基于Monte Carlo与Markov法参数不确定性条件下SIL评估

为了避免由参数不确定性因素导致较大的Markov法SIL评估偏差,且减少计算工作量和复杂性,采用Monte Carlo（MC）仿真方法处理含不确定性参数的Markov模型,并借助Matlab GUI编程开发MC仿真处理参数不确定性条件下Markov法SIL评估可视化仿真计算软件。在理论研究的基础上,为说明该研究方法与计算软件的可行性,以石油天然气工业高完整性压力保护系统（HIPPS）为算例进行SIL评估。结果表明:MC仿真方法可以有效处理Markov法SIL评估中参数不确定性问题;基于Matlab GUI编程设计出的仿真计算软件在一定程度上可以提高计算效率。     

SIL评估及HAZOP分析技术在海洋平台安全评估中的应用

针对海洋平台安全仪表系统安全可靠性要求的提高,分析海洋平台安全仪表系统SIL评估及HAZOP分析方法,对SIL评估的必要性、目的和内容、方法与流程进行论述,对SIL等级选择的HAZOP和LOPA分析方法进行介绍,对SIL评估过程中的重要数据问题进行阐述,对SIL等级验证中各参数和失效数据的选取进行说明。通过案例进一步论述SIL评估及HAZOP分析技术的要点和实施步骤,针对该案例提出了提高SIL等级的建议和措施,为海洋平台安全仪表系统的SIL评估提供重要的参考和依据。     

平行钢丝吊索强度安全性分析与评估

评估不同断丝数目时吊索的安全性能.在对某大跨径钢管混凝土拱桥三维有限元实体模型仿真分析的基础上,以拉索在恒载及汽车活载作用下的拉力安全系数为拉索失效判据,建立拉索失效功能函数.确定拉索失效功能函数中各参数的概率分布,采用Matlab计算软件生成各参数的随机样本,进而通过编程实现功能函数的计算机求解.采用Monte-Carlo法(蒙特卡洛法)评估吊索在不同损伤程度时的强度安全概率,计算各工况下吊索强度可靠性指标值并推导出吊索失效的临界断丝数.结果表明,吊索失效概率随断丝数的增加而急剧增大,吊索强度安全可靠性指标值随断丝数的增加近似呈线性衰减趋势.确定吊索失效的临界断丝数对吊索宏观检查和评估具有较大的工程实用价值.     

埋地管道腐蚀剩余寿命预测概率模型

为考察腐蚀参数的不确定性对埋地管道失效和剩余寿命的影响,建立以Shell—92确定性模型为基础的管道腐蚀剩余寿命预测概率模型。采用Monte-Carlo方法计算管道剩余寿命及其累积分布函数,并进行参数敏感性分析,详细研讨影响埋地管道腐蚀剩余寿命的主要参数及其随服役时间的变化规律。计算结果表明,提出的管道腐蚀剩余寿命预测模型能有效预测实际中受多因素影响的管道失效和剩余寿命问题。     

基于云模型的海上船舶溢油应急管理能力评估方法

为更好地解决海上船舶溢油应急管理能力评估过程中的不确定性问题,提出1种基于区间二型模糊层次分析法的云模型综合评估方法。针对评估体系的局部性,借鉴PPRR应急管理过程理论,对影响船舶溢油应急管理能力的因素进行分级和分类,构建全局评估指标体系;分别运用区间二型模糊层次分析法和逆向云发生器确定各指标权重和云模型参数;通过浮动云和综合云算法获得最终评估结果。结果表明:将5个评估等级和评估结果进行仿真得出评估云的“云滴”图可显示出评估结果的能力等级以及评估结果的可信度和稳定性。计算某海区船舶溢油应急管理能力的评估等级为“较好”,即管辖该海区的海事管理部门能较好地解决海上船舶溢油突发事故,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于人因可靠性的间歇装置SIL分析与改进

