基于修正因子的油气管道失效概率评估

失效概率评估是定量风险评价的基础,为降低油气管道定量风险评价过程中不确定性因素的影响,建立基于修正因子的油气管道失效概率评估模型。参考国外油气管道失效数据库,获得管道6类失效因素的基本失效概率;用与管道的损害机理、周边环境以及管理水平等因素有关的修正因子,修正基本失效概率,评估目标管段各失效因素的失效概率;将各因素引起的失效概率相加得到目标管段的失效概率。将该模型应用到某条长输管线。结果表明,由挖掘损伤导致失效的概率最大,应重点防范。     

基于贝叶斯分析的储罐失效概率修正方法研究

为了确定大型地上常压储罐的失效概率,分析了储罐失效数据特点。针对当前风险评价中大型地上常压储罐失效概率并没有以大型地上常压储罐失效样本为基础的情况,提出了用贝叶斯分析方法修正其基本失效概率,并以国外统计数据为样本,采用贝叶斯分析方法对12组储罐的失效概率进行了修正。结果表明:1贝叶斯分析方法以同类失效数据为历史数据估计了先验分布参数,失效数据变异系数变小,降低了失效数据的不确定性;2贝叶斯分析方法修正后失效概率均值更加集中,更新后失效概率有一定程度的提高,中间个别年份失效概率较高,总体上失效概率逐年降低;因此,实际应用中可根据储罐新旧情况选择合适的失效概率值。     

基于JC法的RBI通用失效概率修正模型研究

基于风险的检测技术失效概率的分析始于同类设备的失效频率数据库,然后通过设备修正因子和管理系统评价因子来修正这些同类频率。针对RBI的不足,结合可靠度理论,分析均值一次二阶矩法在实际应用过程中局限性,应用基于JC法的通用失效概率计算模型完成设备失效概率的修正。该方法适合任何概率分布下的情况,可以避免统计数据正态分布一刀切的缺点。     

钢制卧式储罐被洪水破坏概率分析

为研究钢制卧式储罐的洪水破坏概率和泄漏频率,基于洪水作用下储罐的荷载分析,构建储罐机械破坏简化模型,获得了卧式储罐失效曲线;利用简化模型建立147种钢制卧式储罐的洪水破坏失效数据库,获得了储罐临界装量系数与洪水深度的拟合关系式;以洪水流速和临界装量系数为参数,建立卧式储罐破坏概率和危险物质泄漏频率快速计算模型。结果表明:储罐失效曲线是安全区和失效区的分界线;临界装量系数与洪水深度满足线性关系,系数由储罐外形特征参数确定;用破坏概率和泄漏频率,可定量表征卧式储罐的洪水灾害风险。     

成品油站场工艺管道风险辨识与评价

为保障成品油站场工艺管道的安全平稳运行,在充分辨识风险因素的前提下,提出了一种基于KENT法和RBI的风险评价方法。首先,以风险机理分析为基础,采用SHEL模型从导致风险上升的直接原因（风险内因）和间接原因（风险外因）2个角度辨识了风险因素,并细化各因素指标项;然后借鉴KENT法,对各指标项进行评分量化;依据RBI法,采用风险外因体系修正风险内因体系的方式确定失效可能性;综合环境后果、人员后果与商业后果,明确失效后果的评价体系与计算方法;最后,结合失效可能性与失效后果进行风险评价,从风险等级和风险排序2方面为检维修决策提供依据。应用表明:该评价方法便于工艺管道风险评价的基层实施,可为基于风险的检维修决策提供有效技术支撑。     

基于EWM-AHP-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估

为提升站场法兰连接系统安全评估的准确性,提出一种基于熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估方法。首先采用EWM和AHP组合权重降低单一AHP法计算权重的主观性,并采用云模型解决站场法兰连接系统密封失效风险因素的模糊性、随机性以及难以量化的问题;其次以我国华北地区某输气站场为例,验证该方法的科学性和有效性,并依据站场法兰历史失效数据建立法兰系统密封失效风险评估指标体系,采用EWM-AHP法确定各指标的组合权重;然后根据等级量化标准建立标准云,使用Matlab软件计算各风险指标的云数字特征值,并绘制云图;最后基于EW-型指数贴近度计算确定各风险指标的风险等级。结果表明：所评估法兰系统密封失效的综合风险等级为较高风险,评估结果与实际情况基本吻合。EWM-AHP-云模型能较好地实现法兰系统密封失效风险评估,该方法具有一定的科学性和有效性。     

基于因子分析法的公路洪灾模糊概率综合评价模型

为有效开展公路洪灾防灾减灾工作,需构建科学合理的公路洪灾评价模型。根据公路洪灾的致灾因素多样性与模糊性的特点,结合文献资料分析,初选公路洪灾的评价指标,并运用因子分析法遴选出主控因子;采用层次分析法(AHP)确定主控因子的权重系数,并结合模糊概率理论,建立基于因子分析法的公路洪灾模糊概率综合评价模型。选取云南省22条泥石流沟基础数据对评价模型进行检验。检验结果表明:该模型将经典评价方法中的10个评价指标缩减为5个,评价结果与实际情况相吻合。     

