故障树分析法(Fault Tree Analysis,简称FTA) 就是在系统(过程)设计过程中,通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析,画出逻辑框图(即故障树),从而确定系统故障原因的各种可能组合及其发生概率,以计算系统故障概率,采取相应的纠正措施,提高系统可靠性的一种设计分析方法. 故障树分析主要应用于
FTA分析主要步骤: 建立故障树、故障树的规范化、简化和模块分解、故障树的定性分析和故障树的定量分析。 建树步骤: 选定顶事件--某一影响最大的系统故障;将造成系统故障的原因逐级分解为中间事件;直至底事件--不能或不需要分解的基本事件,构成一张树状的逻辑图--故障树。
定性分析 目的是为了弄清系统(或设备)出现某种故障(即顶事件)的可能性有多少,分析哪些因素会引发系统的某种故障。 定量分析 目的是得到在底事件互相独立和已知其发生概率的条件下,顶事件发生概率和底事件重要度等定量指标(GJB 768)。 常用的指标是:顶事件发生的概率、底事件重要度等。 故障树分析的基本程序 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 失效性图解符号说明: 故障树分析所用符号有三类,即事件符号,逻辑门符号,转移符号。 事件符号 (1) 矩形符号:它表示顶上事件或中间事件,也就是需要往下分析的事件。将事件扼要记入矩形方框内。 (2) 圆形符号:它表示基本原因事件,或称基本事件。它可以是人的差错,也可以是机械、元件的故障,或环境不良因素等。它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。 (3) 屋形符号:主要用于表示正常事件,是系统正常状态下发生的正常事件。 (4) 菱形符号: 它表示省略事件,主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足,不能进一步分析的事件。 ——逻辑与门:表示仅当所有输入事件都发生时,输出事件才发生的逻辑关系。 ——逻辑或门:表示至少有一个输入事件发生,输出事件就发生的逻辑关系。 ——条件与门:表示B1、B2不仅同时发生,而且还必须再满足条件α,输出事件A才会发生的逻辑关系。 ——条件或门:表示任一输入事件发生时,还必须满足条件α,输出事件A才发生的逻辑关系。 ——排斥或门:表示几个事件当中,仅当一个输入事件发生时,输出事件才发生的逻辑关系。 ——限制门:表示当输入事件B发生,且满足条件X时,输出事件才会发生,否则,输出事件不发生。限制门仅有一个输入事件。 ——顺序与门:表示输入事件既要都发生,又要按一定的顺序发生,输出事件才会发生的逻辑关系。 ——表决门:表示仅当n个事件中有m(m≤n)个或m个以上事件同时发生时,输出事件才会发生。 转移符号包括: ——转入符号。表示转入上面以对应的字母或数字标注的子故障树部分符号。 ——转出符号。表示该部分故障树由此转出,。 FTA的示例 |
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