事件树分析

事件树分析（精选5篇）

事件树分析 篇1

事件树分析法 (Even Tree Analysis (ETA) ) 是以原因为起点推导结果的安全分析法, 即在起始事件下分析事件可能导致的后果。分析过程最后形成树状形态。

事故树分析法 (Fault Tree Analysis (FTA) ) 也被称作故障树分析, 是以顶上事件为起点反推原因的分析方法。此方法将特定的事故或者故障逐层剥离原因, 并将相关过程和原因用逻辑门符号连接, 从而得出最终原因。

HAZOP (Hazard and operability analysis, 危险与可操作性分析) :通过使用“引导词”分析工艺过程中偏离正常工况的各种情形, 从而发现危害源和操作问题的一种系统性方法。

在实际生产过程中, 不论是对已发生事件还是需要评估的生产系统, 各种分析方法都有着各自的应用长处, 本文以实例, 通过概率分析将对各种方法进行对比。

1 初始案例

假设的溶剂缓冲罐流程简图见图1所示。在生产过程中, 溶剂罐可能出现鼓胀破裂和向内变形的事故。应用工业统计数据进行计算, 得出相关的最终近似概率数据。

1.1 系统的HAZOP分析

系统HAZOP分析见表1。

1.2 脱硫醇系统失效的ETA分析

通过以下事件树可以得出相对概率结论, 图2为脱硫醇系统失效的ETA分析。

1.3 结论

1) 负压危害比正压高压力危害可能性大;

2) 溶剂罐内变形和内变形开裂处于高危险状态;

3) 高压力导致的恶臭气体投诉和溶剂罐变形及开裂均处于高概率状态。

1.4 溶剂罐超压开裂风险事故树分析

如图3所示, 负压变形开裂情况不再赘述。

其它ETA数据分析不再赘述。通过ETA分析, 获得HAZOP概率统计见表2;

分析概率数据统计见表3。由此得出溶剂罐超压开裂概率约为0.1次/年。

内变形开裂的概率约为0.25次/年。两种状态均属于高概率范围。

1.5 各种方法的对比

由此看出, 虽然ETA与FTA分析方法赋值相同, 但是因为逻辑分布方向是不同的, 最后的近似计算数据也会有所偏差。HAZOP一般进行定性分析, 半定量分析的HAZOP通常与ETA、LOPA数据接近, 或者直接使用ETA、LOPA数据。

本文列举的是工业生产的近似计算数据, 对于设计中所追求的精确计算, 不论是低要求操作模式还是高要求操作模式, 都应使用IEC61508标准要求的计算方法进行推导。

2 实际的流程改动案例

针对溶剂罐正、负压两种情况的变形, 做以下低成本设计改动 (图3) :增加氮气补压系统, 增加水封气支路引入其它水封, 关闭放空阀。

ETA结合HAZOP分析结果见表4:

FTA计算结果:溶剂罐超压开裂概率约为0.087 25次/年, 内变形开裂的概率约为0.008 75次/年。

从ETA和FTA分析数据可以看出, 溶剂罐超压开裂风险依然较高。溶剂罐负压过低变形和变形开裂的总概率值也较高。

3 其它方案设计

以下是另外预想的高成本设计方案简图 (图5) , 通过分析, 得出以下结果:

1) 压力控制系统PIC1失效造成超压的概率为2.5×10-6/年;

2) 脱硫醇系统失效造成超压的概率为5.0×10-6/年;

3) 因联锁系统UC1失效关闭导致过负压的概率为2.5×10-6/年;

4) 水封失效造成过负压概率为2.5×10-7/年。

三种设计对比分析:

不同的设计有着不同的安全级别, 通过增加基础控制系统和安全仪表功能能有效提供相对可靠的基础。同时, 不同设计发生的成本也会有所不同。如何选择设计方案, 仍需要企业或者工厂根据自己的实际需求确定。

4 结论

HAZOP、ETA、FTA均是常用的安全评估方法, 有着各自的特点和方向。HAZOP简单、条理清晰、适用和易于掌握, 但风险评估较为简单;同为半定量分析的ETA, 分析条理清晰, 易于进行概率预估, 也有一定的可比较性, 对于单独问题的分析, ETA有非常大的优势, 但分析较大的系统则需要诸如HAZOP、FMEA这类方法作基础支持, 否则分析量会很大;FTA方法较为复杂, 适用于较为复杂的分析环境, 不过工作量大, 在大规模过程控制流程中, 需要花费非常大的成本, 才能完成相关的评估。

