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在另外的地方;转出符号用于故障树的顶部,表示该树是另外一棵故障树的子树。 故障树分析法中常用事件符号如表3-1所示。
表3-1故障树中常用的事件符号
事件名称 事件符号
(2)故障树常用逻辑门和符号
基本事件 未探明事件 结果事件 中间事件
转移符号
(转入、转出符号)
故障树中常用的逻辑门及其意义如下:
1)与门:仅当所有输入事件同时发生时,输出事件才发生。 2)或门:至少一个输入事件发生时,输出事件才发生。 3)非门:输出事件是输入事件的对立事件。
4)表决门:仅当n个输入事件中有r或r个以上的事件发生时,输出事件才发生。
5)异或门:仅当单个输入事件发生时,输出事件才发生。
6)禁门:仅当条件事件发生时,输入事件的发生才导致输出事件的发生。 故障树分析法中常用逻辑门符号如表3-2所示。
表3-2故障树中常用的逻辑门符号
逻辑门名称 逻辑门符号
与门
或门
非门
表决门
异或门
禁门
m:0:0m:0:0
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故障树分析的一般步骤
(1) 选择顶事件。据工程实际需要选择合理的顶事件 (2) 建立故障树
(3) 故障树的定性分析 a) 故障树的简化 b) 求最小割集
(4) 故障树的定量分析 a) 求顶事件的发生概率 b) 重要度分析
(5) 确定设计上的薄弱环节(找出问题所在) (6) 采取措施,提高产品的可靠性和安全性 故障树的编制
故障树是由各种事件符号和逻辑门组成的,事件之间的逻辑关系用逻辑门表示。这些符号可分逻辑符号、事件符号等。 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。
故障树的建造 建树方法
常用的建树方法为演绎法,从顶事件开始,由上而下,逐级进行分析,即
1)分析顶事件发生的直接原因,将顶事件作为逻辑门的输出事件,将所有引起顶事件发生的直接原因作为输入事件,根据它们之间的逻辑关系用适当的逻辑门连接起来
2)对每一个中间事件用同样方法,逐级向下分析,直到所有的输入事件都不需要继续分析为止(此时故障机理或概率分布都是已知的) 建树步骤
1)分析系统,判明故障 2)选定故障作为顶事件
3)确定故障边界条件,失效因素及其发生的概率
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4)建立故障树
建立故障树是FTA最关键的一步,建立故障树实质上是找出系统发生故障和导致其故
障的诸因素之间的逻辑关系,并将这种关系用故障树表示 一 建立故障树的常用符号
根据GB4888-1985《故障树名词术语和符号》,见下页 二 建立故障树常用符号的说明 1 事件符号
包括顶事件,结果事件等 2 逻辑门符号
与门:表示仅当所有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 3 转移符号
相同转移符号,相似转移符号等 三 建立故障树的基本方法
建树方法分为人工建树和计算机建树两种,我们研究人工建树。在建树过程中我们应该注意的几个方面问题: 1 正确选取顶事件
(1)顶事件发生与否必须有明确的规定 (2)顶事件必须能进一步分解 (3)顶事件能定量度量
2准确写出故障事件方框中的说明
在故障树的每个事件方框中均应说明故障是什么,它在何种条件下发生。 3 正确划分每个事件方框中故障的类型
故障事件可分为部件状态故障和系统状态故障两种。 4 严格遵守循序渐进的原则
故障树应当逐级建立,逐级找出必须而充分的直接原因,在对下一级做任何考虑之前,必须完成上一步
5 严格禁止“门-门”短路
在建树时不许把逻辑门和其他逻辑门直接连起来 6 建树方法指导方面应该注意的几个问题
(1)选择建树流程,以系统功能为主线分析所有故障时间 (2)处理好系统和部件的边界条件
(3)故障时间定义要确切,尽量做到惟一解释 (4)各事件的逻辑关系和条件必须分析清楚 (5)建树过程中及建成后,注意合理的简化
4.2.2 故障树分析法的过程
故障树分析的过程是一个对系统更深入认识的过程,它要求分析人员把握系统的内在联系,弄清各种潜在因素对故障发生影响的途径和程度,以便在分析过程中发现问题,找出零、部件故障与系统的逻辑关系,以确定系统的薄弱环节。故障树分析法一般可以分成三大步骤。首先要明确分析的对象,提出待解决的问题,即要明确研究的系统,并从中找出最关键的顶事件;其次是建立模型,即建立故障树图示模型;最后进行可靠性定性和定量分析,即故障树的评价。(考虑到企业的需要和实用性,在这里增加了第四步,即实用树的编制与应用。)
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