IEC 61508和IEC 61511等标准针对连续工艺装置提出了安全仪表系统安全完整性等级评估方法。但对于间歇装置的SIL评估,受人因因素影响水平并未明确,且没有提出相应计算模型。以某六氟磷酸锂间歇生产装置典型SIS为例,采用HAZOP结合LOPA方法对其进行风险分析,在明确间歇生产装置存在人员中毒、窒息及燃烧爆炸风险的基础上,确定并验证其安全仪表系统的SIL,再依据间歇生产装置人工依赖性高,即部分安全仪表系统未接入自动联锁且需人工手动触发的特点,建立人因可靠性模型,来分析人因可靠性对安全仪表系统SIL的影响,并进行改进研究。研究结果表明:人因因素对安全仪表系统SIL有显著影响;可通过改变SIS元件冗余结构、测试策略并结合改进人因管理措施来提高SIL。     

基于FFTA-LOPA的化工装置安全仪表系统SIL确定方法

为了优化确定化工装置安全仪表系统（SIS）安全完整性等级（SIL）,分析了现有确定SIL的不足,针对化工装置的失效数据缺失和不确定性特点,提出模糊事故树-保护层（FFTA-LOPA）模型计算安全仪表系统SIL。以某低密度聚乙烯反应釜为例,建立了该反应釜爆炸事故树,运用模糊理论定量分析顶上事件发生的概率,最终确定其安全仪表系统安全完整性等级为SIL 1。结果表明:该方法结合两种风险分析理论,分析结果与实际和理论统计结果符合性较好,具有一定地准确性和实用性,可以为定量确定系统SIL提供理论指导。     

基于SIL评估的LNG加气站安全仪表系统问题分析及改进建议*

为分析LNG加气站安全仪表系统的功能完备性与可靠性,以3座典型的三级LNG加气站为研究对象,全面开展安全仪表功能辨识、安全完整性等级（SIL）定级与验证,进而提出针对性的改进建议。结果表明:3座LNG加气站的安全仪表系统均存在功能不完备、设备组件缺少失效数据的问题;为满足风险控制要求,三级LNG加气站需设置15个安全仪表功能,其中1个应达到SIL2等级,14个应达到SIL1等级;LNG加气站的安全仪表系统应选用获得功能安全认证的设备组件,并在设计阶段开展SIL评估工作。研究结果可为今后LNG加气站安全仪表系统的设计与管理提供重要参考。     

基于检验测试覆盖率的冗余结构系统PFD计算探讨

安全性是安全仪表系统设计、安装、运行的重要指标。安全仪表系统常通过计算要求时危险失效平均概率(PFDavg)来验证其在低要求运行模式下是否满足目标安全完整性水平。为准确评估安全仪表系统的安全性,本文基于IEC 61508标准,考虑冗余结构、维修维护模式及检验测试覆盖率(PTC)因素,提出了安全仪表系统的PFDavg计算公式,并将该公式应用于某天然气储气库作业区的SIS安全评估中。结果表明:该公式适用于异构冗余结构系统,可应用于周期性维修维护场景下的SIS安全评估,计算结果符合实际情况。     

基于模糊熵和非对称贴近度的安全预警评估方法

针对系统安全风险评估和预警过程中,系统安全特性和各预警因素所存在的模糊不确定性问题,将熵理论和模糊数学相结合,提出一种基于模糊熵和非对称贴近度的系统安全预警评估方法。在建立系统安全预警评估指标体系的基础上,首先,分析基于模糊熵理论确定预警指标权重的可行性,给出系统预警指标赋权算法;其次,建立基于模糊非对称贴近度确定系统安全等级的过程,第三,给出系统安全预警评估的具体计算步骤;最后,以人为因素系统的安全预警评估为例进行方法的实例验证。实例分析结果表明采用该方法所确定的系统预警指标权重更加符合客观实际,能有效解决系统安全预警评估中存在的模糊不确定性问题,系统预警决策结果合理有效。     

