基于故障树分析的长输管道定量风险评价方法研究

【摘要】： 纵观管道运输行业多年的发展,压力管道事故频发,压力管道安全形势严峻,引起了社会的强烈反响。因此,管道系统的后期管理、可靠性分析及风险评价为各方面所重视,发展和完善这些技术刻不容缓。 通过对管道失效事件类型和后果的分析后强调在有效控制风险的选项中,预防是最重要的。管道风险分析的基点是在对历史事故数据分析的基础上进行风险识别及确认。分析了管道类型分类应考虑的条件和主要风险。同一管道不同管段的划分能准确了解各薄弱环节,捕捉减少风险的最佳时机,将风险因素控制在管理者容许的风险范围之内。 故障树分析是适用于大型复杂系统的可靠性和安全分析的一种技术。应用故障树分析的原理建立了基于破裂和穿透两种失效形式的长输油气管道故障树,对故障树进行定性分析,求出最小割集,识别了引起管道失效的主要影响因素。故障树分析法从本质上讲是一个容易进行定量计算的定性模型,因此,可以用故障树模型进行管道定量风险分析。 长输管道系统中由于缺乏足够的现场数据及实验数据,因此利用模糊故障树分析法对长输管道系统进行分析。以长输管道主要风险因素故障树为模型,采用三角模糊数表示事件发生的概率,计算管道失效概率,并将模糊重要度分析的新方法——中值法引入长输管道系统的故障树分析中来,给出了计算方法及步骤,并用模糊重要度法对故障树基本事件进行排序。这种方法为处理长输管道故障树中的模糊问题提供了一种研究思路。 运行中的油气管道是一个复杂的系统,这个系统中部分信息已知,部分信息未知,因而可以将它看作是一个灰色系统。同样以长输管道主要风险因素故障树为模型,运用灰色系统理论中的灰关联分析进行故障树诊断的综合分析。通过进行关联度计算及排序,对各种故障模式发生的可能性大小做出了判断。这种方法为控制事故的发生、处理事故的轻重缓急、改进系统可靠性和安全性提供了理论依据。 本文的结论和观点:首先应该借鉴国内外已有数据、经验,将管道分类分段细化,建立每个管段的独立简化故障树;然后进行定性定量分析,找出薄弱管段和风险因素,并进行风险因素大小排序,从而为管道的风险管理提供具体的理论数据基础。