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1、結構重要度分析,結構重要度分析，是從事故樹結構上分析各基本事件的重要性程度，是事故樹定性分析的一部分。 結構重要度分析可采用兩種方法，一種是求結構重要系數(shù)，以系數(shù)大小排列各基本事件的重要順序，是精確的計算方法；另一種是根據(jù)最小割集或最小徑集判斷結構重要度順序，是近似判斷方法。,根據(jù)最小割集或最小徑集判斷結構重要度順序 如上所述，求結構重要系數(shù)的計算是相當復雜和占用時間的，且隨著事故樹基本事件數(shù)目的增加，其判斷、計算量按指數(shù)規(guī)律增長。因此，當事故樹的基本事件數(shù)目較多時，縱然用計算機進行計算，往往也是很難實現(xiàn)的。所以，應研究結構重要度的其它求取方法。 根據(jù)最小割集或最小徑集判斷結構重要度順序，是進
2、行結構重要度分析的簡化方法，具有足夠的精度，又不至于過分復雜。因此，本系統(tǒng)將其做為結構重要度分析的近似方法。當事故樹規(guī)模不大時（其基本事件不大于18個），用戶可分別選擇用精確計算（求結構重要系數(shù)）或近似計算（由最小割集或最小徑集判斷結構重要度順序）；當事故樹規(guī)模較大（其基本事件大于18個）時，系統(tǒng)自動采用近似計算（由最小割集或最小徑集判斷結構重要度順序）。,結構重要度分析,1據(jù)最小割集求結構重要度順序 事故樹的最小割集求出后，按如下原則判斷各基本事件的結構重要度順序： （1）單事件最小割集中的基本事件，其的結構重要度最大。 （2）僅在同一最小割集中出現(xiàn)的所有基本事件，它們的結構重要系數(shù)相等。
3、（3）若兩個基本事件僅出現(xiàn)在基本事件個數(shù)相等的若干最小割集中，則在不同最小割集中出現(xiàn)次數(shù)相等的基本事件，其結構重要系數(shù)相等；出現(xiàn)次數(shù)多的，結構重要系數(shù)大；出現(xiàn)次數(shù)少的，結構重要系數(shù)小。,結構重要度分析,（4）若兩個基本事件僅出現(xiàn)在基本事件個數(shù)不相等的若干最小割集中，則有如下兩種情況： 若它們重復在各最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)相等，在少事件最小割集中出現(xiàn)的基本事件，其結構重要系數(shù)大； 在少事件最小割集中出現(xiàn)次數(shù)少的與多事件最小割集中出現(xiàn)次數(shù)多的基本事件，一般前者的結構重要系數(shù)大于后者。此時，可按如下近似判別式計算 （3-8） 式中 I(j)基本事件xj結構重要系數(shù)的近似判別值； K
4、r第r個最小割集； Nj基本事件xj所在的最小割集包含的基本事件個數(shù)。,結構重要度分析,,2據(jù)最小徑集求結構重要度順序 事故樹的最小徑集求出后，即可按它判斷各基本事件的結構重要度順序。判斷原則與按最小割集判斷相同，也是上述4條，只是把其中的最小割集改為最小徑集，亦將（3-8）式中的Kr換成最小徑集Pr。,結構重要度分析,一般的事故樹分析可用布爾代數(shù)化簡法化簡后進行計算。但對于一個大型復雜的事故樹，無論是編制事故樹，還是求最小割集、計算頂事件的發(fā)生概率，其工作量都非常巨大，即產(chǎn)生所謂“組合爆炸”問題。為了減少事故樹的計算量，能利用計算機順利進行事故樹分析，對于規(guī)模較大的事故樹常采用事故樹的模塊分
5、割和早期不交化方法進行化簡。 所謂模塊是至少包含兩個基本事件的集合，這些事件向上可以到達同一邏輯門（稱為模塊的輸出或模塊的頂點），且必須通過此門才能達到頂事件。模塊沒有來自其余部分的輸入，也沒有與其余部分重復的事件。 事故樹的模塊分割示例如下圖所示。 事故樹的模塊可以從整個事故樹中分割出來，單獨地計算最小割集和事故概率。這些模塊的最小割集是眾多基本事件最小割集的分組代表。在原事故樹中可用一個“準基本事件”代替分割出來的模塊，“準基本事件”的概率為這個模塊的概率。這樣經(jīng)過模塊分解后，其規(guī)模比原事故樹小，從而減少了計算量，提高了分析效率。,事故樹的模塊分割,,事故樹的模塊分割,簡而言之，模塊分割就
6、是將一復雜完整的事故樹分割成數(shù)個模塊和基本事件的組合，這些模塊中所含的基本事件不會在其他模塊中重復出現(xiàn)，也不會在分割后剩余的基本事件中出現(xiàn)。若分離出的模塊仍然較復雜的話，則可對模塊重復上述模塊分割步驟。 一般他說，沒有重復事件的事故樹可以任意分解模塊以減少規(guī)模，簡化計算。當存在重復事件時可采用分割頂點的方法，最有效的方法是進行事故樹的早期不交化。,事故樹的模塊分割,重復事件對于FTA有很大的破壞性，使模塊分割無能為力。但是，早期不交化恰恰有利于消除重復事件的影響。所以將布爾化簡、模塊分割、早期不交化相結合，在大多數(shù)情況下可以顯著減少FTA的組合爆炸。 所謂事故樹的早期不交化，就是對給定的任一事