功能安全评估在安全评价中的应用体系研究

在工业过程控制领域,安全仪表系统监视生产过程的状态,在危险条件出现时采取相应的措施,防止危险发生,避免潜在危险对人身、设备、环境造成伤害或减轻造成的损失,是保障生产安全的重要措施。安全仪表系统应能在危险发生时正确的执行其安全功能,因而其自身的功能安全成为关注的焦点。作为安全评价的延伸,应将功能安全评估引入,从而完善安全评价体系。本文以功能安全国际标准为基础,讨论建立我国功能安全评估机构的运作模型及功能安全评估在安全评价中的应用体系。     

基于模糊数学的民爆器材库房安全综合评价模型及应用

笔者针对目前民爆器材库房事故的多发性及其安全的重要性,指出民爆器材库房安全评价方法的不足,提出对民爆器材库房复杂的多因素、多层次的人机系统应该采用模糊数学的方法进行安全评价。笔者通过分析影响民爆破器材库房安全的各个因素以及因素之间的相互联系,建立较为合理的民爆破器材库房安全评价指标体系,并给出各相关安全因素的权重;运用模糊数学方法建立民爆器材库房安全评价模型,以实例验证其实用性;同时提出了安全措施及对策,以预防及避免事故的发生。     

石化企业安全投资状况评价研究

首先分析影响石化企业安全投资状况的不确定因素,在此基础上建立石化企业安全投资状况评价指标体系。运用集对分析理论的方法对某石化企业的安全投资状况进行评价。结果表明,集对分析理论适用于石化企业安全投资状况的评价,差异度i的取值可以反映出该石化企业的安全投资状况及其安全经济管理水平。影响石化企业安全投入状况的重要因素是石化企业安全设计投入、安全技术装备投入、安全科技研发投入、治理环境的投入、应急救援投入、事故导致企业停产损失投入等。     

可拓优度评价法在城市区域消防安全评价中的应用

为了解决城市区域消防安全评价的复杂性和不确定性,本文运用可拓优度评价法,根据相关文件并结合城市区域消防的实际情况,从火灾危险程度、城市区域特征、消防实力水平和社会管理状态4个方面选取17个指标,建立了城市区域消防安全评价指标体系并划分了消防安全等级,以洛阳市西工区为例对城市区域消防安全评价的可拓优度方法进行了验证。结果表明,可拓优度方法可以准确反映出该区域消防安全水平。     

基于突变理论的目的地旅游安全评价研究

目的地各种旅游突发事件频发,旅游安全的不确定性愈发凸显,旅游安全评价是目的地旅游安全与应急管理的当务之急。依据目的地旅游安全系统的概念及结构,目的地旅游安全系统包括三个子系统,即核心子系统、辅助子系统和保障子系统,并以此构建了目的地旅游安全评价指标体系,同时应用突变理论模型评价方法,对2005~2011年上海市旅游安全度进行测定和判断。结果显示:上海市旅游安全度总体呈上升趋势波动,基本都处于安全区,存在潜在风险。科学合理的旅游安全评价为目的地旅游风险预警、风险防范及规避提供参考。     

模糊层次综合评价法在企业安全评价中的应用

影响企业安全状况的因素很多，相互之间具有不确定性和模糊性。通过运用模糊层次尊合评价法并结合层次分析法确定各指标的权重分配，对企业安全状况进行评价，经过专家咨询，将各因素层次化，最终得出模糊评价结果。最后通过实例应用验证了采用此方法的可行性。     

高墩大跨连续刚构桥施工期安全评价

针对高墩大跨连续刚构桥施工期结构概率失效的特性,提出了基于失效概率的安全评价方法.以徐水沟特大桥为工程背景,通过风险评定识别出施工最不利阶段--最大双悬臂时的主要风险因素即:节段特性模量的不确定性、梁体自重的不确定性以及预应力损失的不确定性.采用大型通用有限元程序ANSYS及蒙特卡洛法,计算徐水沟特大桥在最大悬臂时的失效概率,并确定施工期的目标可靠度.依据高墩大跨连续刚构桥施工期结构概率失效的评价结果,提出相应的风险控制措施.