老龄海底油气管道弃置决策研究

针对我国老龄海底油气管道在弃置决策上缺少理论依据的问题,建立老龄海底油气管道弃置决策模型的结构流程,基于多属性效用理论,从4个维度进行分析,选取影响老龄海底管道安全寿命的工程因素、结构因素、风险因素和影响决策的成本因素,构建属性树;运用模糊理论建立模糊互补判断矩阵,综合专家意见计算各属性权重,并进行影响因素敏感性分析;确定老龄海底管道弃置决策评分准则,对属性树各因素取值进行量化,引入成本效益率量化成本因素;采用逻辑运算计算综合得分,根据综合得分进行弃置决策。工程实例应用表明:相比于传统决策方法仅凭设计寿命作为弃置依据,老龄海底管道弃置决策模型不仅避免了单一性,还能反应服役环境对管道的影响,有利于提高管道服役过程的经济性和安全性。     

基于模糊FMEA法的乏燃料剪切机剪切装置风险评估

为了有效控制乏燃料后处理立式送料剪切机剪切装置在运行过程中的风险,采用基于模糊理论的故障模式及影响分析(FMEA)对剪切装置的故障模式进行风险评价。首先将风险优先指数(RPN)的3个评价指标视为模糊变量并模糊化,接着采用专家打分的方式对各故障模式进行模糊评价,采用重心法解模糊化,计算得出各故障模式的模糊风险优先指数(FRPN),从而确定机械设备中各故障模式的风险控制顺序。利用模糊FMEA法对乏燃料立式送料剪切机剪切装置的故障模式进行了风险评估,结果表明,吊篮焊接件裂纹、主刀体破损、刀具退刀固定档板变形为风险较大的故障模式,分析结果与工程实际较吻合。     

基于模糊ANP的海底管道失效风险综合评价

为更准确地评价海底管道失效风险,综合采用德尔菲法、模糊理论、网络分析法(ANP)和模糊综合评价法,首先,依据专家意见与事故统计数据,从腐蚀、自然因素、第三方破坏、材料等4个方面辨识管道失效风险源;其次,邀请领域专家评估管道失效概率,判断各风险因素相互影响的重要度;然后,通过模糊理论处理评估信息,使用Matlab软件完成极限超矩阵和全局权重向量的编程计算;最后,以南海荔湾某在役输气管道为例,进行模糊综合评估。结果表明:该在役管道的风险评价等级为较低;第三方破坏与腐蚀是海底管道失效的主要原因,与事故统计数据基本一致,验证了基于模糊ANP的失效风险综合评估的合理性。     

基于FDHHFLTS-BN的海底管道泄漏失效风险定量分析

为预防海底油气管道泄漏失效事故,提出基于自由双层次犹豫模糊语言术语集(FDHHFLTS)和贝叶斯网络(BN)的FDHHFLTS-BN风险分析方法,用于分析海底油气管道泄漏失效事故概率及事故的关键风险因素。将故障树模型转换为BN结构,由专家根据FDHHFLTS评估基本事件发生可能性;采用最佳最差法(BWM)确定专家权重,结合相似性聚合方法(SAM)聚合专家意见;依据构建的BN模型,正向推理得到事故发生概率,反向推理得到后验概率,并进行敏感性分析。将该方法应用于实例分析,结果表明：分析段海底管道泄漏事故的概率值为P=6.20×10^-3;焊缝施工缺陷、材料施工缺陷和渔具作用等为事故发生的关键因素;与传统方法对比分析结果证明,所提方法在确定海底管道风险方面具有一定的优势。     

Mamdani型模糊推理在海底油气管道风险评价中的应用

为完善海底油气管道风险评价技术,引入模糊集理论,构建基于Mamdani型模糊推理系统的风险评价模型。依据海底油气管道的实际情况,改进传统肯特评分法,将风险因素划分为第三方破坏(TPD)、腐蚀(C)、设计(D)、误操作(IO)和自然环境(NE)5大类;用Mamdani模糊推理方法代替原有的算法,计算指标总分(IS)和泄漏影响系数(LIF),得到海底油气管道风险值;借助Matlab模糊工具箱,以某海底管道为实例进行分析。结果表明,管段3的风险高于管段2,管段4的风险高于管段1,该方法不仅比传统的肯特评分法更切合实际,且计算方便准确。     

