故障树分析法（Fault Tree Analysis，缩写FTA）是60年代以来迅速发展的系统可靠性分析方法,它采用逻辑方法，将事故因果关系形象的描述为一种有方向的“树”：把系统可能发生或已发生的事故（称为顶事件）作为分析起点，将导致事故原因的事件按因果逻辑关系逐层列出，用树性图表示出来，构成一种逻辑模型，然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率，找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策。FTA法形象、清晰，逻辑性强，它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。
顶事件通常是由故障假设、HAZOP等危险分析方法识别出来的。故障树模型是原因事件（既故障）的组合（称为故障模式或失效模式），这种组合导致顶上事件。而这些故障模式称为割集，最小割集是原因事件的最小组合。若要使顶事件发生，则要求最小割集中的所有事件必须全部发生。 1621 事件及其符号
在故障树分析中，各种故障状态或不正常情况皆称故障事件；各种完好状态或正常情况皆称成功事件。两者皆可简称事件。
（1）底事件
底事件是故障树分析中仅导致其他事件的原因事件。底事件位于所讨论的故障树底端，总是某个逻辑门的输入事件而不是输出事件。底事件分为基本事件与未探明事件。
①基本事件 是在特定的故障树分析中无须探明起发生原因的底事件。
②未探明事件 是原则上进一步探明但暂时不能或不必探明原因的底事件。
（2）结果事件
结果事件是故障树分析中由其他事件或事件组合所导致的事件。结果事件总位于某个逻辑门的输出端。结果事件分为顶事件和中间事件。
①顶事件 是故障树分析中所关心的结果事件。顶事件位于故障树的顶端，总是所讨论故障树中逻辑门的输出事件而不是输入事件。
②中间事件 是位于顶事件和顶事件的结果事件。中间事件既是某个逻辑门的输出事件，又是别的逻辑门的输入事件。
（3）特殊事件
特殊事件是指在故障树分析中所需要特殊符号表明起特殊或引起注意的事件。
①开关事件 开关事件是在正常工作条件下必然发生或者必然不发生的特殊事件。
②条件事件 条件事件是描述逻辑门起作用的具体限制的特殊事件。
1622 逻辑门及其符号
在故障树分析中逻辑门只描述事件间的逻辑因果关系。
与门表示仅当所以输入事件发生时，输出事件才发生。
或门表示至少一个输入事件发生时，输出事件就发生。
非门表示输出事件是输入事件的对立事件
顺序与门表示输入事件按规定的顺序发生时，输出事件才发生。
表决门 表示仅当n个输入事件中r个或r个以上的事件发生时，输出事件才发生
异或门表示仅当单个输入事件发生时，输出事件才发生
禁门 表示仅当条件事件发生时，输入事件的发生方导致输出事件的发生。
1623 转移符号
故障树分析使用的各种符号、名称及定义见表18所示。
表18 故障树分析的逻辑和事件符号
符号 名称 定义 符号 名称 定义
基本事件 在特定的故障树分
析中无须探明其发
生原因的底事件或门至少一个输入事件发生时，
输出事件就发生
未探明事件 原则上应该进一步
探明其原因但暂时不必或不能探明其原因的底事件与门仅当所有输入事件发生时，输出事件才发生
结果事件中间事件 故障树分析中由其它事件或事件组合所导致的事件非门输出事件是输入事件的对立事件
开关事件 正常工作条件下必然发生或必然不发生的特殊事件 顺序与门仅当输入事件按规定的顺序发生时，输出事件才发生
条件事件 仅当条件事件发生方导致输出事件的发生异或门仅当输出事件发生时输出事件才发生
禁门 仅当条件事件发生时，
输入事件的发生方导致
输出事件的发生 相似转移符号 下面转移到结构相似而事件符号不同的子数去
相同转移符号 在三角形内标出向何处转移
1624故障树
故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图。它用上表中事件符号、逻辑门和转移符号描述系统各种事件的因果关系，逻辑门的输入事件是输出事件的因；输出事件是输入事件的果。
二状态故障树如果故障树的底事件刻画一种状态，而其对立事件也是刻画一种状态，则称为二状态故障树。
多状态故障树若故障树的底事件有3种以上互不相容的状态，则称为多状态故障树。
规范化故障树 将画好的故障树中各个特殊事件与特殊门进行转化或删减，变成仅含有底事件、结果事件以及“与”、“或”、“非”三种逻辑门的故障树，这种故障树称为规范化故障树。
正规故障树仅含故障事件以及与门、或门的故障树称为正规故障树。
非正规故障树含有成功事件或者非门的故障树称为非正规故障树。
对偶故障树将二状态故障树中的与门换为或门，或门换为与门，而其余不变，这样得到的故障树称为原故障树的对偶故障树。
