Felträdsanalys FTA

Transkript

1 Felträdsanalys FTA 1

2 FTA FTA utgår från en för systemet oönskad vådahändelse, även kallad topphändelse vilken undersöks m a p möjliga orsaker först de omedelbart föregående, därefter de näst föregående osv ned till löven, bas- eller primärhändelserna. Ett logiskt träd med start på systemnivå ritas. Samverkande, oberoende orsaker uttrycks med och -grindar, alternativa med eller -grindar. Kvantitativa mått på olyckssannolikhet och exponeringsgrad kan införas i varje nod. Vid analys av programvara görs i stället en rent kvalitativ bedömning av rimlighet för olycka, för att finna var konstruktionsändringar är nödvändiga. Källa: H ProgSäk

3 Fault Tree Success Tree FTAs styrka ligger i ett strukturerat sökande efter orsaker till en viss händelse i syfte att i första hand eliminera säkerhetshot, i andra hand att bemästra resterande hot. Analysen erbjuder ett annat betraktelsesätt än det gängse under konstruktion: en koncentration på vad programvaran ej får göra, snarare än vad den skall utföra. Ett Success Tree utgör det logiska komplementet till ett FT Exempel: Topphändelsen utebliven funktion X i ett FT har sitt komplement i topphändelsen lyckad funktion X i motsvarande ST Ett ST definierar logiken för att en vådahändelse INTE skall inträffa 3

4 Arbetsgång Identifiera felträdsanalysens syfte och mål Definiera topphändelser Definiera omfattningen av analysen, gränserna för analysobjektet Definiera analysnivån, granualitet Bestäm regler för analysen Blanda inte success med fault Definiera exempelvis hur hur component failure och system failure ska användas Kvantitativ och/eller kvalitativ analys Konstruera felträdet Utgå från en funktionell struktur av systemet som analyseras (se exempelvis SIS-EN Struktureringsprinciper) Gör klar varje nod innan nästa påbörjas Förenkla genom att eliminera noder med alltför liten sannolikhet (exempelvis många nivåer av OCH villkor) Iterera tills resultatet blir tillfredsställande Värdera och validera felträdet Fler iterationer? Tolka och presentera resultatet 4

5 Cut Sets Ett Cut Set är mängden av alla de bashändelser som krävs för att en topphändelse skall inträffa. Ett Minimal Cut Set är den minsta mängden bashändelser som måste inträffa för att topphändelsen skall inträffa. (dvs. en logisk förenkling av det aktuella felträdet) Varje felträd innehåller ett bestämt antal Minimal Cut Sets 5

6 Path Sets Det logiska komplementet till ett Cut Set är ett Path Set Ett Path Set kan också kallas ett Success Set Ett Path Set är mängden av alla de bashändelser som INTE får inträffa för att en topphändelse INTE skall inträffa. Ett Minimal Path Set är den minsta mängden bashändelser som INTE får inträffa för att topphändelsen INTE skall inträffa. (dvs. en logisk förenkling av aktuellt ST) Varje ST innehåller ett bestämt antal Minimal Path Sets 6

7 Cut Sets och Path Sets Kan vara bra att känna till Logiken används i verktyg för felträd och händelseträd 7

8 Händelser Bashändelser eller fel som inte kräver vidare analys Conditioning Event Förutsättning eller restriktion i logisk grind Undeveloped Event Ej vidare analyserad händelse Hushändelse Händelse som normalt förväntas hända Länk Används rittekniskt för att länka delar av ritade felträd 8

9 Logik OCH ELLER n KOMBINATION sant om n input är sanna EXLUSIVE ELLER PRIORITY OCH Sant om sekvens av input inträffar (från vänster till höger) INHIBIT Sant om input är sant och Condition Event har inträffat (ritat till höger) 9

10 Komponetfelkategorier Primary Komponenten går fel under specificerade driftförhållanden Secondary Komponenten går fel under onormala driftförhållande Föjdfel Command Felaktig styrning av komponenten Ej komponentfel 10

11 Validering av FT Skapa Minimal Cut Sets kontrollera att dessa är valida Sök efter eventuella verkliga felhändelser och kontrollera att dessa ingår i FT Skapa Success Paths av FT och använd dessa för cross-check Kontrollera att sannolikheter för cut sets och topphändelser är rimliga. Etc. etc. 11

12 Common Cause FTA Utökad Aktiv eller Standby / Kall eller varm Reservnoder Dynamiska felträdsanalyser Fas- och mod-beroende analyser Tidsberoende analyser, Markovmodeller 12

13 Ritat felträd Riskspectrum 13

14 Felträdsanalys FTA verktyg använder bolsk algebra, binary decision diagrams, sannolikhetsteorier etc. för att beräkna resultat Input Sannolikhet för komponentfel (MTBF) Komponentotillgänglighet (inkluderar reservdelar, MTBR, etc) Sannolikhet för bashändelser Human error data Common cause failure data Tids och sekvensberoenden Output Sannolikhet för topphändelse Känslighetsanalys, Fussell-Vesely Importance, Risk Reduction Worth, Risk Achievment Worth, Birnbaum s Importance Measure Osäkerhetsanalys 14