起重作业故障树模型分析Word格式.docx

1、表9.1 基本事件发生概率取值表代号基本事件名称qi1-qiA1吊钩、吊物下有人x1人在吊物下作业10-30.999x2被迫通过10-20.99x3视线不清x4司机操作失误x5非司机开车0.95x6人在吊物下行走x7无人指挥x8疏忽大意x9看见未制止x10非挂钩工指挥0.92B3吊钩失控x11电器（制动器）故障210-40.9998x12吊荷接近额定值10-10.8x13起吊速度过快0.9x14起吊埋在地下的物体x15歪拉斜吊x16重量不明x17估计错误x18明知超重仍起吊x19过载保护器失灵x20机械故障（制动器）x21（控制器）电器故障x22（控制器）机械故障0.995P4起重钢丝绳破断x

2、12x19见B3x23选用不合理0.9999x24断股超标x25钢丝绳质量差10-50.99999x26磨损腐蚀超限x27扭结硬伤x28脱槽使用0.9995x29x30过度疲劳x31不懂操作技术x32麻痹大意x33未装限位器x34开车前未检查x35带病（开车）x36卷扬机械损坏x37卷扬电器装置损坏B5吊具、吊索破断见B2x38设计缺陷x39吊物棱角缺口未垫好x40使用变形磨损的吊具、吊索x41索具选用不当x42吊具选用不合理x43钢丝绳有死结x44吊具、吊索受热质变x45捆绑方法不正确x46吊具、吊索腐蚀B6吊物脱落x47吊物上有浮放物x48吊物晃动x50未困牢而起吊x51歪吊工件x53未设

3、计吊装点x54兜翻工件方法不正确x55吊物下降时被垫住x56没有防脱钩装置x57未按标量设计吊钩x58制造质量差x59补焊吊钩x60吊钩磨损超限x61裂纹B7平衡轮断裂x62材质差x63滑轮轮缘坏x64护罩不起作用x65振动x66轴质量差x67卷筒固定绳夹断裂10-61-10-6注：参见事故树分析与应用一书，机械工业出版社出版。（2）B3概率计算故障树结构函数式：B3=C3C4=（x21+x22） x11+x20+x19（x12x13+x14+x15+x16+x17+x18）=x11x21+x20x21+x22x11+x20x22+x12x13x19x21+x12x13x19x22+x14x1

4、9x21+x14x19x22+x15x19x21+x15x19x22+x16x19x21+x16x19x22+x17x19x21+x17x19x22+x18x19x21+x18x19x22得到最小割集16个，分别为：K1= x11,x21 K2= x20,x21 K3= x22,x11 K4= x20，x22 K5= x12,x13,x19,x21 K6= x12,x13,x19,x22 K7= x14,x19,x21 K8= x14,x19,x22 K9= x15,x19,x21 K10= x15,x19,x22 K11= x16,x19,x21 K12= x16,x19,x22 K13=

5、x17,x19,x21 K14= x17,x19,x22 K15= x18，x19,x21 K16= x18，x19,x22 求B3概率由结构函数式可得：qB31-（1- q11q21）（1- q20q21）（1- q22q11）（1- q20q22）（1- q12q13q19q21）（1- q12q13q19q22）（1- q14q19q21）（1- q14q19q22）（1- q15q19q21）（1- q15q19q22）（1- q16q19q21）（1- q16q19q22）（1- q17q19q21）（1- q17q19q22）（1- q18q19q21）（1- q18q19q22）

6、将表9.1中数值代入得qB31.310-5。（3）B4概率计算故障树结构函数式为：B4=C5+C6+C7=x19（x12x13+x14+x15+x16+x17+x18）+x23+x24+x25+x26+x27+x28+（x29+x30+x31+x32）x33+（x34+x35）（x36+x37）=x19x12x13+x19x14+x19x15+x19x16+x19x17+x19x18+x23+x24+x25+x26+x27+x28+ x29x33+x30x33+x31x33+x32x33+x29x34x36+x29x34x37+x29x35x36+x29x35x37+ x30x34x36+x3

7、0x34x37+x30x35x36+x30x35x37+x31x34x36+x31x34x37+x31x35x36+x31x35x37+ x32x34x36+x32x34x37+x32x35x36+x32x35x37得到最小割集32个，分别为：K1=x19，x12，x13； K2=x19，x14； K3=x19，x15；K4=x19，x16；K5=x19，x17 ；K6=x19，x18； K7=x23；K8=x24；K9=x25；K10=x26； K11=x27；K12=x28；K13=x29，x33； K14=x30，x33； K15=x31，x33； K16=x32，x33；K17=x29

8、，x34，x36； K18=x29，x34，x37； K19=x29，x35，x36 ；K20=x29，x35，x37；K21=x30，x34，x36 ； K22=x30，x34，x37；K23=x30，x35，x36；K24=x30，x35，x37；K25=x31，x34，x36；K26=x31，x34，x37； K27=x31，x35，x36；K28=x31，x35，x37；K29=x32，x34，x36；K30=x32，x34，x37； K31=x32，x35，x36； K32=x32，x35，x37。求B4概率按B4的结构函数式，近似计算概率。qB4=10-4（210-110-1+10

9、-2+10-3+510-2+10-3）+10-4+10-4+10-5+10-4+10-4+510-4+（510-2+10-3+10-2+10-3）510-2+（510-2+510-3）（10-3+10-4）=4（4）B5概率计算B5=x19（x12x13+x14+x15+x16+x17+x18）+x38+x39+x40+x41+x42+x43+x44+x45+x46= x19x12x13+x19x14+x19x15+x19x16+x19x17+x19x18+x38+x39+x40+x41+x42+x43+x44+x45+x46得到最小割集15个，分别为： K7=x38；K8=x39；K9=x4