7、故樹在求解之前先進行不交化，得到與原事故樹對應的不交事故樹。不交事故樹反映在結構上，就是對原事故樹的結構函數(shù)不交化，得到不交化的結構函數(shù)式，這種分析方法稱為事故樹的早期不交化。 而常規(guī)途徑的事故樹分析方法是一種晚期不交化，晚期不交化是建立在事故樹的最小割集求解之后進行不交化，求解工作量很大，尤其是當最小割集個數(shù)很多時，不僅手工難以完成，計算機運算也很困難。 兩種事故樹分析方法的比較如圖3一17所示。,事故樹的早期不交化,,事故樹的早期不交化,1不交事故樹的編制規(guī)則 不交事故樹的編制規(guī)則是：遇到原事故樹中的“與門”，其輸入、輸出均不變；遇到“或門”則對其輸入進行不交化。 不交化的規(guī)則，則是前述化
8、相交集合為不交集合的規(guī)則。 經(jīng)過不交化變換后得到的就是不交事故樹，或稱為不交型結構函數(shù)。 2不交事故樹的性質(zhì)與特點 （課本第72頁） 需要注意的是：采用不交事故樹，并非真的畫出不交事故樹，只是將其中的布爾和變成不交布爾積即可。,事故樹的早期不交化,,,經(jīng)計算，割集為9個： 徑集為3個： （2）求取最小徑集 做出原事故樹的成功樹：圖6-59。 寫出成功樹的結構式，并化簡，求取其最小割集： 從而得到事故樹的最小徑集為：,,,2）結構重要度分析,,3事故樹定量分析 1）基本事件發(fā)生概率估計值 為了計算，最重要的是確定故障率數(shù)據(jù)。而現(xiàn)在只能憑經(jīng)驗估計。從理論上講，事故發(fā)生概率應為任瞬間發(fā)生的可能性，是
9、一無量綱值。但從工程實踐出發(fā)，許多文獻皆采用計算頻率的辦法代替概率的計算，即計算單位時間事故發(fā)生的次數(shù)。表614中的數(shù)據(jù)是從這一點出發(fā)給出的。,,,,2）頂上事件發(fā)生概率 g = 0.000003009/h,,高空墜落事故是水電施工中最常見的事故類型，也是很難預防的控制的事故之一。三峽工程由于其特有的施工強度和難度，施工現(xiàn)場高處墜落事故時有發(fā)生。隨著二期工程的興建，大壩混凝土澆筑部位不斷上升，施工部位上下高差越來越大，高處作業(yè)頻繁，加上頂帶機、塔帶機等世界先進的砼澆筑設備的使用，人、機、環(huán)境不安全因素增多，高處墜落事故不斷上升，占據(jù)各類生產(chǎn)性事故首位，且呈居高不下態(tài)勢。特別是2000年發(fā)生一起
10、高處墜落重大事故給職工家屬帶來了巨大傷害，給企業(yè)造成了巨大經(jīng)濟損失。為了有效遏制這種態(tài)勢的進一步發(fā)展，保證三峽工程的順利進行，在三峽工程施工安全管理過程中，我們應用了事故樹分析技術，并將重點放在預防高空墜落事故上。,,1 事故樹技術應用實例 1.1 事故樹 某施工單位在近3年的三峽工程大壩砼施工期間，由于違章作業(yè)、安全檢查不夠，共發(fā)生高處墜落事故和事件20多起，其中從腳手架或操作平臺上墜落占高處墜落事故總數(shù)的60%以上，這些事故造成人員傷亡，對安全生產(chǎn)造成一定損失和影響。為了研究這種墜落事故發(fā)生的原因及其規(guī)律，及時排除不安全隱患，選擇從腳手架或操作平臺上墜落作為事故樹頂上事件，編制了如圖1所示
11、的事故樹。,,,,1.2 定性分析 1.2.1 該事故樹的最小割集：E1=X1，E2=X4，E3=X5，E4=X2X3，E5=X7X8，E6=X6X9，E7=X6X10，用最小割集表示的等效圖如圖2。由圖2可見，發(fā)生頂上事件的途徑有7種。 1.2.2 該事故樹的最小徑集：,,,,1.2.3 各基本事件的結構重要順序：根據(jù)事故樹及最小割集表示的等效事故樹分析，X1，X4，X5最重要，處于同等地位；X6次之，X2、X3和X7、X8、X9、X10處于同等地位，最不重要。 各基本事件的結構重要順序為： I1=I4=I5I6I2=I3=I7=I8=I9=I10,,1.3 定量分析 1.3.1 各基本事件
12、發(fā)生的概率統(tǒng)計 根據(jù)某單位1999年7月至2001年12月發(fā)生的從腳手架或操作平臺上墜落事件統(tǒng)計，估算各基本事件發(fā)生的概率為：無安全防護或安全防護不嚴密（X1），q1=0.27次/月；腳踩空（X2），q2=0.17次/月；腳手架未滿鋪（X3），q3=0.3次/月；違章搭設腳手架（X4），q4=0.2次/月；腳手架堅固件松脫（X5），q5=0.13次/月；無安全緊急應急措施（X6），q6=0.33次/月；腳手架上堆放重物（X7），q7=0.2次/月；支撐變形折斷（X8），q8=0.1次/月；安全帶因走動而取下（X9），q9=0.5次/月；因磨損安全帶脫扣（X10），q10=0.2次/月。,,1.
