GB7829-87 故障树分析程序

中华人民共和国国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 UDc 故 障 树 分 析 程 序 GB 7829- 87 Procedure for fault tree analysis 1 总则 1.1 {」的 故障树分析是系统可靠性和安个性分析的 仁只之 。故障树分析包括定性分析和定U分析。定性 分析的主要目的是:子找学致与系统有关的不希望事件发生的原因和原因的组合，即了找导致顶事件 发生的所有故障模式。定1分析的主要日的是:当给定所有底事件发生的概率时，求出顶事件发生的 概率及其他定R指标。在系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 阶段，故障树分析可帮助判明潜在的故障，以便改进设讨(包括维修 性设计);在系统使用维修阶段，叮帮助故障诊断、改进使用维修 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 1.2 范围 本标准规定了系统可靠性和安全性的故障树分析的 一般程序，t: v适用f底事件和顶事件均为两 状态的仕二规故障树。 2 引证标准 GH 3187-82 K II1银性基木名词术语及定义))。 GH 4888-85《故障树的名词术语和符号》。 术语 木标准采用G6 3187-82*PGH 4888-85;11规定的术 r`}定义。并补充以下术语: 3.1 模块 对于已经规范化和简化(见5.3和5.4.1)的{规故障树，模块是至少有两个底事件，但不是所有 底事件的集合，这些底事件向1可到达同 t个逻辑门，并11.必须通过此门才能到达顶事件，故障树的 所有其他底14件向卜均不能到达该逻辑!’to 3.2 最大模块 经规范化和简化的正规故障树的最大模块是该故障树的 一个模块，[没有其他模块包含它。 3.3 ,,,q1集 M1!1集是 r`致Ii规故障树顶书件发'l:的若I -lri I :件的集合。 3.a 最小害日集 最小割集是泞致.卜规故障树顶书件发生的数目不可再少的底呼不件的集合。它表小引起故障树顶事 件发生的 一种故障模式。 3.5 结构函数 故障树的结构函数定义为: 若顶寸车件发i1 0(\.，k，⋯，to) 于‘1毛万·1牛件不发生 ? ? ????? ? 国家标准局1987-06一03批准 1988-01一01实施 GB 7829- 87 其中。为故障树底事件的数目，X，￥2，⋯，Al为描述底事件状态的布尔变量，即 若第i个底书件发生 t二1， 2， 二 ，” 若第i个底事件不发什 ?、? 3.6 底才多f干乡}'j构更罗M, 第i个lIK事件的结构重要度为: ‘/(‘，二万1 ，二 〔0 (尤I,·，X,一， ，Xi+1,-,X})〕 ??? ? ? ? ， ?， ? X.、1，二，X?)一0(k, =1， 2， ? 、其;协lb(。)是故障树的结构函数， 万门 ) X 八 是对X X‘十l，⋯，X。分别取。或1的所有可能求和。 底事件结构重要度从故障树结构的角度反映了各底事件在故障树中的重要程度。 3.7 4}-事件概率重要度 第J个底事件的概率重要度为: I尸(门 (q}，QZ， ，·，Q，)， 2， ⋯ ， ” 其中Q 概率4。， (4i，92,⋯，4，) 92.⋯，4。的 为顶事件发生的概率。在底事件相互独立的条件下，它是各底事件发生 个函数。 第‘个底扛件的概率重要度表示，当第‘个底事件发生概率的微小变化而导致顶事件发生概 率的变化率。 3.8 底事件的相对概率重要度 第i个底事件的相对概率重要度为 八 (i)二_ Q (4.，9:，⋯，4n) a 。 ， 一下 — 甘 ty 7， 叮2， ’.， q日 ) 口q才 =1，2，一，n 第i个底事件的相对概率重要度表小，当第i个底事件发生概率微小的相对变化而导致顶事件发生概 率的相对变化率。 4 故障树分析的预备步骤 4.1 确定分析的范围 GB 7829-87 a. 定义系统。包括:系统的设计意图、实际结构、功能、边界 (包括接!」)、运行模式、环境 条件和故障判据。 b 确定分析的L」的和内容。 c. 明确对系统所作的基本假没。