基于毕达哥拉斯模糊贝叶斯网络的海底管道泄漏风险分析*

为分析海底管道运行中存在的泄漏风险,提出1种基于毕达哥拉斯模糊数与贝叶斯网络的风险评估模型。首先,通过毕达哥拉斯模糊数转换专家定性评价,拓展专家意见模糊范围;然后,结合主客观组合赋权法,利用毕达哥拉斯梯形爱因斯坦混合几何算子（PTFEHG）实现专家意见的聚合;最后,通过贝叶斯网络的推理与敏感性分析,计算海底管道泄漏风险的失效概率,并辨识关键风险因素。研究结果表明:该方法可以结合专家意见对海底管道泄漏风险进行定量分析,并识别导致泄漏事故的关键风险因素,对海底管道安全管理具有指导意义。     

基于模糊Bow-tie模型的深水海底管道定量风险评价研究

为有效评价深水海底管道风险,提出一种新的模糊Bow-tie模型定量风险评价方法。综合运用Bow-tie图、模糊集以及德尔菲法,定量分析油气泄漏概率。进一步利用层次分析法(AHP)研究油气泄漏后果的严重程度,给出泄漏后果因素的权重系数选择方案。同时,结合风险矩阵,实现对高风险深水海底管道的定量风险评价。将上述方法用到具体海底管道工程中,得出目标海底管道泄漏概率属于A级,泄漏后果属于Ⅲ级,泄漏风险为高风险,这一结果与实际情况较为符合。     

海底管道未确知测度风险评价方法研究

运用未确知测度理论建立海底管道风险评价指标体系,确定风险评价指标分级标准,构造未确知测度模型,计算海底管道各评价指标的未确知测度值,并利用信息熵原理确定指标权重.根据置信度识别准则评判管道风险等级,采用雷达图显示未确知测度风险评价结果.以某近海区海底管道为例进行评价,结果表明,所建立的未确知测度风险评价方法能够实现对信息未确知条件下的海底管道风险评估.     

海底管道泄漏风险演化复杂网络分析

为了控制海底管道泄漏连锁风险,基于复杂网络,提出针对管道系统泄漏演化的半定量风险演化评价方法,将复杂的事故风险发展过程转化为简洁的网络分析计算。首先,构建包含30个风险节点与54条连接边的海底管道泄漏演化复杂网络模型;其次,采用无权有向网络中的节点出入度和聚类系数进行风险分析,确定影响管道泄漏的关键节点,提出断链控制方案;最后,将演化模型转化为带权的有向网络,采用Dijkstra算法计算各初始事件导致泄漏事故的最短路径。结果表明:海底管道系统泄漏网络的聚类系数为0.13,网络聚集程度偏低而演化性较强;各初始事件的最短路径均不超过10,表现出明显的小世界网络特征,初始事件的风险经少数几步传递即可导致泄漏事故的发生。海底管道泄漏风险演化规律的研究可为抑制初始事件、控制传递事件和减轻后果事件提供理论依据,对预防海底管道泄漏事故发生、保障管道持续安全运行具有现实意义。     

海底管道泄漏风险演化复杂网络分析北大核心CSCD

为了控制海底管道泄漏连锁风险,基于复杂网络,提出针对管道系统泄漏演化的半定量风险演化评价方法,将复杂的事故风险发展过程转化为简洁的网络分析计算。首先,构建包含30个风险节点与54条连接边的海底管道泄漏演化复杂网络模型;其次,采用无权有向网络中的节点出入度和聚类系数进行风险分析,确定影响管道泄漏的关键节点,提出断链控制方案;最后,将演化模型转化为带权的有向网络,采用Dijkstra算法计算各初始事件导致泄漏事故的最短路径。结果表明:海底管道系统泄漏网络的聚类系数为0.13,网络聚集程度偏低而演化性较强;各初始事件的最短路径均不超过10,表现出明显的小世界网络特征,初始事件的风险经少数几步传递即可导致泄漏事故的发生。海底管道泄漏风险演化规律的研究可为抑制初始事件、控制传递事件和减轻后果事件提供理论依据,对预防海底管道泄漏事故发生、保障管道持续安全运行具有现实意义。     