13、3.2 頂上事件發(fā)生的概率 用近似法計算頂上事件的發(fā)生概率： q=q1+q4+q5+q2q3+q7q8+q6q9+q6q10 =0.902（次/月） 由此可見，該事故樹頂上事件T的發(fā)生概率在該施工單位每月接近1起，必須采取措施加以控制。,,2 控制措施 通過事故樹分析，我們發(fā)現(xiàn)高處墜落事故的主要原因是：在臨邊洞口處施工無防護或防護設施不嚴密、不牢固；違章搭設腳手架或操作平臺；腳手架或操作平臺緊扣件緊固不牢以及安全帶未嚴格按規(guī)定使用，且沒有應急措施等。概括起來還是人的因素，即人的責任心和技術素質(zhì)，當然，也不排除設備缺陷導致頂上事件發(fā)生的可能性。但操作者是否按規(guī)程規(guī)范作業(yè)、是否遵章守紀、責任心是否
14、強等，是保證不發(fā)生高處墜落事故的關鍵。由此，提出并強調(diào)以下措施：,,2.1 高處作業(yè)的安全技術措施必須列入工程的施工組織設計，并逐級進行安全技術教育和交底。遇惡劣天氣不得進行露天攀登與懸空高處作業(yè)。 2.2 從事高處作業(yè)的人員必須經(jīng)專門的培訓考核合格后方可上崗，要求身體健康，沒有不適于高處作業(yè)的疾病，并應定期進行體格檢查。 2.3 嚴格按規(guī)定掛設安全網(wǎng)，安全網(wǎng)必須合格有效，對安全網(wǎng)要定期進行檢查清理。 2.4 高處作業(yè)人員必須按規(guī)定系好合格的安全帶，安全帶要定期檢查。 2.5 用于高處作業(yè)的防護設施，不得擅自拆除，確因作業(yè)需要臨時拆除時，必須經(jīng)施工負責人同意，并采取相應的輔助措施，作業(yè)后應立即
15、恢復。 2.6 高空走道要按要求設置防護圍欄，圍欄的高度要合適。各種腳手架要按規(guī)定架設牢固，并有防滑措施。 2.7 作業(yè)人員應從規(guī)定的通道上下，不得在作業(yè)面之間的非規(guī)定的地方攀登，也不得隨意利用吊車臂架等施工設備進行攀登。,,2.8 支模應按規(guī)定的作業(yè)程序進行，模板未固定前不得進行下一道工序。嚴禁攀登連接件和支撐件，嚴禁在上下同一垂直面安裝、拆卸模板。拆模高處作業(yè)，應配置登高用具或搭設支架。 2.9 拆除的鋼模作平臺底模時，應分批拆除頂撐，然后按順序拆下隔柵、底模，以免發(fā)生鋼模在自重荷載作用下一次性大面積脫落。 2.10 支模間歇過程中，應將支撐搭頭、柱頭板釘牢。拆模間歇過程中，應將已拆卸的模板、牽杠、支撐等運走或妥善堆放，防止因踏空、扶空而墜落。 通過一年多的實踐我們感到事故樹分析技術能幫助我們準確地找出發(fā)生事故的原因，并有針對性地制定事故防范措施。2001年三峽工地高處墜落事故得到有效遏制，該類事故發(fā)生率比2000年下降了30%。,,,
事故樹分析-結構重要度分析