包括:对系统运行和维修条件的假设，以及在所有可能的使川 条件下与性能有关的假设。 4.2 熟悉系统 对系统应有详细的和透彻的了解。为此，需要系统设计人员、使用维修人员和 J]靠性或安全性分 析人员的合作。对系统进行故障模式和效应分析将会促进对系统故障规律的深人了解，从而有助J几d_ 确确定顶事件和建立故障树。 5 工作项目 5.1 确定顶事们 根据分析的目的、系统的故障判据和对系统的了解， 事件。通常这个事件明显地影响系统的技术性能、经济树 事件必须有明确的定义，它是故障树分析的.}.心。 当我们关心的与系统有关的不希IV事件不止 一个时， 确定与系统有关的不希望发生的续;件，即顶 、可靠性、安全性或其他所要求的特征。顶 可以将所有这些不希望事件作为同 一个瑕没 顶事件的输人事件，从而把间 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 归结为仅有一个项事件的情形来进行统 ，处理。 5.2 建'f故障树 建立故障树是 一个反复深人、逐步完善的过程，通常应该在系统旱期没计阶段IF始。随着系统设 计的进展和对故障模式的不断增加的理解，故障树随之增大。建立故障树要避免遗漏 5.2.1 分析 {;考虑的事件 重要的故障模式。 建立故障树时考虑的事件应包括硬件故障，也要包括可能发生的软件故障和人为失误 与系统运行有关的条件、环境和其它因索。 以及所有 所有故障事件必须有明确的定义，并需指出每个故障事件发生的条件。 5.2.2 共因事件的处理 出现在故障树不同分知 1的同 一个原因事件称为共因 件。如果某个故障事f牛是川月事件，则在故障树不同分支「 该共因事件不是底书件时，则应该用相同转移符号简化 5.2.3 建、少故障树的方法 扛件。它影响两个或两个以上不同的结果书 }咄现的该事件必须用同 一个书件标号。‘匕 建立故障树的方法有一演绎法、 法主要用于计算机辅助建树。 判定表法和合成法等。lJif绎法 仁要用J人L建树，判定表法和合成 5.2.4 演绎法建树 演绎法建树应从顶’};件开始山卜而卜，循序渐进逐级进行，步骤如 a. 分析顶;I钟}，子找引起顶事件发生的直接的必要和充分的原因。 所有直接原因作为输入事件，井根据这此事件实际的逻辑关系用适兴的逻辑门相联系。 b. 分析每 1个与顶书件直接相联系的输人事件。如果该事件还能进 步分解，则将终们为卜 4A W,E_A ￡妇 d b!一 6nC.l} iliJ_Fia:4fX4-+IRtt' 1+C;币 I,Lk6FN C. 重复卜述步骤，逐级向下分解，直到所有 输人事件即为故障树的底咋仲卜 对每 一级结果事件的分解必须严格遵守 的遗漏 的输人事件不能再分解或不必要冉分解为I上。这iFr 子找 “直接的必要和允分的原因”，以避免某些故障模式 53 故障树规范化 为厂对故障树作统 事件以及川，”、“或” 的描述和分析，必须将建造出来的故障树规范化， “非”几种逻辑 了的故障树。 成为仅含有一底书件、结果 GB 7829- 87 故障树规范化的主要内容包括: 将未探明事件或当作基本事件或删去; b. 将顺序与门变换为十。门; 将表决门变换为或门和与门的组合; d.将异或门变换为或门、与门和非门的组合; 将禁门变换为与门。 5.4 故障树的简化和模块分解 故障树的简化和模块分解是减小故障树规模从而节省分析1.作量的有效措施。 5.4.1 故障树简化 去掉明显的逻辑多余事件和明显的逻辑多余门。 b. 用相同转移符号表示相同f树，用相似转移符号表i<},}1G}(了树 5.4.2 故障树模块分解 按模块和最人模块的定义 (见3.1和3.2)，找出故障树}的尽叮能人的模块。如果有川莽机 软件可用的活，求出故障树的所有最大模块。 b.每个模块构成一个模块了树，可单独地进行定性分析和定41分析。 对每个模块r树用 一个等效的虚没底事件来代替，使原故障树的规模减小。 d. 在故障树定性分析和定19分析后，可根据实际需要，将顶书件与各模块之间的关系转换为顶 事件与底事件之IHl的关系。 5.5 定性分析 用下行法或卜行法求故障树的所有最小割集。 5.5.1 下行法 F行法的基木原则是:对悔一个输出事件，若卜面是或门，则将该或门下的每 个输人书件各自 排成一行;若卜面是与门，则将该与门下的所有输人事件排在同 一行。 