成功树 除二状态故障树中的与门换成或门、或门换成与门外，并将底事件与结果事件换为相应的对立事件，这样所得到的树称为原故障树对应的成功树。 （1）熟悉分析系统 首先要详细了解要分析的对象,包括工艺流程、设备构造、操作条件、环境状况及控制系统和安全装置等同时还可以广泛收集同类系统发生的事故。
（2）确定分析对象系统和分析的对象事件(顶上事件) 通过实验分析、事故分析以及故障类型和影响分析确定顶上事件;明确对象系统的边界、分析深度、初始条件、前提条件和不考虑条件。
（3）确定分析边界 在分析之前要明确分析的范围和边界，系统内包含哪些内容。特别是化工、石油化工生产过程都具有连续化、大型化的特点，各工序、设备之间相互连接，如果不划定界限，得到的事故树将会非常庞大，不利于研究。
（4）确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值。
（5）调查原因事件 顶上事件确定之后，就要分析与之有关的原因事件，也就是找出系统的所有潜在危险因素的薄弱环节，包括设备元件等硬件故障、软件故障、人为差错及环境因素。凡是事故有关的原因都找出来，作为事件树的原因事件。
（6）确定不予考虑的事件 与事故有关的原因各种各样，但是有些原因根本不可能发生或发生的机率很小，如雷电、飓风、地震等，编制事故树时一般都不予考虑，但要先加以说明。
（7）确定分析的深度 在分析原因事件时，要分析到哪一层为止，需要事先确定。分析得太浅可能发生遗漏；分析得太深，则事故树会过于庞大繁琐。所以具体深度应视分析对象而定。
（8）编制事故树从顶事件起，一级一级往下找出所有原因事件直到最基本的事件为止，按其逻辑关系画出事故树。每一个顶上事件对应一株事故树。
（9）定量分析按事故结构进行简化，求出最小割集和最小径集，求出概率重要度和临界重要度。
（10）结论 当事故发生概率超过预定目标值时，从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案，利用最小径集找出消除事故的最佳方案；通过重要度分析确定采取对策措施的重点和先后顺序，从而得出分析、评价的结论。 我国在1978年由天津东方化工厂首先将该方法用于高氯酸生产过程中的危险性分析，对减少和预防事故的发生取得了明显的效果。之后又在化工、冶金、机械、航空等工业部门得到普遍的推广和应用。它具有以下几个特点：
（1）分析法是采用演绎的方法分析事故的因果关系，能详细找出个系统各种固有的潜在危险因素，为安全设计、制定安全技术措施和安全管理要点提供了依据。
（2）能简洁形象地表示出事故和个原因之间的因果关系及逻辑关系。
（3）在事故分析中，顶上事件可以是已发生的事故，以是预想的事故。通过分析找出原因，采取对策加以控制，从而起到预测、预防事故的作用。
（4）可以用于定性分析，求出危险因素对事故影响的大小；也可以用于定量分析，由各危险因素的概率计算出事故发生的概率，从数量上说明是否能满足预定目标值的要求，从而确定采取措施的重点和轻、重、缓、急顺序。
（5）可选择最感兴趣的事故作为顶上事件进行分析。
（6）分析人员必须非常熟悉对象系统，具有丰富的实践，能准确和熟悉地应用分析方法。往往出现不同分析人员编制的事故树和分析结果不同的现象。
（7）复杂系统的事故树往往很庞大，分析、计算的工作量大。
（8）进行定量分析时，必须知道事故树中各事件的故障数据；如果这些数据不准确，定量分析就不可能进行。
1熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。
2调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。
3确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。
4确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。
5调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。
6画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。
7分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。
8事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。
9比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。
10分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。目前我国故障树分析一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果。
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