2019消防工程師必背知識點(diǎn)三十六：火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法之事件樹分析法

第五篇 消防安全評估

第三章 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法概述

第三節(jié) 事件樹分析法

一、基本概念

事件樹分析起源于決策樹分析，它是一種按事故發(fā)展的時(shí)間順序由初始事件開始推論可能的后果，從而進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識的方法。

一起事故的發(fā)生，是許多原因事件相繼發(fā)生的結(jié)果，其中，一些事件的發(fā)生是以另一些事件首先發(fā)生為條件的，而一事件的出現(xiàn)，又會引起另一些事件的出現(xiàn)。在事件發(fā)生的順序上，存在著因果的邏輯關(guān)系。事件樹分析法是一種時(shí)序邏輯的事故分析方法，它以一初始事件為起點(diǎn)，按照事故的發(fā)展順序，分成階段，一步一步地進(jìn)行分析，每一事件可能的后續(xù)事件只能取完全對立的兩種狀態(tài)(成功或失敗，正?；蚬收?，安全或危險(xiǎn)等)之一的原則，逐步向結(jié)果方面發(fā)展，直到達(dá)到系統(tǒng)故障或事故為止。所分析的情況用樹枝狀圖表示，故叫事件樹。它既可以定性地了解整個(gè)事件的動(dòng)態(tài)變化過程，又可以定量計(jì)算出各階段的概率，最終了解事故發(fā)展過程中各種狀態(tài)的發(fā)生概率。

二、事件樹分析法的作用

1.ETA可以事前預(yù)測事故及不安全因素，估計(jì)事故的可能后果，尋求最經(jīng)濟(jì)的預(yù)防手段和方法。

2.事后用ETA分析事故原因，十分方便明確。

3.ETA的分析資料既可作為直觀的安全教育資料，也有助于推測類似事故的預(yù)防對策。

4.當(dāng)積累了大量事故資料時(shí)，可采用計(jì)算機(jī)模擬，使ETA對事故的預(yù)測更為有效。

5.在安全管理上用ETA對重大問題進(jìn)行決策，具有其他方法所不具備的優(yōu)勢。

三、事件樹的編制程序

(一)確定初始事件

事件樹分析是一種系統(tǒng)地研究作為危險(xiǎn)源的初始事件如何與后續(xù)事件形成時(shí)序邏輯關(guān)系而最終導(dǎo)致事故的方法。正確選擇初始事件十分重要。初始事件是事故在未發(fā)生時(shí)，其發(fā)展過程中的危害事件或危險(xiǎn)事件，可以用兩種方法確定初始事件：

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)危險(xiǎn)性評價(jià)、系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或事故經(jīng)驗(yàn)等確定;

根據(jù)系統(tǒng)重大故障或事故樹分析，從其中間事件或初始事件中選擇。

(二)判定安全功能

系統(tǒng)中包含許多安全功能，在初始事件發(fā)生時(shí)消除或減輕其影響以維持系統(tǒng)安全運(yùn)行。

(三)繪制事件樹

從初始事件開始，按事件發(fā)展過程自左向右繪制事件樹，用樹枝代表事件發(fā)展途徑。首先考察初始事件一旦發(fā)生時(shí)最先起作用的安全功能，把可以發(fā)揮功能的狀態(tài)畫在上面的分枝，不能發(fā)揮功能的狀態(tài)畫在下面的分枝。然后依次考察各種安全功能的兩種可能狀態(tài)，把發(fā)揮功能的狀態(tài)(又稱成功狀態(tài))畫在上面的分枝，把不能發(fā)揮功能的狀態(tài)(又稱失敗狀態(tài))畫在下面的分枝，直到到達(dá)系統(tǒng)故障或事故為止。

(四)簡化事件樹

在繪制事件樹的過程中，可能會遇到一些與初始事件或與事故無關(guān)的安全功能，或者其功能關(guān)系相互矛盾、不協(xié)調(diào)的情況，需用工程知識和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的知識予以辨別，然后從樹枝中去掉，即構(gòu)成簡化的事件樹。

在繪制事件樹時(shí)，要在每個(gè)樹枝上寫出事件狀態(tài)，樹枝橫線上面寫明事件過程內(nèi)容特征，橫線下面注明成功或失敗的狀況說明。

四、事件樹的定性分析

事件樹定性分析在繪制事件樹的過程中就已進(jìn)行，繪制事件樹必須根據(jù)事件的客觀條件和事件的特征做出符合科學(xué)性的邏輯推理，用與事件有關(guān)的技術(shù)知識確認(rèn)事件可能狀態(tài)，所以在繪制事件樹的過程中就已對每一發(fā)展過程和事件發(fā)展的途徑作了可能性的分析。