10、0；K10=x41； K11=x42；K12=x43；K13=x44； K14=x45； K15=x46。求B5概率按B5的结构函数式近似计算得：qB5= q19（q12q13+q14+q15+q16+q17+q18）+q38+q39+q40+q41+q42+q43+q44+q45+q46将表中数值代入得：qB5=1.710-3。（5）B6概率计算故障树的结构函数式为：B6=C9+C10=C9+D3+D4+D5=x47x48+x42+x50+x51+x45+x53+x56（x54+x55）+x57+x58+x59+x60+x61+x19x12x13+x19x14+x19x15+x19x16+x

11、19x17+x19x18得出最小割集19个，分别为： K7=x42；K8=x50；K9=x51；K10=x45； K11=x53；K12=x57；K13=x58； K14=x59； K15=x60； K16=x61；K17=x55，x56； K18=x54，x56； K19=x47，x48求B6概率按结构函数式近似计算得：qB6=q47q48+q42+q50+q51+q45+q53+q56（q54+q55）+q57+q58+q59+q60+q61+q19q12q13+q19q14+q19q15+q19q16+q19q17+q19q18qB6=4.6（6）B7概率计算按行列法进行运算。得到最小割

12、集4个，分别为：K1=x66；K2=x62；K3=x63,x65；K4=x64,x65。求B7概率B7=x66+x62+x63x65+x64x65qB7=1-（1- q66）（1- q62）（1- q63q65）（1- q64q65）qB7=2.510-4。（7）起重机吊钩吊物坠落伤人事故概率计算T=A1（B3+B4+B5+B6+B7+x67）gqA11-（1- qB3）（1- qB4）（1- qB5）（1- qB6）（1- qB7）（1- q67）=10-21-（1-1.310-5）（1- 410-3）（1- 1.710-3）（1- 4.610-3）（1- 2.510-4）（1- 10-6）

13、=10-49.1.2.2概率重要度分析根据公式得到：=1-（1- qB3）（1- qB4）（1- qB5）（1- qB6）（1- qB7）（1- q67）代入数值得到Ig（A1）=10-2。同理可得Ig（B3）=9.899Ig（B4）=9.934Ig（B5）=9.91Ig（B6）=9.94Ig（B7）=9.897Ig（x67）=9.8959.1.2.3临界重要度分析CIg（A1）= Ig（A1）qA1/g=10-210-2/10-4=1；同理可得：CIg（B3）=1.28710-3；CIg（B4）=3.97410-1；CIg（B5）=1.685CIg（B6）=4.572CIg（B7）=2.47

14、410-2；CIg（67）=9.895因此，临界重要度顺序为：CIg（A1） CIg（B6） CIg（B4） CIg（B5） CIg（B7） CIg（B3） CIg（67）。9.1.3结果分析（1）从故障树图9-1及其续图看，造成顶上事件的基本事件很多，有67个。逻辑或门28个，逻辑与门13个，这说明此类事故易发生。（2）顶上事件发生的概率为10-4。中间事件：吊钩、吊物下有人发生概率为10-2；吊钩失控发生概率1.310-5；起重钢丝绳破断发生概率为4吊具、吊索破断发生概率为1.7吊物脱落发生概率为4.6平衡轮轴断裂发生概率为2.510-4；卷筒固定绳夹断发生概率为10-4。从中间事件来看，

15、A1发生概率最高。A2下各中间事件发生概率顺序为B6B4B5B7B3x67。（3）从临界重要系数来看，吊钩、吊物下有人最重要，其次是吊物脱落，起重钢丝绳破断，吊具、吊索破断较重要。从以上分析结果与实际情况基本相符。从上诉分析可知控制吊钩、吊物坠落伤害事故应从最重要的中间事件着手，控制发生该中间事件中最重要的基本事件，才能有效地控制此类事故发生。对吊钩、吊物坠落伤害事故，应首先抓住吊钩、吊物下有人这个最重要的中间事件。其中又要重点抓住无人指挥、指挥者疏忽大意、看见未制止和非挂钩工指挥这四个基本事件。应杜绝人在吊物下作业、吊物在人上方通过和人在吊物下行走，就可杜绝吊钩吊物下有人这一中间事件发生。其

16、次应抓住吊物脱落、其中钢丝绳破断、吊具吊索破断这三个较重要的中间事件。控制这三个中间事件发生应重点抓造成其发生的最主要的基本事件。即应控制选用吊具不合理、未捆绑好就起吊、歪吊工件、捆绑方法不对、吊物未涉及吊点等基本事件，就能有效地控制吊物脱落这一事件发生。控制钢丝绳的选定、钢丝绳断股超标等基本事件就可以控制起重钢丝绳破断发生。控制强度不够就可以减少吊具、吊索破断。过载在三个中间事件中都有，因此要严格控制吊物超重这一事件。根据以上分析，预防事故发生应从以下几点入手。（1）行车司机必须经过专业训练和考试，考试不合格者不得上岗。（2）对挂钩工（起重工）也要进行专业培训，使他们熟悉起吊工具的基本性能和各种吊具、索具的最大负荷、报废标准，熟悉掌握捆绑、吊挂要求和指挥信号，其他人员不得随意从事捆绑和挂钩工作。（3）设备动力部门应定期进行大修、中修。安全技术部门应定期进行安全检查，特别是对各安全附件安全装置的检查，不使设备带病运转。（4）严格交接班制度，对重要部位更要认真交接和检查。（5）要严格吊、索具的管理制度，并应实行周检。