厂行法的步骤是:从顶事件汗始，由f_ I61{‘逐级进行，对每个结果事件Ifi:复}_述原则，直到所有 结果事件均被处理，所得每 一行的底事件的集合均为故障树的 一个割集。最后按最小割集的定义，时 各行的割集通过两两比较，划去那些非最小.Y9集的行，剩 F的即为故障树的所有最小削集。 F行法求故障树所有最小割集的释例见附录A的A.la 5.5.2 }几行法 卜行法的基本原则是:对梅个结果扛件，若下面是或门.则将此结果事件表小为该或门卜的各输 人事件的布尔和 (事件井);若F面是“列勺，则将此结果'Iffli表r为该与门曰内输人。1;41.的布尔积(L1;, 件交)。 I--行法的步骤是:从底事件)1(始，由F向I-逐级进行。对每个结果事件重复f_述‘钡以，穴到TFy}i 结果事件均被处理。将所得的表达式逐次代人，按布尔迈算的规则，将顶‘杯件表i成4}..土川一积之和的 最简式，其II征 项对应于故障树的 个最小割集，从而得到故障树的所有最小割集 1几行法求故障树所有最小割集的释例见附录八的A.2. 5.6 定墩分析 如有足够数据，能够fl,川出故障树}各底事件发生的概率，则在所有底书件相I [-独众的条件卜， 可对故障树进行万述定li分析 5.6.1 顶事件发‘卜的概率 求顶事件发生的概率的方法有:4值表法、概率图法、客斥公式法、 法和概率图法仪适用」二故障树ltti'f;件个数少的情形。容J-} },;式法仪适用J 形。当故障树的规模比较大的情况，"j用不交布尔代数法 用不交布尔代数法求顶#3l发十概率的释例见附录B的B.lo 5.6.2 币要I 'K 不交布尔代数法等。I'功1L农 故障树最小割集个数少的情 GB 7829- 87 根据实际需要，选择某个或某几个重要度指标，并定量计算出来。在故障树分析中最基本的重要 度是:底事件的结构重要度、概率重要度和相对概率重要度。 释例见附录B的B.2. 6 故障树分析报告 以下只是规定f故障树分析报告的基本条款: a. 目的和范围。 b. 系统描述: 设计描述; 系统运行; 洋细的系统边界定义。 c. 假设: 系统设计的假设; 运行维修、试验和检测的假设; 可靠性模型化的假设。 d. 系统故障的定义和判据。 e. 故障树分析: 分析、数据和所使用的符号表。 f. 结果和结论。 根据特定系统分析的需要，可补充其他的条款，例如: a. 系统的功能框图或电路图; b.所用的可靠性数据不 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 的摘要。 c. 以计算机可读形式表示的故障树描述。 GB 7829-87 附 录 A 故障树定性分析的释例 (参考件) A.1 下行法求故障树的所有最小割集 对于图所给的故障树，下行法的步骤可见下表: 0 1 z s a J 7， E,F,', E,右 F,; E6 X, Xz x, X, .Y , X, E, 尤fi百fi 戈_Xz X:, k:,,\., 丫。A15 X, Xfi Xfi xfi XfiA。二xfi X, X, X, X3 X 一Y., a, X, 步骤1.顶事件T下面是或门，将该门下的输人事件EI和EZ各自排成一行。 步骤2.事件El下面是或门，将该门下的输人事件E、和百召各自排成一行;事件EZ.F面是与门 将该门下的输入事件E;和E。排在同一行。 GB 7829- 87 步骤3. `1计仁E3卜而是与门，将该门卜的输人事件X,，X,和X3排在同 一行;事件E,F面是止;门， 将该门下的愉人川牛火一和x;排在同一行;书件E;下面是或门，将该门下的输人事件X;和X。各自排 成 一行，少手与M`牛Eg组合成Y, ""',和X6 E6. 步骤4.事件E6卜向是或门，将该门卜的输人事件万。和V,各「」排成 行，并与事件万、组合成人， 大。和X, X?;与于:TFi- k 6组合成X, .X,和X, X6 0 全此，故障树的所有结梁事件都已被处理。步骤1所得的侮行均为 个割集。 步骤5 进行两两比较，囚为 {Xb}是割集，故 {丫、，从}和 { X5 , X,}不是最小割集，必须 划去。