最小割集与最小径集在事故树分析中的作用

事故树分析是利用事故树对事故进行预测的方法,是安全系统工程中最重要的分析方法之一,它是按照演绎的原理对事故进行定性和定量的分析.定性分析包括最小割(径)集的求取和重要度分析.最小割集是顶上事件发生的最低限度基本事件的集合(用于事故分析,对应有事故树);最小径集是顶上事件发生所必须的最低限度的基本事件的集合(用于安全分析,对应有成功树).定量分析主要求取顶上事件(即环境危害事故)的发生概率.在事故树分析中,最小割(径)集占有非常重要的地位,熟练掌握并灵活运用最小割集和最小径集,能使系统事故分析达到了事半功倍的效果.     

基于多态故障树的多值决策图制动系统可靠性分析

针对动车组制动系统实际运行环境中故障多态性问题,提出了一种基于模块分解的多态故障树与多态多值决策图相结合的重要度分析方法。通过对系统进行故障树模型建造和模块化分解,将不同事件转化为相应变量状态、多态故障树转化为多态多值决策图,最后计算得出多状态系统Birnbaum重要度。分析结果与兰新客专动车组制动系统实际运营情况相符,验证了算法的可行性和有效性,解决了多态系统可靠性分析问题,为该路线动车制动系统故障检修和维护策略的修订提供了理论依据。     

最小割集与最小径集在事故树分析中的作用

事故树分析是利用事故树对事故进行预测的方法,是安全系统工程中最重要的分析方法之一,它是按照演绎的原理对事故进行定性和定量的分析。定性分析包括最小割(径)集的求取和重要度分析。最小割集是顶上事件发生的最低限度基本事件的集合(用于事故分析,对应有事故树);最小径集是顶上事件发生所必须的最低限度的基本事件的集合(用于安全分析,对应有成功树)。定量分析主要求取顶上事件(即环境危害事故)的发生概率。在事故     

基于感知机的故障树最小割集算法

在人工神经元网络原理的基础上,提出了一种计算复杂系统最小割集的方法。该方法根据逻辑“与”和“或”门具有线性可分割的特点,选用了基于M-P模型算法的感知机网络作为计算模型,理论推导出故障树中的逻辑关系与感知机模型中神经网络基本单元之间的转换规则,利用该规则可将所建故障树转化成便于编程求解的由神经网络基本单元组成的神经网络树。实例计算结果表明,感知机网络模型适合表达故障树中的逻辑关系,神经网络树所反映的基本事件与顶事件之间的映射关系便于编程求解,并可快速准确地获得复杂系统故障树的最小割集。     

山岭隧道施工的动态风险管理模型研究

结合事故树法和专家调查法,确定山岭隧道施工中的风险因素集合与风险评判集合,并引入隶属度矩阵、熵权系数,建立了山岭隧道工程的动态风险管理模型.该模型以定量计算为特征,可实现对顶事件的风险概率计算、面向施工过程中的工况动态风险分析和控制.结合保阜高速公路隧道工程,应用建立的动态风险管理模型,对洞口掘进施工阶段进行了风险分析,并依据得到的风险等级,提出了相应的风险控制措施.     

基于事故树的飞机雷击风险防范措施研究

对于飞机雷击的风险,运用事故树模型的分析方法,建立飞机雷击事件事故树模型,综合考虑飞机雷击事件发生的全过程。通过建立飞机雷击事件事故树模型,阐述引起飞机雷击的主要原因,同时得到最小割集、最小径集,运用公式计算出基本事件的结构重要度。当飞机雷击事件发生后,根据组成最小割集的基本事件,找出造成飞机雷击事件发生的根本原因,运用最小割集方法来制定预防飞机雷击事件发生的方案。同理,根据最小径集中基本事件都不发生时雷击事件不会发生来制定预防飞机雷击事件发生的方案。根据结构重要度的排序,找出预防飞机雷击事件发生的关键途径,提出了预防的方案,方案可以作为相关工作人员的工作手册或者检查单。飞机雷击事件树模型系统直观地展示了引起飞机雷击事件发生的各基本事件的逻辑关系,为降低飞机雷击事件的发生提供了高效的方法。     

复杂事件事故树“人-机-环”简易展开模型及应用

为了寻找编制复杂事件事故树时中间事件的展开方式,采用理论分析的方法,剖析事故原因,发现事故的发生均是事故致因理论中"人-机-环"三因素作用导致的。基于此,根据系统分割准则和事故致因理论,研究了一种事故树基本展开型式,提出事故树编制时的"二分法"原则,建立了通用的事故树简易展开模型。利用模型将事故的"人-机-环"三因素分析方法应用于高处坠落这一事件的事故树分析中,确定了高处坠落事故的主要影响因素,编制出包含7个中间事件和11个基本事件的高处坠落事故树。研究表明,模型可有效实现复杂事件事故树的编制及影响因素分析,研究结论将传统的"因素分析"从定性向半定量方向推进了一步。     

