X1、X2两个基本事件都出现两次,但X1所在的两个最小割集都含有2个基本事件,而X2所在的两个最小割集都含有3个基本事件,所以I(1)> I(2)。
·若它们在少事件最小割(径)集中出现次数少,在多事件最小割(径)集中出现次数多,以及其他更为复杂的情况,可用下列近似判别式计算:
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式中 I(i)——基本事件Xi结构重要度系数的近似判别值,I (i)大则也大;
——基本事件Xi属于K j最小割(径)集;
n i——基本事件Xi所在最小割(径)集中包含基本事件的个数。
假设某事故树共有五个最小径集:
P1={ X1,X3}
P2={ X1,X4}
P3={ X2,X4,X5}
P4={ X2,X5,X6}
P5={ X2,X6,X7}
基本事件X1与X2比较,X1出现二次,但所在的两个最小径集都含有2个基本事件;X2出现三次,所在的三个最小径集都含有三个基本事件,根据这个原则判断
由此可知,I(1)> I(2)。
利用上述四条原则判断基本事件结构重要度大小时,必须从第一至第四条按顺序进行,不能单纯使用近似判别式,否则会得到错误的结果。
用最小割集或最小径集判断基本事件结构重要度顺序其结果应该是一样的。选用哪一种要视具体情况而定。一般来说,最小割集和最小径集哪一种数量少就选那一种,这样对包含的基本事件容易比较。例如:图9事故树含四个最小割集,K1={ X1,X3},K2={ X1,X5},K3={ X3,X4},K4={ X2,X4,X5};三个最小径集,P 1={ X1,X4},P 2={ X1,X2,X3},P3={ X3,X5}。显然,用最小径集比较各基本事件的结构重要度顺序比用最小割集方便。
根据以上四条原则判断:X1,X3都各出现2次,且2次所在的最小径集中基本事件个数相等,所以I(1)=I(3),X2,X4,X5,都各出现1次,但X2所在的最小径集中基本事件个数比X4、X5所在最小径集的基本事件个数多,故I(4)=I(5)> I(2),由此得各基本事件的结构重要度顺序为:
I(1)=I(3)> I(4)=I(5)> I(2)
在这个例子中,近似判断法与精确计算各基本事件结构重要度系数方法的结果是相同的。
分析结果说明:仅从事故树结构来看,基本事件X1和X3对顶上事件发生影响最大,其次是X4和X5,X2对顶上事件影响最小。据此,在制定系统防灾对策时,首先要控制住X1和X2二个危险因素,其次是X4和X5,X2要根据情况而定。
基本事件的结构重要度顺序排出后,也可以作为制定安全检查表、找出日常管理和控制要点的依据。
(4) 最小割集和最小径集在事故树分析中的作用
最小割集和最小径集在事故树分析中有非常重要的作用,归纳起来主要有以下几方面:
① 最小割集表示系统的危险性。
定义可知,事故树中有一个最小割集顶上事件发生的可能性就有一种,有几个最小割集顶上事件发生的可能性就有几种。事故树中最小割集越多,系统发生事故的途径越多,因而就越危险。
② 最小径集表示系统的安全性。
由最小径集定义可知,事故树中有一个最小径集,则顶上事件不发生的可能性就有一种,事故树中最小径集越多,说明控制顶上事件不发生的方案就越多,系统的安全性就越高。
③ 最小割集可直观比较各种故障模式的危险性。
事故树中有一个最小割集,说明系统就有一种故障模式。在这些故障模式中,有的只含有1个基本事件,有的含有2个基本事件,还有的含有3个、4个甚至更多个基本事件。含有1个基本事件的最小割集,只要1个基本事件发生,顶上事件就会发生;含有2个基本事件的,必须2个基本事件同时发生,顶上事件才会发生。很显然,1个事件发生的概率要比2个事件同时发生的概率大得多,3个事件同时发生的概率就更少了。因此,最小割集含有的基本事件越小,这种故障模式越危险。只含1个基本事件的割集最危险。
④ 从最小径集可选择控制事故的最佳方案。
事故树中有一个最小径集,控制顶上事件不发生的方案就有一种。事故树有几个最小径集,使顶上事件不发生的方案就有几种。在这些方案中,选择哪一种最好,一般来说,控制少事件最小径集中的基本事件比控制多个基本事件省工、省时、经济、有效。当然也有例外,有时小事件径集中的基本事件由于经济或技术上的原因,难以控制,这种情况下应选择其他方案。
⑤ 利用最小割集和最小径集,可进行结构重要度分析。
⑥ 利用最小割集和最小径集可对系统进行定量分析和评价。