故障树分析法 FTA法 理论及应用PDF电子书下载

第一部分F T A法理论基础 1

Ch 1故障树分析法概论 1

1.1历史的回顾 1

1.2 F T A法概论 4

1.2.1故障树分析法的特点 5

1.2.2 F T A应用范围 6

1.2.3 F T A 的不足之处 6

1.2.4 F TA法步骤 6

C h 2故障树的建造 8

2.1概述 8

2.2 F T 的符号 9

2.3故障事件定义与分类 20

2.4FMEA法 23

2.5收集资料选顶事件 26

2.6 F T建造演译法 28

2.7启发性的建树指南 38

2.8或门和与门在建树中的诱发条件 43

2.9实际系统建树举例 44

2.10自动建树 61

2.10.1决策表建树法（D T M） 61

2.10.2合成法（S TM） 72

2.11.用讯号流图法建造故障树 81

2.11.1信号流图 81

2.11.2级联控制系统信号流图 82

2.11.3建立基本失效模式 86

2.11.4 梅森公式 88

2.11.5定义顶事件 91

2.11.6控制环 断开失效分类 91

2.11.7 以源变量表示液位L 92

2.11.8将源变量离散化 92

2.11.9识别造成系统故障的基4本失效 97

C h 3故障树分析的理论基础 103

3.1布尔代数运算简介 103

3.2 FT的布尔结构函数 106

3.3可靠性框图与FT的等价关系 109

3.4相干结构的特征 111

3.5最小割集与最小路集 112

3.6求最小割集的法 114

3.7用对偶树求最小路集 118

3.8 F T 的最小割与最小路表示 118

3.9非相干故障树 123

3.9.1包含互斥事件F T的最小割集 123

3.9.2决策表简化素蕴涵 127

Ch 4 故障树定量化计算 135

4.1引言 135

4.2底事件和顶事件的概率表示式 136

4.3顶事件精确概率公式（容斥原理） 140

4.4 部件可靠性参数定量化 143

4.5无条件失效强度与维修强度 153

4.6无效度Q（七）的计算 154

4.7λ（七）和μ（七）的计算公式 156

4.8实例说明 157

4.9动态树理论（KITT） 160

4.10短割法近似计算 172

4.11部件失效与维修方程式的Lapeace解 176

4.12系统失效顶事件概率分布函数 179

4.12.1顶事件结构函数的分解公式 179

4.12.2系统失效密度与底事件失效密度 180

4.12.3系统首次失效时 分 布F s （t）的计算 182

（一） 系统的不可靠度Bareow上限 182

（二） 指教分布情况，Fs（七） 182

（三）B-P近似 183

（四） 定态上限SS近似 183

（五） 两部件并联系统举例 184

（六）T·法近似 190

（七） 复杂系统举例 193

（八）系统平均首次失效时间MTFF 199

4.13 系统定量化的其他问题 200

4.13.1平稳情况下的定量化计算 200

4.13.2化相交集合和为不交集和合 202

4.13.3不交布尔代数运算.FTA新途径 203

4.13.4 模块分解简化FTA 205

4.13.5二次失效事件定量化方法 206

4.13.6 WASH—1400中系统无效度的要点 211

C h 5非独立底事件系统定量化 217

5.1引言 217

5.2共同模式失效概述 218

5.3共同模式剖集的产生 220

5.4共同原因失效可靠度计算 223

5.5因果关系″″″″ 225

5.6共模因子的确定 229

5.7储备系统中部件启动失效考虑 231

5.8考虑有共同原因时系统无效度的计算 234

C h 6重要度 239

6.1概述 239

6.2 Bi rn baum结构重要度△gi 240

6.3关键重要度ICiR 240

6.4Fassell—Veseiy件重要度IiFV 243

6.5 改善函数IiV 244

6.6La rl ow—Proschan部件重要度IiBP 245

6.7序贯贡献重要度IiSC 246

6.8 Fasse11-Vesely割集重要度 247

6.9 Barlow-Pro schan割集重要度 247

6.10重要度计算举例及结果比较 247

C h 7蒙台卡罗法在F T A中的应用 261

7.1蒙特卡罗方法原理概述 261

7.1.1蒙特卡罗方法的基本思想 261

7.1.2蒙特卡罗方法的收敛性和误差问题 266

7.2随机数问题 269

7.2.1.随机数的产生 269

7.2.2 均匀随机数发生器——计算机程序 272

7.2.3几种常用分布的随机数发生器 273

7.3直接模拟蒙特卡罗方法 275

7.4 计算系统无效度（点值）的蒙特卡罗方法 281

7.4.1直接抽样蒙特卡罗方法 281

7.4.2匕首抽样蒙特卡罗方法 285

7.5计算系统无效度分布的蒙特卡罗方法—故障树中误差传播的蒙特卡罗模拟法 291

7.6计算系统不可靠度及无效度的状态转移蒙特卡罗方法 297

7.6.1直接蒙特卡罗方法 297

7.6.2状态转移蒙特卡罗方法 303

7.6.3用状态转移法计算系统无效度 305

7.7结束语 307

第七章参考文献 311

第二部分 311

故障树分析法（F T A）的应用 311

1安全分析 313

例1-1 101堆停堆系统安全分析 313

例1-2加热锅炉安全分析 322

2系统可靠性评价 330

例2-1核反应堆高压注入系统可靠性评价 330

例2-2扭矩板手可靠性予测 338

例2-3电力输送系统失效模式分析 338

3 风险评价 340

例3-1核能系统风险评价 341

例3-2电机过热的风险评价 344

4 改进系统设计 350

例4-1反应塔控制系统的改进 351

例4-2压力罐保护系统的改进 362

5维修决策 374

例5-1贮罐维修的权衡分析 374

6冗余决策 381

例6-1核反应堆停堆系统冗余析 381

例6-2 近海油 田输送管线的最佳冗余 397

7探测器最佳配 407

例7 -1 TRIGA堆紧急停堆电路探测器最佳配置 408

例7-2某化工系统探测器最佳配置 416

8系统的故障诊断及检查表 422

例8-1核反应堆低压注入系统的检查表 423

例8-2抄低机“断纸”分析 435

9故障树模拟 440

10事故分析 444

例10-1原油蒸馏装置的火灾事故分析 444

例10-2废油厂爆炸事故分析 444