基于可靠性理论的事件树分析方法研究

事件树分析过程中事件树的编制和分析方法缺乏系统性,导致实际运用中事件树的编制缺乏可操作性。从目标系统的选择、环节事件逻辑关系的确定、定量分析中基本数据的来源和确定方法等三个问题进行了系统研究,并以可靠性的相关理论为基础,提出"从控制和影响初始事件发展演化的角度,调查分析对初始事件做出响应的安全功能,按系统工作原理对目标系统进行重构,构建目标系统的功能结构图,画出系统的可靠性框图"入手,对"传统的事件树绘制程序"进行修正,解决了事件树分析过程中目标系统的选择、环节事件逻辑关系的确定以及定量分析基本数据的确定方法等问题。修正后的方案对实现事件树的正确编制和系统分析逻辑更清晰,操作指导性更强。     

某钢厂工业输水管路系统可靠性分析

用事件树分析法对工业输水管道进行了系统可靠性分析和定量计算,得出了不同维修策略模型下系统的概率,有效地估计了维修策略对系统的影响,给出了提高管道系统安全性的建议.     

工程系统一体化安全风险模型研究

借鉴功能模拟原理,利用目标树-成功树-主逻辑图(GTST-MLD)框架,提出了一个一体化安全风险模型。该模型对关联于工程系统安全特性的目标、功能、结构、行为等因素予以综合,提供了从多层次研究解决安全问题的模型基础,克服了基于事件树/故障树模型的概率风险评估等传统方法而分别对系统结构、行为、事件进行研究的问题,支持实现在更高的系统功能层面上对系统安全性的分析研究。通过研究该模型在安全风险评估、事故因果关联分析、潜在交互作用鉴别中的应用,表明研究成果为解决复杂工程系统安全问题提供了新的分析手段。     

工作安全分析（JSA）模式在施工现场实践研究

危险源识别和风险评价工作是风险管理的基础环节,常用的危险源识别和风险评价方法有安全检查表、危险可操作性研究、故障模式分析、事故树、事件树、故障树分析等等。危险源识别和评价工作的目的是研究系统的可靠性,包括对系统要素本身可靠性研究和要素问协调性的研究。过去我们通常用安全检查表的方法来分析要素协调性的问题,由于影响要素作用的变量因素多,难以查找并建立统一的安全检查标准,这种方法的适用性并不高。相比而言,工作安全分析方法是一种对系统要素协调性作用变量进行细致深入分析的科学方法。本文通过引入工作分析、评价单元方法,结合职业健康安全管理理论最新成果,对传统的三过程工作安全分析模式进行完善,提出规范的四过程工作安全分析模式。同时,在施工现场领域对工作安全分析进行实践研究。     

工业事故调查与分析的发展历程及趋势

工业事故调查伴随着工业革命的发展而开展,而事故分析,特别是系统的分析开展于上世纪的五六十年代。事故调查和分析研究的发展历程可以分成四个阶段,单一原因-结果阶段、多原因-结果阶段、系统化分析阶段以及产业化发展阶段。事故调查和分析从最早的仅仅查找事故（直接）原因单一目的,发展到现在查找（根本）原因、分析原因、制定措施、监督执行等多个目的。事故调查和分析已经发展成为一个学科,一种职业。事故调查和分析的理论和方法也从最初的单方面、表面、短期发展到了全面、深入和系统化。本文在介绍事故调查和分析的发展阶段和过程的同时还将对各阶段代表性的调查方法和理论给予介绍,主要包括＂鱼骨（F ishbone）图＂、＂领结图（BowTie）＂、＂直根（Taproot）图＂和＂三脚架（Tripod）＂。     

Comparison of techniques for accident scenario analysis in hazardous systems

In this paper, three accident scenario analysis techniques are presented and compared regarding their efficiency vs. the demanded resources. The complexity of modern industrial systems has prompted the development of accident analysis techniques that should thoroughly investigate accidents. The idea of criteria classification to fulfill this requirement has been proposed by other researchers and is examined here too. The comparison is done through the application of Event Tree analysis, Fault Tree analysis and Petri Nets technique—two relatively simple and a more demanding methodology—on the same hazardous chemical facility in view of analyzing an accident scenario of a hazardous transfer procedure. Accident scenario analysis techniques are essential not only in learning lessons from unfortunate events in the chemical industry but also in preventing the occurrence of such events in the future and in communicating risk more efficiently.     

基于Multi-agent的非常规突发事件下个体应激演化模型

为深入研究非常规突发事件下个体应激反应,为突发事件应急管理提供理论依据,基于复杂系统理论（CAS）和多主体建模方法（ABMS）,构建了应激演化模型;利用NetLogo仿真平台,并根据个体所处的社会环境,动态模拟了非常规突发事件、群体、个体行为间的相互制约关系。研究表明:公众应激反应演化系统是一种复杂的自适应系统;非常规突发事件应激反应在三个不同阶段呈现出不同的特征。因此,在非常规突发事件的应急管理中,要根据个体在每个阶段不同的特征采取与之相适应的措施。     

Dynamic safety analysis of process systems with an application to a cryogenic ammonia storage tank