事件樹畫好之后的工作，就是找出發(fā)生事故的途徑和類型以及預(yù)防事故的對策。

(一)找出事故連鎖

事件樹的各分枝代表初始事件一旦發(fā)生其可能的發(fā)展途徑。其中，最終導(dǎo)致事故的途徑即為事故連鎖。一般地，導(dǎo)致系統(tǒng)事故的途徑有很多，即有許多事故連鎖。事故連鎖中包含的初始事件和安全功能故障的后續(xù)事件之間具有“邏輯與”的關(guān)系，顯然，事故連鎖越多，系統(tǒng)越危險(xiǎn);事故連鎖中事件樹越少，系統(tǒng)越危險(xiǎn)。

(二)找出預(yù)防事故的途徑

事件樹中最終達(dá)到安全的途徑指導(dǎo)我們?nèi)绾尾扇〈胧╊A(yù)防事故。在達(dá)到安全的途徑中，發(fā)揮安全功能的事件構(gòu)成事件樹的成功連鎖。如果能保證這些安全功能發(fā)揮作用，則可以防止事故。一般地，事件樹中包含的成功連鎖可能有多個(gè)，即可以通過若干途徑來防止事故發(fā)生。顯然，成功連鎖越多，系統(tǒng)越安全，成功連鎖中事件樹越少，系統(tǒng)越安全。

五、事件樹的定量分析

事件樹定量分析是指根據(jù)每一事件的發(fā)生概率，計(jì)算各種途徑的事故發(fā)生概率，比較各個(gè)途徑概率值的大小，做出事故發(fā)生可能性序列，確定最易發(fā)生事故的途徑。一般地，當(dāng)各事件之間相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立時(shí)，其定量分析比較簡單。當(dāng)事件之間相互統(tǒng)計(jì)不獨(dú)立時(shí)，則定量分析變得非常復(fù)雜。這里僅討論前一種情況。

1.各發(fā)展途徑的概率

各發(fā)展途徑的概率等于自初始事件開始的各事件發(fā)生概率的乘積。

2.事故發(fā)生概率

事件樹定量分析中，事故發(fā)生概率等于導(dǎo)致事故的各發(fā)展途徑的概率和。

定量分析要有事件概率數(shù)據(jù)作為計(jì)算的依據(jù)，而且事件過程的狀態(tài)又是多種多樣的，一般都因缺少概率數(shù)據(jù)而不能實(shí)現(xiàn)定量分析。

3.事故預(yù)防

事件樹分析把事故的發(fā)生發(fā)展過程表述得清楚而有條理，對設(shè)計(jì)事故預(yù)防方案，制定事故預(yù)防措施提供了有力的依據(jù)。

從事件樹上可以看出，最后的事故是一系列危害和危險(xiǎn)的發(fā)展結(jié)果，如果中斷這種發(fā)展過程就可以避免事故發(fā)生。因此，在事故發(fā)展過程的各階段，應(yīng)采取各種可能措施，控制事件的可能性狀態(tài)，減少危害狀態(tài)出現(xiàn)概率，增大安全狀態(tài)出現(xiàn)概率，把事件發(fā)展過程引向安全的發(fā)展途徑。

采取在事件不同發(fā)展階段阻截事件向危險(xiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的措施，最好在事件發(fā)展前期過程實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生阻截多種事故發(fā)生的效果。但有時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)經(jīng)濟(jì)等原因無法控制，這時(shí)就要在事件發(fā)展后期過程采取控制措施。顯然，要在各條事件發(fā)展途徑上都采取措施才行。

六、事件樹的應(yīng)用實(shí)例

在鐵路旅客運(yùn)輸中是嚴(yán)禁旅客攜帶易燃品上車的，以確保旅客運(yùn)輸安全。但有的旅客違反規(guī)定攜帶易燃品，進(jìn)站時(shí)未查出，將其帶上火車，這就可能引起火災(zāi)事故，造成人員傷亡和財(cái)物損失;但處理得當(dāng)，也可以避免火災(zāi)事故的發(fā)生。

具體分析如圖5-3-2所示：

列車火災(zāi)事故事件數(shù)分析示意圖