HAZOP、ETA所产生的概率是相对数据, 无法与其他企业或者工厂进行对比, 概率的统计也受到工厂自身的限制, 各类标准数据不能完全替代工厂自身数据, 在有些环境中数据还需要评估专家组进行校正。另外, 对于需要进行安全完整性等级评估的系统, 应使用合理的计算公式对不同数量的保护层进行概率计算, 获得准确数值。以上所述概率的获取必须符合IEC61508和IEC61511标准的要求。如果有条件, 可以通过可靠性参数的叶贝斯分析来对比最终数据的理想程度。

HAZOP、ETA、FTA均完全能够适用于实际生产, 合理的逻辑布局和分层分析将会获得相对准确的评估结果。

参考文献

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事件树分析 篇2

就是在系统（过程）设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析，画出逻辑框图(即故障树)，从而确定系统故障原因的各种可能组合及其发生概率，以计算系统故障概率，采取相应的纠正措施，提高系统可靠性的一种设计分析方法

故障树分析主要应用于

(1)搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系。

(2)提供定义故障树顶未卜事件的手段。

(3)可用于事故（设备维修）分析。

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。

用事件树分析煤矿井下瓦斯事故 篇3

关键词：瓦斯事故,事件树分析法,预防措施

1 概述

在煤矿井下生产过程中, 由于瓦斯突出、通风不良等各种原因, 会造成作业环境内瓦斯异常。一方面瓦斯会使人员中毒窒息, 如果在温度 (650～750℃) 、氧气 (大于12%) 等条件满足时, 就会发生瓦斯爆炸事故, 造成井下作业人员群死群伤。

其事故流程框图如图1所示。

为了描述瓦斯事故的发生, 采用事件树 (ETA) 分析方法从基本事件“瓦斯异常”开始, 通过各对应的事件, 逐步揭示发生瓦斯事故的过程。分析各事件对瓦斯事故的影响和作用, 找出各种因素在瓦斯事故中的影响程度及防范措施, 降低瓦斯事故发生的可能性。

2 事件树 (ETA) 分析

以瓦斯异常为初始事件 (事件A) , 结合事故流程图和相应的安全措施, 绘出事件树分析图, 如图2所示。

3 定性分析事件树

3.1 监测和治理环节 (事件B、C)

监测环节成功与否, 涉及对瓦斯治理或人员有效避灾。从图2事件树可见, 只有事件B和事件C均处于正常状态 (11) 时, 事故隐患才能消除。

3.2 火源环节 (事件D、E、F、G)

火源的存在与否决定瓦斯爆炸的温度条件, 瓦斯治理失败 (事件C=0) 时, 从图2的事件树可见, 只要事件D、E、F、G、H、I均处于正常状态 (1011111) 时, 瓦斯事故得以避免。其他5种状态 (1011110) 、 (101110) 、 (10110) 、 (1010) 、 (000) 均为系统失败。其中3种状态 (10110) 、 (1010) 、 (000) 直接导致瓦斯爆炸。

3.3 现场管理环节 (事件H、I)

瓦斯异常时现场是否有人 (事件H) , 是否有无携带便携式报警仪 (事件I) , 是煤矿现场管理的主要内容。前者可有效避免人员伤害 (101110) , 后者能及时报警 (1011111) , 人员撤离现场, 防止事态扩大。

4 防范措施

通过对事件树的分析, 当煤矿井下瓦斯异常 (事件A) 时, 及时监测到煤矿井下瓦斯的信息是至关重要的。所以, 正常发挥瓦斯监测监控的功能, 是煤矿生产过程中有效治理瓦斯, 防止瓦斯事故的先决条件。而现场人员有无携带便携式报警仪 (事件I) , 是瓦斯监控的最后一道关口。所以, 要避免瓦斯事故, 除搞好瓦斯监测监控系统, 杜绝电器设备失爆和其他火源外, 对于每一个独立的作业点 (如巷道维修) , 要求配备一台便携式报警仪, 以便对作业点的瓦斯实施更好的监控。贵州省六枝特区煤炭局在对地方煤矿进行安全检查时, 对便携式报警仪的携带, 也有这样的要求。

5 结语

事件树分析 篇4

医疗机构是绝大部份医疗器械使用的终端,是医疗器械风险管理开展的重要场所之一,对医疗器械的风险分析、评估、控制起着关键作用。因此,如何对医疗器械进行风险管理,最大限度地控制医疗器械潜在的风险,保证医疗器械安全、有效地使用,合理的控制其风险/效益比,是医疗器械生产经营企业、医疗机构和政府监管部门共同面临的问题[1]。