Failure Mode and Effect Analysis using an integrated approach of clustering and MCDM under pythagorean fuzzy environment

Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) is an effective risk analysis and failure avoidance approach in the design, process, services, and system. With all its benefits, FMEA has three limitations: failure mode risk assessment and prioritization, complex FMEA worksheets, and difficult application of FMEA tables. This paper seeks to overcome the shortcomings of FMEA using an integrated approach based on a developed Pythagorean fuzzy (PF) k-means clustering algorithm and a popular MCDM method called PF-VIKOR. In the first step, Pythagorean fuzzy numbers (PFNs) were used to collect Severity (S), Occurrence (O), and Detection (D) factors for failure modes to incorporate uncertainty and fuzziness into subjective judgments. Afterward, failure modes were clustered by developing a novel k-means clustering algorithm that accepts PFNs as input. Finally, the PF-VIKOR approach was used to analyze the ordering of cluster risks. The proposed approach was implemented in the dehydration unit of an Iranian gas refinery and the results were compared with the traditional FMEA. The findings showed the flexibility and applicability of the proposed approach in addressing real-world problems. This research provides two key contributions: (1) designing a PFN-based k-means clustering algorithm that tackles FMEA limitations and (2) using the PF-VIKOR method for prioritizing and evaluating failure mode clusters.     

基于模糊综合评价的燃气管道第三方破坏失效研究

针对燃气管道第三方破坏事故复杂的特点,基于层次分析和模糊数学的理论,计 算燃气管道第三方破坏风险失效的可能性。全面识别城镇燃气管道第三方破坏事故的危 害因素,构建包含56个基本事件的燃气管道第三方破坏故障树。利用模糊集合隶属函数 ,计算燃气管道发生第三方破坏事故基本事件的模糊概率。利用改进的层次分析法,得 出各专家权重并修正各专家的评估意见,计算管道第三方破坏失效的可能性。以某大型 省会城市燃气管道为例进行验证分析,证明该方法的风险评价结果与实际情况相符,可 为燃气公司安全风险防控提供依据。     

A fuzzy risk assessment approach for occupational hazards in the construction industry

The techniques in the construction industry have been improved due to the rapid development of science and technology. However, the constructional hazards are not decreased as expected. To reduce or prevent occupational hazards in the construction industry, a fuzzy risk assessment method was proposed to provide a prevention and improvement technique against occupational hazards. This method used two-stage quality function deployment (QFD) tables to represent the relationships among construction items, hazard types and hazard causes. A fuzzy analytic network process (ANP) method was developed to identify important hazard types and hazard causes. Failure modes and effect analysis (FMEA) was performed to assess the risk value of hazard causes based on the fuzzy inference approach. The proposed method was applied to a telecom engineering company in southern Taiwan. The performance evaluation result indicated that this method can provide satisfactory risk assessment values of hazard causes and relevant improvement strategies.     

埋地石油管道交流腐蚀风险等级评估

随着我国现代化进程的加快,管道建设与电力设施的建设呈现出高速发展的局面.然而,高压交流、直流电力设施对埋地管道存在着严重的干扰腐蚀情况.采用正交实验的方法,重点关注交流腐蚀对埋地管道的影响因素,并得出其相互间的数学关系,然后综合腐蚀机理以及正交实验结果,通过正交实验的筛选过程确定主要因素、次要因素以及影响较小的因素,选择合理的指标,运用故障树分析、专家咨询以及二手资料的分析法,并参考国内外的研究现状,全面吸收、归纳、重组、增删现有的评价指标,建立埋地管道交流腐蚀风险等级评估指标体系,运用模糊数学综合评价的方法全面系统的评估交流腐蚀风险等级,从而为埋地管道的安全管理提供可靠的数据.     