基于灰色多层次的航空公司飞行安全评价研究

针对影响航空公司飞行安全诸多因素具有的灰色性,引入灰色理论对航空公司飞行安全进行风险评价,从机组、飞机、环境和管理4个因素,提出航空公司飞行安全风险评价的指标体系,采用层次分析法(AHP)确定评价指标权重,建立基于灰色多层次的航空公司飞行安全风险评价模型。根据建立的模型,对国内某航空公司飞行安全状况进行评价,通过分析认为该航空公司的飞行安全介于高风险与较高风险之间,急需加强安全防范,尤其应该加强对飞行安全管理。综合评价的结果为航空公司制定飞行安全措施及预防对策提供科学的依据。     

基于AHP-熵权法的城市燃气管道风险评价*

为全面、客观地评价城市燃气管道风险,提出1种基于AHP-熵权法的城市燃气管道风险评价模型。该模型基于风险评价理论,结合管道失效可能性与后果严重性,构建包含105个评价底因素的城市燃气管道风险评价指标体系。针对城市燃气管道风险因素的复杂性和模糊性,引入模糊数学思想和方法,结合AHP和熵权法确定评价指标的综合权重,再运用模糊综合评价法和风险分析矩阵评估燃气管道风险等级。结果表明:该评价模型风险评价结果与实际情况相符,可为城市燃气管道风险预警与管理提供依据。     

天然气管道不同孔径泄漏失效概率量化方法研究*

为研究不同孔径泄漏下天然气管道失效概率,首先基于EGIG数据库和UKOPA数据库天然气管道历史失效数据,计算由不同失效原因导致3种孔径泄漏所占比例;然后将我国管道各原因基础失效概率按照对应比例分别进行修正,获得较适用于我国天然气管道特点的不同孔径泄漏基础失效概率;最后分别考虑第三方破坏、腐蚀、施工缺陷/材料失效、误操作、自然力破坏5种失效原因,完成对天然气管道不同孔径泄漏基础失效概率的修正计算。研究结果表明:小孔泄漏、中孔泄漏和破裂泄漏的基础失效概率分别为0.173,0.128,0.048次/（103 km·a）;修正因子包括管径、埋深、壁厚、管龄、防腐层类型、管道所处区域,上述因子能够满足不同场景下天然气管道失效概率的修正计算;概率量化方法综合考虑失效原因、泄漏孔径以及管道本体信息,能够定量化预测天然气管道失效概率,为天然气管道定量风险评价提供数据支撑。     

基于DHGF算法和三角模糊数的装备研制风险评价

针对风险管理方法难以对装备研制风险进行有效评价的问题,提出基于DHGF算法和三角模糊数的装备研制风险评价方法。运用德尔菲法建立装备研制风险的综合评价指标体系。基于三角模糊数和层次分析法(AHP)计算评价指标的权重。利用灰色系统理论确定评价灰类,计算灰色评价系数,得出灰色评价权向量和权矩阵。形成综合评判矩阵,进行模糊运算,求得综合评价结果。算例表明,该方法可有效用于装备研制风险的评价。     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。     

多层次灰色评价法在沼气站安全评价中的应用

影响沼气站安全的因素既有已知信息,又有未知和不确定信息,因此,沼气站是一个本征灰色系统,用多层次灰色评价法对其安全性进行评价具有一定的意义。以北京某沼气站为例,在识别站内主要风险因素的基础上建立评价指标体系,构建多层次灰色评价模型对其进行安全评价。首先,用层次分析法确定各评价指标的权重;其次,用灰色评价模型将专家打分结果处理成不同灰类程度的权向量;最后,将权向量进行单值化处理后得到沼气站安全的综合评价值,再将各级指标进行单值化处理可得到各级指标的评价值。结果表明:综合评价值和各级指标评价值与站内安全现状相符,多层次灰色模型作为一种能够解决少数据和信息不完全问题的方法,可以有效反映沼气站的安全状况。     

道化学评价法的改进及其在联合站安全评价中的应用

道化学评价法是一种在化学工业领域应用广泛的安全评价方法,针对道化学评价法评价未考虑人员、环境及设备维护等因素而使评价结果不够准确的情况,提出了在安全补偿系数选取中引入物质系数修正、人因危险补偿系数、环境补偿系数和设备状态补偿系数对道化学法进行改进。首先通过对物质燃烧性进行温度修正获取实际情况下的物质系数值,同时通过统计数据分析计算出人因行为概率,进而计算人因危险补偿系数,此外结合设备可靠度引入了设备状态补偿系数。将以上改进方法应用到某油田联合站原油稳定装置和轻烃储罐装置的安全评价中,结果表明经过改进的道化学评价法能更客观地反映实际情况,评价结果更准确,同时根据改进后得到的危险等级提出了稳定装置及轻烃储罐装置安全运行的对策措施,最后结合事故案例对比了传统道化学和改进道化学的结果,说明了改进方法的准确性和优势。     