血液透析(Hemodialysis)是终末期肾脏衰竭患者赖以生存的治疗方式,其通过弥散、超滤及对流的方式清除血液中的毒素和潴留水分,纠正患者体内酸碱失衡和电解质紊乱,代替肾脏的排泄功能[2]。体外循环血液管路,作为患者循环在体外的血液进行血液透析治疗的载体,其安全可靠的质量是保证血透治疗顺利、安全完成的基础。

本文通过建立故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)模型,推演并分析体外循环血液管路不良事件的种类与原因,旨在为开展体外循环血液管路不良事件的可追溯性质量控制提供理论依据,降低不良事件发生率,促进风险管理工作的展开。

1 研究对象与结果

1.1 对象

本研究采集我院血透室2014年1~12月期间,30984例用于血液净化治疗的体外循环血液管路使用数据,所用产品均为同一型号且一次性使用。血液净化操作人员均为取得血液净化培训合格证的专科护士,体外循环血液管路的安装方法及预冲流程均参照《血液净化标准操作规程(2010版)》进行。

1.2 结果

30984例样本不良事件发生情况,见表1。

2 FTA模型的建立

FTA是20世纪60年代初由美国航空航天局与国防部开发,此后被广泛应用于分析事故的原因和评价事故风险。目前医疗器械风险管理标准(YY/T 0316—2008 idt ISO14971:2007)中推荐的风险分析方法有5种:(1)预先危险分析(PHA);(2)FTA;(3)失效模式和效应分析(FMEA);(4)危害和可运行性研究(HAZOP);(5)危害分析及关键控制点(HACCP)。其中FTA是分析系统可靠性和安全性的重要方法[3]。

2.1 FTA符号的使用

故障树是将事件从整体到部分、自上而下地按树枝状结构对可能引起系统故障或导致灾难后果的各种因素进行分析,再使用逻辑符号对其中某些因素进行关联,从而绘出的树状逻辑关系图[4]。在FTA中,一般用矩形符号代表顶事件和除基本事件外的所有中间事件,用圆形或椭圆形符号表示基本事件。将最不希望发生的事件称为“顶事件”,用字母“T”表示;无法再深究的事件称为“底事件”,也叫“基本事件”,用字母“X”表示;介于顶事件与底事件之间的事件称为“中间事件”,用字母“S”表示[5]。

2.2 定性分析

故障树的定性分析就是找出导致顶事件发生的所有可能的故障模式,每一个最小割集代表了整个系统中的一种故障模式,通过求最小割集,可定性分析系统的可靠性。

2.2.1 上行法

上行法的步骤是从基本事件开始,由下而上逐个对事件进行运算处理,直到上行法所有的结果事件都已被处理完为止,对于每个输出事件,如果是“或”门输出,则将此结果事件表示为该“或”门下的各个输入事件的布尔代数和(输入事件相并);如果是“与”门输出,则将此结果事件表示为该“与”门的各个输入事件的布尔代数积(输入事件相交)[6],以此向上层层代入,并根据布尔代数运算法则,将最终的输出事件也就是顶事件化成各个基本事件的积的和的最简式,此最简式的每一积项就是故障树的一个最小割集,全部积项即是故障树的所有最小割集[7]。

2.2.2 下行法

下行法的步骤是从顶事件开始,由上而下逐级对事件进行运算处理,直到所有的分支事件被处理完。当连接输入输出事件的是“或”门,就把每个输入事件作为一个单独的集合分别列出;若是“与”门,则把每个输入事件排列同一行作为一个集合列出。依次从上到下分解,直到不能分解为止,求得最小割集[8,9]。

2.2.3 体外循环血液管路不良事件故障树模型建立

本故障树模型采用下行法进行定性分析,依据故障树建立的方法,将体外循环血液管路不良事件作为顶事件;透析前、透析中、透析后3个操作阶段作为故障树的中间事件,逐层分析找出基本事件,并依据事实确立相应的逻辑关系,得到故障树,见图1。

图中,T:体外循环血液管路不良事件;S1:透析前发生;S2:透析中发生;S3:透析后发生;S4:管路泄漏;S5:管路夹断裂;S6:静脉壶滤网掉落;S7:管路管腔狭窄(堵塞);S8:管路渗血;S9:管路凝血;S10:过敏反应;X1:管路密封不良;X2:运输损坏;X3:操作用力过猛;X4:产品质量缺陷;X5:滤网黏合不牢靠;X6:粘合剂用量过大;X7:压力过高;X8:管路衔接不紧密;X9:肝素用量不足;X10:管腔内壁粗糙;X11:预冲不充分。