充填管道系统失效模式与影响分析(FMEA)及失效影响模糊评估

根据金川矿区充填管道系统的运行情况,结合充填实践经验,建立了充填管道系统的失效模式与影响分析法(FMEA)分析表,得出系统存在10种失效模式。针对FMEA分析表中失效影响存在较大模糊性而难以有效估计的特点,引入模糊评估方法来进行分析。通过该矿区充填管道系统各失效模式产生失效影响的模糊评估,得到不同失效模式对系统可靠性影响的排序结果。结果表明:该方法的评估结果与实际情况比较吻合;可以使分析定量化,有助于工程人员充分利用系统模糊信息;该方法也能用于其他系统失效模式影响的模糊评估。     

埋地燃气管道风险程度的多层次模糊评价方法

针对埋地燃气管道的风险评估,结合影响埋地燃气管道风险因素众多的特点,运用工程模糊数学理论,建立了埋地燃气管道风险程度的多层次模糊评价方法,确定了影响管道风险的基本因素。考虑了各类因素以及同类因素间的模糊性,并给出了因素类及因素间权重的计算方法。据此,可对埋地燃气管道的风险程度进行评价,从而有利于针对风险较高的管段采取行之有效的措施,防止事故的发生。     

Integrating lean principles and fuzzy bow-tie analysis for risk assessment in chemical industry

In this research, a framework combining lean manufacturing principles and fuzzy bow-tie analyses is used to assess process risks in chemical industry. Lean manufacturing tools and techniques are widely used for eliminating wastes in manufacturing environments. The five principles of lean (identify value, map the value stream, create flow, establish pull, and seek perfection) are utilized in the risk assessment process. Lean tools such as Fishbone Diagram, and Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) are used for risk analysis and mitigation. Lean principles and tools are combined with bow-tie analysis for effective risk assessment process. The uncertainty inherent with the risks is handled using fuzzy logic principles. A case study from a chemical process industry is provided. Main risks and risk factors are identified and analyzed by the risk management team. Fuzzy estimates are obtained for the risk factors and bow-tie analysis is used to calculate the aggregated risk probability and impact. The risks are prioritized using risk priority matrix and mitigation strategies are selected based on FMEA. Results showed that the proposed framework can effectively improve the risk management process in the chemical industry.     

基于AHP-熵权法的跨燃气管道现浇梁施工风险评价

为保障某跨燃气管道现浇梁施工安全,建立现浇梁BIM模型进行动态施工模拟,找出影响现浇梁施工的风险因素,从地质条件、外界影响、安全管理3个方面建立了跨燃气管道现浇梁施工风险评价体系;结合“熵”理论和层次分析法综合确定各影响因素权重并对现浇梁施工风险进行模糊综合评价;研究表明:①通过BIM动态模拟,直观全面地识别出施工风险,对现场施工风险超前预报。②通过结合层次分析法与熵理论,对4座桥墩施工风险进行模糊综合评价,左幅23#属于严重Ⅳ,右幅23#属于严重Ⅳ,左幅22#属于中等Ⅲ,右幅22#属于不严重Ⅱ。③根据风险评估结论提出了应对措施和策略,为安全施工明确了方向。     

基于Logistic回归的燃气管网风险因素重要度分析方法研究

为确定燃气管网风险评估的关键风险因素,以A省各地市燃气管网为研究对象,基于燃气专家经验确定燃气管线风险等级,提出基于Logistic回归的燃气管网风险因素重要度分析方法。采用样本增强及随机抽样的方式,选取400个均衡样本作为管网评估数据输入,通过因子分析方法对其进行降维,得到3个公共因子并作为一级指标反向构建燃气管网风险评估指标体系;利用有序多分类Logistic回归方法,根据回归系数绝对值大小对风险因素进行重要度排序。研究结果表明：外界环境对燃气管网风险的贡献程度相对较高,管道自身因素和巡检养护次之。研究结果可为城市燃气风险防控提供理论依据和方法参考。