大型原油储罐火灾多米诺效应概率计算模型及应用

随着油品储罐区规模的不断扩大,近年来多储罐火灾事故呈上升趋势。现有的储罐防火间距是在以往事故经验的基础上设定的,通过罐组内的火灾多米诺效应概率计算,可从风险的角度为罐组内储罐防火间距的设定提供理论依据。通过综合考虑火灾环境下受辐射储罐失效时间和着火储罐火灾得到控制时间,确定了罐组内火灾多米诺效应的判定原则,并在火灾得到控制时间模型和储罐失效时间模型的基础上建立了火灾多米诺效应概率计算模型。以2万立外浮顶原油储罐为例进行模拟计算,得出在现行标准给出的防火间距下,发生罐组火灾多米诺效应的概率为3.94×10-8/a-1,属于可接受风险,为罐组内储罐的合理布局提供了理论依据。     

基于多维云模型的埋地并行油气管道风险评价研究*

为提高风险评价准确性以有效支撑管道完整性维护,保证油气管道在多管并行敷设下安全运行,提出1种基于博弈论-多维云模型的风险评价方法。首先,从并行间距、土壤压实度、土壤导热系数、介质流速、管径、埋深、应急响应时间、上下游截断阀间距等方面建立并行管道风险评价指标体系,为降低传统赋权方法的主观性,通过结合熵权法改进层次分析法（AHP）,从而确定主客观权重,再经博弈论组合赋权法综合计算指标权重;其次,运用多维云模型理论确定风险等级,通过修正各风险评分项的等级区间结合指标权重,计算出各级的综合确定度,并进行等级评判;最后,将该方法应用于工程实例。研究结果表明:所评价管段的指标风险处于中等风险水平,风险可接受,管段的整体风险评价结果良好,有利于并行管道安全管理;实例证明该评价方法具有较好的适用性。     

客运索道定量风险评价方法研究

本文在吸收"十一五"研究成果的基础上,借鉴承压类特种设备风险评价技术成熟理论,提出了客运索道定量风险评估流程;通过引入设备特征系数、管理系数和失效系数对客运索道定量失效概率进行修正,将人员伤亡和经济损失两个定量失效后果转化为经济指标进行计算;给出了风险等级评定的准则,提出了客运索道定量风险评估具体方法和指标;通过给出应用案例,认为该方法具有可操作性,适合我国索道情况,应用前景良好。     

基于多层次灰色关联分析的安全生产综合风险评价研究

针对多行业的安全生产风险评价问题,提出一种基于多层次灰色关联度的综合风险评价方法,该方法引入熵权法以确定指标权重,通过计算综合风险评价指标值与标准比较值间的关联度来评估系统的危险状态。首先结合行业特点、专家意见及有关分析,建立综合风险评价指标体系;然后根据安全生产九大行业的初始数据,分别进行灰色关联度风险评价;最后以多个行业的行业内评价结果为初始数据进行多行业的综合风险评价。研究结果表明,综合风险评级结果综合考虑了多个指标,避免单一因素的片面性,增强结论的客观性、科学性和准确性,为多个行业的综合风险评价提供了一种解决办法。     

基于风险矢量图的多场景保护层分析方法研究*

为解决多场景保护层分析（LOPA）存在的问题,建立风险矢量导图,将事故场景、独立保护层、修正因子、事故后果发生频率等因素进行系统分析,分别采用最大值法求和法计算后果发生频率,探讨多重初始事件导致事故发生频率的最优计算方法;阐述点火源、暴露因子以及致死概率等修正因子的使用方法并提出改进建议,避免常规LOPA下致死概率过高的问题。以柴油加氢装置原料油缓冲罐液位过高风险点为例,进行多场景LOPA,应用综合计算法得出多重初始事件导致的液位高后果失效频率为3.2E-02。结果表明:风险矢量导图和正确使用修正因子可有效提高LOPA的质量;不同初始事件导致的场景失效频率值相差较大或存在共用保护层的情况适用最大值法,其他情况则可采用求和法;如果多场景同时适用最大值法和求和法,则采用综合计算法;求和法过于保守,最大值法过于乐观,综合计算法更为准确。     

基于博弈论集对分析的空管风险态势评估

为有效评估空管运行风险,整体化处理评估系统的确定与不确定因素,建立基于博弈论和集对分析(SPA)的风险评估模型。按照系统工程方法,筛选出18个底层管制运行风险评价指标;利用层次分析法(AHP)确定各指标的主观权重,通过熵权法计算指标的客观权重,用博弈论综合权重确定方法得到指标的综合权重;根据模型计算出各指标的SPA结果,评判系统风险态势,通过计算联系数的各阶偏联系数得到风险的动态发展趋势。实例仿真结果表明:基于博弈论集对分析的模型对空管安全系统风险评估以及趋势分析具有可行性和有效性。