3 基于FTA的问题分析

通过体外循环血液管路不良事件故障树模型的建立,发现导致顶事件发生的基本事件分布在透析前和透析中,不良事件的发生主要集中在产品本身质量和操作人员的操作规范上。

(1)透析前。发生在患者进行血液透析前的不良事件,虽然未对患者本身造成直接伤害,但是风险的隐藏期,此阶段的基本事件如果未被及时发现,极有可能导致护理差错乃至护理事故的发生。此期不良事件主要表现在:(1)管路泄露:由于管路密封不良和运输损坏造成;(2)管路夹断裂:由于产品质量缺陷和操作用力过猛导致;(3)静脉壶滤网脱落:由于滤网黏合不牢导致;(4)管路管腔狭窄(堵塞):由于黏合剂用量过大导致。

(2)透析中。透析过程中发生的不良事件,除了会给患者造成不同程度的人身伤害外,同时给当班护理人员心理造成创伤。在透析中常发生的不良事件有:(1)管路渗血:由于管路内压力过高、管路衔接不紧密造成;(2)管路凝血:由肝素用量不足导致;(3)过敏反应(主要为Ⅰ型过敏反应):管路预冲不充分,管路中残留的微粒及消毒剂引起。

4 结语

我科室使用FTA建立体外循环血液管路不良事件故障树模型,对发生的不良事件进行分析,不但能迅速找出不良事件原因,从而减少依靠经验产生的错误判断,而且还能方便判断此不良事件是个体性还是潜在群体性事件。如果是个体性事件,可通过在科室中进行差错事故经验交流,让其他操作人员在今后的护理活动中加以重视;如果是潜在群体性事件,通过预先找出薄弱的环节,有针对性地采取预防措施,从整体上提高血液透析高值耗材在使用中风险管理的质量,使得高值耗材能在临床上安全、有效地使用[10,11]。

摘要：本文收集我院2014年1~12月体外循环血液管路使用情况数据,应用故障树风险分析方法(FTA)进行血液净化管路的风险分析。故障树模型能较全面地描述血液净化管路的不良事件,为开展体外循环血液管路不良事件的可追溯性质量控制提供参考依据,降低不良事件发生率,促进风险管理工作的展开。

关键词：血液净化,体外循环血液管路,医疗不良事件,故障树分析法

参考文献

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事件树分析 篇5

1深水钻井呼吸效应发生机理与危害

1.1呼吸效应的机理及特征

所谓的呼吸效应就是在正常钻进循环时,部分钻井液漏失进地层中,在循环停止后,之前漏失进地层中的钻井液回吐到井筒内,从而在井口观察到钻井液外溢的现象[1,5]。深水浅部地层压实程度低, 压力窗口窄,致使井内钻井液循环当量密度易达到地层破裂压力当量密度而产生新的裂缝,再加上天然裂缝重新张开,钻井液产生漏失。循环停止后, 井内压力减小,裂缝闭合,之前漏失的钻井液回吐进井筒内,进而观察到外溢的现象[7]。

呼吸效应的特征可以概括为,当钻井液当量循环密度超过地层破裂压力当量密度时发生漏失,并在钻井液当量循环密度低于地层破裂压力时会有钻井液回吐;另外,由于裂缝存储空间有限,及地层与井筒内压差值有限,所以漏失和回吐量均是有限的,且漏失和回吐量几乎相等。

1.2呼吸效应的危害

呼吸效应的危害主要表现在它和溢流的误判。如果将呼吸效应误判为溢流,则会直接关井、 压井。这一过程耗时很长,对于深水钻井来说,由于其平台作业费相当高,如果误判的话就会带来高昂的资金损失。此外,由于深水浅部地层较为脆弱,如果发生的是呼吸效应而又加重钻井液循环的话,无疑会对地层造成一定的破坏,甚至会导致井漏事故发生[7]。相反,如果发生的是溢流,且没有按照规定进行关井、压井,那将会发生井涌甚至是井喷。

2呼吸效应与溢流对比分析

溢流是因地层流体侵入井内引起井口返出的钻井液量比泵入量大,停泵后井口钻井液自动外溢的现象[8]。对比呼吸效应与溢流可以发现,两者所引起的现象在最初的时候都是井口外溢。但溢流是地层流体侵入导致环空钻井液密度降低,环空液柱压力下降。而呼吸效应中回吐到井筒内的流体是之前漏失进地层中的钻井液,呼吸效应前后钻井液密度是保持不变的[9]。