最后得该故障树的所有最小割集为: {V,}，{k-3，k-.,)， {E:,，'s}，{X,，X,,‘￥3} A,2 上行法求故障树的所有最小割集 对t"图A1所给的故障树，从底事件少「始， E3二X,XIX3, E_,-XsX4, }.5=X,‘Xs, E?=从 十xfi, E,=万3+E,=狱 ,K, X3+X3 Xn， EZ二L: 5 E。二(戈 +X户 (X5十_K6) 二X, .XS+XI '从+XS X6 + X6 X6 =X, X5+X6, T =E, +E2二X6十X;, X,+,X, X5 + -VI 'X2 X3 故得故障树的所有最小割集: (X6}， {x3，一Xa}， {X? X5}， {‘Y，Xz, X3} GB 7829- 87 附 录 B 故障树定量分析的释例 (参考件) 对J附录A中图所给的故障树，已知所有底事件相互独立，且给定所有底事件发生的概率: e ; q2 Vs Q4 (j s 仔 ‘ 0. 02 0.02 0. 03 0. 025 0. 025 0.‘)1 B.1不交布尔代数法求顶事件发生的概率 用不交布尔代数法求顶事件发生的概率，步骤如「: a. 由附录A求得的所有最小割集，立即可将顶事件表不为各底事件积之和的最简布尔表达式 7' =X,+Y;, X, + X, .x。十X,XX, b. 将上式化为4.不相交的布尔和 T=戈+X3 X,瓦十X:, X,瓜不。X, X, X3又瓦 (了二%;风) 二A,+X3X,X十X, X5 Xs Xs+X, X2 :Ka Xs Xd 其中x;表不底事件戈的对立事件，即表示第i个底事件不发}仇 c. 将6,l:已不交化的表达式两端求概率，得顶事件发生的概率 ⋯，4s> 十P ()(,X, X6 >+ P (X, X X,,Y,<)+P (X,尤，狱戈X,) =4s+4a4Ip6+paga9sp6+4,424 ,pops 其r1, p=1一，，表小第:个底事件不发生的概率。作数值计算，得到顶」州牛发生的概率为: 口二0.011354 B,2 重要度 B.2.1 底事件的概率重要度 山3.7，第￡个底事件的概率重要度为: Ip(、)二一1】一。(、，、，， ，。。) d4 ; t=1，2，3，·’·，6 将B.1C{的 Q (。)代人，得: Ip(1)=424apn户、 Ip(2) 4 i93PIP6 Ip(3)04np6 - 9a45Ps +4i42PIP6 I,(4)=4a P6+PA 6pc -9i429sh6 Ip(5)二户3 gIPC, GB 7829-87 Ip(6)= 1一434;一P3g4q5一gtq2q3P4 作数值计算，得各底事件的概率重要度为: Ip(1) Ip(2) I尸(3) 0. 00 0 57 9 1 0.000 570 I 0.024 52 Ip (4) Ip(5) ]尸(6) 0.053 70 0.024 01 0.998 6 B .2 .2 山3.8 底事件的相对概率重要度 ，底事件的相对概率重要度为: ? Ic (i) q d Q (qI，q2,⋯，q6) aq Q (q，9Z， qi Ip (i) Q (q,，q2+⋯，4。) i二1，2，3，⋯，6 其中Q(。)和Ip (i)已分别由B,1 c和B.2.1求得。 作数值计算，得各底事件的相对概率重要度为: I1.(1) 0.001 020 (6 ) 0.00}:;。 。(3)064 78 1(4)1182 (5)052 86 0.879 5 B.2.3 底事件的结构重要度 在3.6给出了底事件结构重要度的定义。 事件发生概率的大小尤关。理论上已经证明: 底事件的结构重要度完全由故障树的结构所决定，与底 W}事件的概率重婪 度等于底事件的结构重要度。故在B .2.1的娜当所有底事件发生的概率都取1-Fti,2 4。二hk=了，k二I，2，⋯，6 代人，作数值计算，得各底事件的结构重要度为: 1m(I) 1m(2) 1, (3) 1,(，) 16(5) I, (6) _l16 _116 316 _516 ; 916 附加说明: 本标准由ill华人民共和国电子L业部提出。 本标准山全国电〔电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会归[f-10 木标准主要起草人曹H华、廖炯生、史定华、苏德清。