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故障樹分析又稱失效樹分析（FTA，fault tree analysis），是系統可靠性研究中常用的一種重要方法，也是對復雜動態系統失效形式進行可靠性分析的有效工具。該方法在宇航、核能、化工、機械、電子等多個領域都得到廣泛應用。故障樹分析法是在研究系統失效與引起失效的各種直接原因和間接原因之間關系的基礎上，建立這些事件之間的邏輯關系，從而確定系統故障原因的各種可能組合方式或其發生概率的一種可靠性、安全性分析和風險評價方法。在設計階段，該法可用于預測引起系統失效可能的原因組合，較快、較準確地確定故障原因。
1垃圾轉運站故障樹的建立
故障樹是實際系統的故障組合與傳遞的邏輯關系的簡潔而抽象的表達，故障樹的建立是故障樹分析法中最基本、最關鍵的環節。為使所建故障樹盡可能完善，建樹之前，應對系統及其各組成部分產生故障的原因、后果以及各種影響因素之間的因果關系有清晰、透徹的了解。
故障樹分析法首先選定一個系統最不希望發生的事件作為系統的頂事件，畫在故障樹的頂端，即為故障樹的第一階，再將導致系統頂事件發生的直接原因（各部件故障）并列作為第二階，即圖中的中間事件A或B，它們通過適當的邏輯門（邏輯或門、與門）與頂事件相連。其次，將導致第二階中各中間事件發生的原因列為第三階，用適當的事件符號通過一定的邏輯門來表示。如此逐階展開，直到把形成頂事件故障的最基本事件分析出來。圖1為故障樹的示例。
圖1故障樹示例
垃圾轉運站作為處理生活垃圾的成套設備，一般是在高腐蝕、高污染的惡劣工況下工作。而由于故障引起的垃圾堆積如山、垃圾滲瀝液四溢所造成的環境污染，給人們的正常生活、出行帶來了許多不便。
對垃圾轉運站進行建樹，應將整個垃圾轉運站故障作為故障樹的頂事件；由于各部件都是相對獨立的，因此可將各部件出現故障作為故障樹中第一級中間事件；然后再根據各部件的故障機理將中間事件逐級展開，最后完成垃圾轉運站故障樹的建立?，F以廣東省東莞安裝的二層平臺壓縮機橫移式垃圾轉運站為例建立故障樹，見圖2。
在圖2中，T代表頂事件，即垃圾轉運站故障。E代表中間事件。E1表示液壓系統故障；E2表示垃圾壓縮機故障；E3表示電氣系統故障；E4表示管路泄露故障；E5表示泵壓力不足故障；E6表示壓縮機橫移出現故障；E7表示壓縮機橫移時竄動故障；E8表示垃圾箱小門被擠壓故障；E9表示推料頭單側耐磨板磨損過快故障；E10表示冷卻器不轉動故障；E11表示推料頭只出不進或只進不出故障。
圖2垃圾抽場站故障樹
x表示底事件。x1表示管接頭松動；x2表示閥體端面密封件損壞；x3表示電動機轉向不對；x4表示吸油管或過濾器堵塞；x5表示調整橫移節流閥；x6表示2個橫移馬達油管接反；x7表示壓縮機導軌不平行；x8表示輪安裝板焊接位置錯誤；x9表示壓裝頭在擠壓垃圾的過程中，由于垃圾蓬堵碰小門下部；x10表示預壓閘門液壓鎖泄露，使得閘門緩慢下落。壓裝頭推料過程中與閘門相撞，閘門變形傾斜。由于閘門和提門機構是固連的，導致提門機構傾斜，小門下落；x11表示垃圾箱回站后，小門下方夾雜有垃圾，未適當調整提門機構高度而直接對接；x12表示壓裝腔內兩側導軌高低不一；x13表示2只壓裝油缸其中一只進油口漏油，導致一側推力不足，推料頭向一側傾斜；x14表示接線頭正負極接反；x15表示冷卻器發生故障；x16表示接觸器出現故障；x17表示電磁換向閥出現故障。
2垃圾轉運站故障樹分析
故障樹分析的主要任務是尋找導致頂事件發生的所有可能的失效模式—失效譜，也就是要找出故障樹的全部最小割集。
割集，即能使頂事件發生的一些底事件的集合，其中的底事件同時發生時頂事件必然發生：如果某一割集中的任一底事件不發生時頂事件也不發生，則稱這樣的割集為最小割集。一棵故障樹的全部最小割集的完整集合包含了頂事件發生的所有可能的模式，所以很有必要找出故障樹的全部最小割集。
求最小割集的方法有“上行法”和“下行法”2種，顧名思義，前者是從故障樹中的底事件開始逐級往上進行推算，后者則是由頂事件開始逐級往下推算。2種方法各有優缺點，此處用上行法較好，應用該方法的過程實際上就是運用集合規則對故障樹進行逐級“描述”的過程。如：中間事件E8與底事件x9、x10、x11之間以或門相連，就以集合運算式表示如下：
E8=x9Ux10Ux11。
按照以上原則逐級推算，并以“＋”代替“U”，上行至頂事件T后，可得：
于是，系統故障樹的全部最小割集為：
{x1}、｛x2｝、！x3｝、｛x4｝、｛x5｝、｛x6｝、｛x7｝、｛x8)、｛x9)、｛x10｝、｛x11｝、｛x12｝、｛x13｝、｛x14｝、｛x15｝、｛x16)、｛x17｝。
因為故障樹中邏輯門均為或門，所以最小割集的數量比較多，即系統的失效模式比較多。有很多最小割集是只含單一元素的，說明很多單一底事件的發生都將導致頂事件的發生?？梢?，要提高整個垃圾轉運站的可靠性，應該從降低故障樹中每一個底事件的發生率，提高系統中每一個元件的可靠性入手。在設計階段，應盡可能選用可靠度高的元件；在使用階段，應注意正確操作、做好維護保養工作，避免因系統元件過早失效導致系統故障。
3結束語
故障樹分析法是一種邏輯性強、直觀形象的可靠性分析法。筆者在對垃圾轉運站故障進行分析的基礎上建立了故障樹，運用故障樹分析法對垃圾轉運站的可靠性進行了定性分析，為進一步提高系統的可靠性探明了方向。