关井期间,钻柱内、环空以及地层这三处压力的关系满足下列平衡式[10]:

式中:psp为关井立管压力,MPa;phi为钻柱内静液柱压力,MPa;po为地层压力,MPa;psa为关井套管压力,MPa;pha为环空内气液混合静液柱压力,MPa。

如果发生的是呼吸效应的话,回吐的是原钻井液,密度没有变化,从而phi和pha必然相等,对应的psp和psa也相等。

由于回吐的钻井液量几乎等于之前的漏失量, 因此在压差作用下,井口处观察到钻井液的外溢是会逐渐减小直至停止,而对于溢流来说,外溢会越来越严重,如图1所示。呼吸效应与溢流的区别见表1。

3深水钻井呼吸效应识别方法的建立

林氏方法[1]仅将环空摩阻作为判断标准,但现场很难进行实测和准确计算。笔者以外溢量和关井立压、套压作为判断依据,应用事件树分析法建立甄别呼吸效应和溢流的方法。

3.1呼吸效应事件树建立

事件树分析是一种按事件发展顺序推导所有可能发生后果的分析方法,其中所有事件在顺序上存在着因果的逻辑关系[10]。根据之前所分析的呼吸效应的机理,以及与溢流的区别,采取4个步骤来识别呼吸效应,绘制事件树如图2所示。

3.2呼吸效应事件树分析

如图2所示,将井口出现钻井液外溢现象的5种情况的原因甄别为4种,具体分述解释如下。

A:井口观察到有钻井液外溢后,如果外溢在到达警戒量之前停止,则说明为呼吸效应,此时可以继续作业。

BCD :如果外溢量即将达到警戒值且无停止的征兆,为了井控安全需要立即关井。关井后如果测得关井立压为零,说明原钻井液密度足以平衡地层压力。此时观察关井套压,如果关井套压为零则可以开井,放出少量钻井液便无流动或者流动明显减小,说明此时发生的是呼吸效应,情况恢复正常后可以继续钻进。

BC:如果外溢量即将达到警戒值且无停止的征兆,关井后测得关井立压和关井套压为零,此时开井后外溢在允许观察时间内仍然持续且无减小趋势,发生的则是疑似呼吸效应,原因可能为呼吸效应第一阶段时漏失的钻井液量较多,因此导致回吐量也较多,应用原钻井液循环一周后重新分析判断。

:关井后,测得关井立压值为零,关井套压值大于零,此时发生的可能是地层流体侵入,可能是因为之前存在于裂缝中或周围地层中少量地层流体在呼吸效应第二阶段时,随着回吐的钻井液一起进入井内,亦或是因为裂缝中原本存在的少量油气导致,此时需用原钻井液循环一周后分析判断。

:关井后测得关井立压大于零,说明钻井液密度不足以平衡地层压力,但在循环期间由于循环压耗的存在,钻井液密度不足的问题并不明显。循环停止后,井内压力无法平衡地层压力,地层流体趁机进入井筒,与钻井液混合,使其密度降低,最终表现为关井套压很大,此时发生的即为溢流,应立即加重钻井液进行压井。

综上所述,结合事件树图的分析结果,判断为呼吸效应的情况为A,BCD;判断为溢流的情况为;疑似呼吸效应的情况为BC;疑似地层流体侵入的情况为。可以继续钻进的情况为A,BCD;需要进行压井作业的情况为;需要用原钻井液循环的情况为BC,。

4结论

1)在研究深水钻井呼吸效应发生机理基础上, 从钻井液密度、钻速、关井立压套压、外移速度和外溢总量等参数方面,开展了呼吸效应和溢流的定性对比分析。

2)根据呼吸效应和溢流发生的事件顺序,以外溢量和关井立压套压作为判断参数,建立了深水钻井呼吸效应和溢流甄别的事件树。

3)根据所建立的事件树,将深水钻井过程中井口出现钻井液外溢现象的原因甄别为二种呼吸效应、一种溢流,一种疑似呼吸效应,一种疑似地层流体侵入,并分别按照继续钻进、关井压井和用原钻井液循环这三种方法进行处理。

4)仅从定性方面进行研究,未对呼吸效应的机理和影响因素进行定量分析。另外未针对呼吸效应的某个机理或影响因素单独进行研究,这将是下一步研究的主要任务。

参考文献

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