.9405/0.7695=1.2

四、事件树分析方法及应用 1）例如：行人过马路。 过程分析

就某一段马路而言，可能有车来往，也可能无车通行。当无车时过马路，当然会顺利通过，若有车，则看你是在车前通过还是在车后通过。若在车后通过，当然也顺利通过；若在车前过，则看你是否有充足的时间。如果有则不会出现车祸，但却很冒险；如果没有充足时间，则看司机是否采取紧急制动措施或避让措施。若没有采取则必然发生撞人事故，导致人员伤亡；若采取措施，则取决于制动或避让是否凑效。凑效，则人幸免于难；失败，则必然造成人员伤亡。其事件树如下图5-4所示。 行人过马路事件树图 事件树分析的重要作用

35

能够指出如何不发生事故，以对职工进行直观的安全教育； 能够指出消除事故的根本措施，改进系统的安全状况；

从宏观角度分析系统可能发生的事故，掌握系统中事故发生规律； 可以找出最严重的事故后果，为确定顶上事件提供依据。

作业：

氧化反应釜缺少冷却水事件树分析：

以氧化反应釜缺少冷却水事件为初始事件，相关的安全功能有如下三种：

当温度达到T1时高温报警器提醒操作者； 操作者增加供给反应釜冷却水量；

当温度达到T2时自动停车系统停止氧化反应。

作业：

2、设某控制室操作人员的总任务由4项子任务A、B、C、D组成，每个子任务都有可能成功或失败，子任务失败的概率均为0.01。一个子任务的完成与否不会影响其它子任务的完成，子任务均成功时，总任务才算成功，试建立事件树并求未完成总任务的概率。 物料输送系统如下图，画出事件树 物料输送系统如下图，画出事件树 上节回顾： 1.事件树的含义 2.事件树分析的原理 3.事件树的建造

第六章 事故树分析 重点内容：

简单事故树的编制； 对已知事故树进行化简；

求解最小割集、最小径集并计算顶上事件发生的概率 重要度分析

第六章 事故树分析 第一节 概述

事故树分析（Fault Tree Analysis 缩写为FTA）是安全工程中最重要的分析方法。 FTA是一种表示导致灾害事故的各种因素之间的因果及逻辑关系图。 一、事故树分析方法的特点

FTA是一种图形演绎方法，是故障事件在一定条件下的逻辑推理方法；

FTA能对导致灾害或功能事故的各种因素及其逻辑关系做出全面、简洁和形象的描述，为改进设计、制定安全技术措施提供依据；

FTA不仅可以分析某些元、部件故障对系统的影响，而且可对导致这些元、部件故障的特殊原因进行分析；

FTA可进行定性和定量评价； 具有直观性。 二、事故树分析的程序

FTA的程序，因评价对象、分析目的、粗细程度的不同而不同，但一般可按如下程序进行。见图6-1。

事故树分析的一般程序 （图6-1 ） 程序说明

熟悉系统：了解系统的整个情况 调查事故 确定顶上事件

36