第%+卷!第(期!!!!!!!!!西南石油大学学报!!!!!!!!!>
!!文章编号：
事故树分析法的应用研究
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卜全民
’*苏州科技学院环境科学与工程系）
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摘要：对常用的安全评价方法之一的事故树分析法（-./）进行了较为深入的研究和探讨。其中对-./的分析思路进以亚洲首家甲醇羰基化生产醋行了深入的理论分析，并对其主要的分析方法进行了剖析。在对-./的应用研究中，酐为例进行了实例分析，通过编制相应的事故树、成功树，运用布尔代数法和相应规则计算了各基本事件的结构重要度系数，依照各基本事件的结构重要度系数对各基本事件的结构重要度进行了排序，并在此基础上提出了确保安全生产所应采取的科学、合理、有效的优先安全控制措施，以实现对生产系统单元的最优安全控制。最后，指出了-./实际应用的优缺点及其应用范围。
关键词：事故树分析法（-./）；事故树；成功树；结构重要度；可靠性分析中图分类号：0+
!!安全评价作为安全生产的至关重要环节，使得
［
对建设项目进行安全评价，已成为必须进行的重
起作用的最基本原因（基本事件），即可实现对引发事故的各种基本原因进行分析。
-./的分析思路：
（
（%）令某事件发生以“
-./以系统所不希望发生的事件（顶上事件）作为分析的目标，通过逐层推溯到所有可能的原
［(］
因。初步建成的事故树，要进行整理和化简，再进
要举措，因而客观形势对安全评价工作的研究提出了大量迫切的新课题，其中对安全评价方法的研究就是一个极其重要的方面。为此，对进行安全评价常用的事故树分析法（-1234.566/71389:9，简称-./）进行了较为深入的研究。
-./又称故障树分析，是美国贝尔实验室的;149
［%］
化工企业中成套设备等。
行定性、定量分析。定性、定量分析主要是分析最小割集或最小径集，即基本事件对顶上事件产生影响的组合方式与传递途径。
-./的基本分析方法：
（
（%）由“果”到“因”，层层追查，直到原因事件
-./是以人们对从结果推断可能原因的思维方
［’］
，只抓住一个特法为基础而发展起来的分析方法
殊的事故进行原因分析，而不论这一事故是否真正发生，通过一整套科学有效的方法找出对事故发生
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基金项目：国家自然科学基金重点项目（%++’&
作者简介：卜全民（
万方数据
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不可分为止，从而确定“基本事件”。
西南石油大学学报*******************&//(年
产环境中，而且该单元的羰基化合成反应釜又是醋
［.］
酐合成的核心设备。与此同时，又鉴于此生产过程
（!）在每一事件及其直接原因之间确定逻辑关
［
系，如“或”门或“与”门关系等。
在亚洲属新工艺，尚无生产经验，故拟选用“甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”作为顶上事件%。
甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故树编制的基本步骤如下：
（%）确定分析对象（顶上事件）
确定顶上事件为,“甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”。
（&）根据因果关系分析、编制事故树
从顶上事件开始，采用演绎分析法，一级一级往下找出所有原因事件，直到最基本的原因事件为止。每一层事件都按照输入（原因）输出（结果）之间逻辑关系用逻辑门连接起来，从而按其逻辑关系画出事故树。
以,“羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”为顶上事件，故首先将此顶上事件写在事故树图的最上方的矩形方框内。由反应釜爆炸可知，只有在“反应压力异常升高”、“压力超过反应釜的承受能力”和“控制系统故障”三者中，第一、第二原因同时发生且在第三原因存在的条件下，反应釜爆炸事故才可能发生，因此第一层逻辑门为件与门。
依次类推，直至事故树的规模和分析深度已达到可认为是基本事件的程度为止，得到“羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”的事故树图，如图%所示：
（#）依据相应的工艺流程和操作条件$$包括工艺、设备、控制及安全措施等编制相应的事故树。
（
［’，(］事件的结构重要度排序。
（’）当（
［)］小补集（!#%，!#&，!#!，…!#
算出各基本事件的结构重要度大小。
&*+,-的应用研究
化工生产常处于易燃、易爆、有毒的生产环境中，
［.］经常会引发各类事故。拟建的亚洲首家甲醇羰基化
合成醋酐生产即属此类。应用$%&对其进行分析，目的在于找出事故发生的基本原因事件，以便对甲醇羰基化生产醋酐采取安全措施和加强安全监控。&’%*
甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故树的编制
拟建的醋酐合成单元处于易燃、易爆、有毒的生
图%*羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸的事故树
&’&*甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故成功树的编制
成功树的画法是将事故树的“与门”全部换成
发生变成不发生，就是在所有事件上都加“#”，使之变成原事件的补的形式。经过这样变换后得到的树形就是原事故树的成功树，这种做法的原理是根据布尔代数的德・摩根定律。
“或门”，“或门”全部换成“与门”，并把全部事件的万方数据
第(期###############卜全民等：#
事故树分析法的应用研究
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事故树图!的成功树如图
图
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功树如图
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根据最小割集或最小径集近似判断结构重要系数的近似计算法则可得：
（!）由本例最小割集与最小径集的对比，可知最小径集的数量少而且最小径集中含的基本事件数量少，计算结构重要系数较简单，故采用最小径集的计算方法计算。
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依据基本事件结构重要度系数确定安全控制优选方案
由,-.分析得出的各基本事件的结构重要度
系数知，各基本事件对顶上事件影响重要程度的相对大小，籍此可以找出系统的最薄弱环节，从而确定所应采取相应安全措施的优先顺序，实现对生产安全进行科学、合理、有效的控制。
$#
事故树分析法的优缺点及其应用
范围
（!）事故树的果因关系清晰、形象。对导致事故
$!!#,-.的优点
的各种原因及逻辑关系能做出全面、简洁、形象地描述，从而使有关人员了解和掌握安全控制的要点和措施。
确（
（$）既可进行定性分析，又可进行定量分析和系统评价。通过定性分析，确定各基本事件对事故影响的大小，从而可确定对各基本事件进行安全控制所应采取措施的优先顺序，为制定科学、合理的安全控制措施提供基本的依据。通过定量分析，依据各基本事件发生的概率，计算出顶上事件（事故）发生的概率，为实现系统的最佳安全控制目标提供一个具体量的概念，有助于其它各项指标的量化处理。
（$）根据结构重要系数近似计算公式，得到
（%&）#!&
因此，得到结构重要度顺序为
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西南石油大学学报###################
（
（!）要求分析人员必须非常熟悉所分析的对象系统，能准确和熟练地应用分析方法。往往会出现不同分析人员编制的事故树和分析结果不同的现象。
（(）对于复杂系统，编制事故树的步骤较多，编制的事故树也较为庞大，计算也较为复杂，给进行定性、定量分析带来困难。
（)）要对系统进行定量分析，必须事先确定所有各基本事件发生的概率，否则无法进行定量分
析［’*］
。
!!!#$%&的应用范围
（’）在事故树分析中顶上事件可以是已经发生的事故，也可以是预想的事故。通过分析找出事故原因，采取相应的对策加以控制，从而可以起到事故预防的作用。
（
(#结#论
对于$%&而言，编制事故树和成功树是分析各基本事件结构重要度系数的前提条件。通过分析各基本事件的结构重要度系数，确定优先采取的相应安全控制措施，从而实现对安全生产的科学、合理、有效的控制，避免或减少生产事故的发生。符号说明
万方数据
’-
参考文献：
’］#黄昆，蒋宏业，李余斌，等1234储罐火灾与爆炸事故
分析［5］1西南石油学院学报，
树分析方法［5］1石油学报，
!］#仲景冰，李惠强，吴静1工程失败的路径及风险源因素
的$%&分析方法［5］1华中科技大学学报，
(］#7899:;3>=?5，3@=A;B=CFF8;;GH98G;CE8=FI
GIGF;JD;G=AK@KD@K@>IG=G［5］1/9J?EF;8G@KDL;CE8=FI，
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［5］1OE@>=FI@KDB;>=@P=>=FIQKA=K;;8=KARKF;8K@F=9K@>，
+］#崔克清1化工过程安全［S］1北京：化学工业出版社，
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（编辑#张云云）
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关键词：事故树分析法（-./）；事故树；成功树；结构重要度；可靠性分析中图分类号：0+
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