故障树分析(FTA)

故障树分析（FTA）

故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。

故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。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。

图1 故障树的事件符号

事件符号如图1所示包括：

（1）矩形符号

矩形符号如图1a）所示。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

圆形符号如图1b）所示。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

屋形符号如图1c）所示。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

菱形符号如图1d）所示。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。

图2 故障树逻辑门符号

逻辑门符号如图2所示包括：

——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，如图

2a）所示。

——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，如图2b）所示。

——条件与门。图2c）所示，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。图2d），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，其符号如图2e）所示。

——限制门。图2f）所示，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，其符号如图2g）表示。

——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，其符号如图2h）所示。

图3 故障树转移符号

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，其符号如图3a）。

——转出符号。表示该部分故障树由此转出，其符号如图3b）。

编制故障树应从以下几方面入手：

——熟悉系统。了解系统的构造、性能、操作、工艺、元件之间的关系及人、软件、硬件、环境的相互作用和系统工作原理等；

——收集、调查系统事故资料。收集、调查系统的已有事故资料和类似系统的事故资料。

——确定顶上事件。根据对系统已掌握的资料，在分析系统一类危险源的基础上，确定系统事故类型作为顶上事件。

——调查分析顶上事件发生的原因，从人、机、物、环境和信息各方面入手调查分析影响顶上事件发生的所有原因。

下面以一液化石油气第一类危险源，选择顶上事件为火灾爆炸事故。故障树分析如图4。

A1―形成混合气；A2―遇火源；A3―液态烃泄漏；A4―未报警；A5―静电火花；A6―附近有机动车通行；A7―罐爆裂；A8―静电未消除；A9―罐超压；A10―安全阀未起作用；A11―未报警；A12―未报警；A13―无显示；A14―液面未显示；A15―压力无显示

X1―烟头未掐灭；X2―阀门泄漏；X3―法兰垫片断裂；X4―报警器故障；X5―无报警器；X6―收油或油排入事故罐过快；X7―未安装阻火器；X8―阻火器故障；X9―无接地线；X10―接地线断开；X11―收油过量；X12―安全阀下部阀门未开；X13―安全阀故障；X14―无报警器；X15―报警器故障；X16―液面计上下阀门未开；X17―液面计故障；X18―无液面计；X19―无压力表；X20―压力表故障。

图4 液化石油气储罐区火灾爆炸事故故障树分析图