A method for calculating the dynamic reliability of safety systems and its application to a refrigerated liquid cryogenic ammonia storage tank is presented. The method is based on the theory of Markov chains and can model dynamic phenomena of the process and its safety systems. It offers the capability of modelling realistically the competing process of repairing failed safety systems and the exceeding of safe limits by some critical physical parameters of the process. The results of the Markovian analysis are compared to those of the classical Fault Tree/Event Tree methods and it is shown that the proposed method offers a substantial improvement over the classical approach. The probability of failure from overpressure of a cryogenic ammonia storage tank depends in general on the level of the ammonia in the tank at the time of accident initiation. Assuming a uniform distribution for the ammonia level in the tank, the average upper and lower limits for the failure probability over a year provided by the FT/ET methods span three orders of magnitude [1.4×10⁻¹–1.0×10⁻⁴] depending on whether repair is considered or not. The proposed approach realistically determines this failure probability at 3.3×10⁻³. Additional results from specific levels of ammonia are also provided.     

煤矿本质安全化管理体系建立及其应用的探讨

运用安全系统工程中的事故树理论,以瓦斯爆炸事故为例分析了煤矿中的7类主要事故,并得出相应的事故树。通过对事故树的定性分析,得出事故树的最小径集和基本事件重要度排序。进而可预测基本事件的发生所能够导致的结果,可根据各基本事件的重要度排序,确定避免发生事故应采取的基本措施,并建立了煤矿本质安全化管理体系。设计出煤矿本质安全化管理体系的软件,并以瓦斯爆炸事故为例,分析了该管理体系在实际中的应用效果。     

A multivariable model for estimation of vapor cloud explosion occurrence possibility based on a Fuzzy logic approach for flammable materials

In this paper, a new method based on Fuzzy theory is presented to estimate the occurrence possibility of vapor cloud explosion (VCE) of flammable materials. This new method helps the analyst to overcome some uncertainties associated with estimating VCE possibility with the Event Tree (ET) technique. In this multi-variable model, the physical properties of the released material and the characteristics of the surrounding environment are used as the parameters specifying the occurrence possibility of intermediate events leading to a VCE. Factors such as area classification, degree of congestion of a plant and release rate are notably affecting the output results. Moreover, the proposed method benefits from experts' opinions in the estimation of the VCE possibility. A refrigeration cycle is used as the case study and the probability of VCE occurrence is determined for different scenarios. In this study, sensitivity analysis is performed on the model parameters to assess their effect on the final values of the VCE possibility. Furthermore, the results are compared with the results obtained using other existing models.     

国外化工企业工艺安全技术管理概述

国外化工企业工艺安全技术管理范畴主要包括PHA、MOC、RA/RM、事故调查、其他工艺安全管理工具等。本文主要介绍了国外化工企业常规工艺安全技术管理MOC———变更管理的概念、流程,临时MOC、MSR、PSSR等概念及流程。PHA———工艺危险性分析是国外化工企业工艺安全技术管理核心,主要应用于大型或复杂项目,重点详述了工艺危险性分析的流程、步骤以及四种常用的危险识别方法———HAZOP、SCA、What-If、FEMA的概念、主要步骤、分析过程及主要优点。一旦工艺危险被分析识别后,阐述了如何运用风险评估和风险管理（RA/RM）步骤、后果等级、频率评价、风险等级矩阵和风险降低的主要方法,如何采用故障树FTA和事件树ETA两种不同的方法测算各种事件或故障发生的概率以及事故的后果等级,最后介绍了故障树FTA和事件树ETA的主要步骤和方法。     

反馈环断裂下的安全知识积累与扩散仿真研究

为了研究个体死亡引发反馈环断裂对安全知识积累和扩散的影响，采用元胞自动机方法，构建了多层次、多状态、多行为的安全知识积累和扩散演化模型。然后运用交替变量控制法进行仿真实验，获取605组数据，并对所得数据进行层次回归分析。研究结果表明:个体死亡会阻碍安全知识积累且会加剧个体间知识差异，同时事故率的增加会提高知识积累机会和个体死亡机会，产生复杂的双向对冲效应；替代者知识水平能够对安全知识积累和扩散产生较大的正向影响，并能削弱个体死亡的负向影响；事故见证者的增加也能够产生一定的正向影响。据此提出“数量型死亡悖论”，并指出促进安全知识积累和扩散的重点方向。     

Probabilistic multiple model neural network based leak detection system: Experimental study

This paper presents an effective decision making system for leak detection based on multiple generalized linear models and clustering techniques. The training data for the proposed decision system is obtained by setting up an experimental pipeline fully operational distribution system. The system is also equipped with data logging for three variables; namely, inlet pressure, outlet pressure, and outlet flow. The experimental setup is designed such that multi-operational conditions of the distribution system, including multi pressure and multi flow can be obtained. We then statistically tested and showed that pressure and flow variables can be used as signature of leak under the designed multi-operational conditions. It is then shown that the detection of leakages based on the training and testing of the proposed multi model decision system with pre data clustering, under multi operational conditions produces better recognition rates in comparison to the training based on the single model approach. This decision system is then equipped with the estimation of confidence limits and a method is proposed for using these confidence limits for obtaining more robust leakage recognition results.