基于RBI与多米诺效应的输气站场设备定量风险评价

针对目前输气站场设备风险评价方法仅以单个设备为评价对象,并未考虑设备间相互影响的特点,提出将多米诺效应分析引入输气站场设备风险评价当中,再结合RBI(基于风险检测方法)对输气站场设备进行定量风险评价。首先,计算所评价设备的失效概率与危险指数,得到设备固有风险;然后对设备的多米诺效应风险进行计算;最后,得到设备总风险。实例分析表明,考虑多米诺效应风险后,站场单个设备的风险要明显增大。     

基于RBI的输气站场分离器风险评估方法研究

通过对输气站场常用的风险评估方法与RBI的技术方法进行对比分析,提出采用RBI技术对输气站场的分离器进行风险评估.根据输气站场分离器的失效机理和运行环境,对其失效概率和失效后果进行了定量分析,建立了输气站场分离器RBI风险评估流程.然后通过一个实际案例验证了基于RBI的风险评估方法在输气站场分离器风险评估中的合理性和实用性,并根据评估结果提出了分离器的优化检验策略.本研究为输气站场设备的风险评估提供了一种新的方法.     

机械系统的风险概率与经济性安全评价方法研究与应用

针对机械事故频发,为预防和控制事故,依据安全评价发展方向,结合安全系统工程、模糊可靠性理论、人因可靠性技术和安全经济学,从人-机-环3方面分析风险评价因素,建立符合客观实际的风险评价模型,提出包括人为因素、机械设备和环境在内的基本事件失效概率估算方法;以安全经济学的角度将事故严重度量化为风险经济损失,根据每个风险因素的风险概率和风险经济损失来选择风险评价项目,通过检查评价项目状况,最终得出系统风险度,从而形成关于机械系统的定量风险概率与经济性安全评价方法。并给出起重机大车运行机构的工程示例,验证该方法的正确性和可行性。     

基于风险的化工企业安全监控系统布局研究

化工企业安全监控系统是进行化工装置事故预防和控制的重要措施。通过量化装置自身事故风险以及事故状态下装置间事故连锁效应引发的连锁事故风险,建立了综合两类事故的风险评价方法,获得企业的区域风险分布,提出基于风险分布确定监控系统布局设计的方法。     

基于贝叶斯网络的物流无人机失效风险评估*

为降低城市物流无人机（UAV）失效坠落风险，通过考虑其运行环境和系统故障等因素的影响，以城市物流无人机运行数据为基础，从系统故障、运行环境和人为因素3方面提取失效诱因；分析物流无人机失效模式，并构建意外坠落事故的贝叶斯网络；基于所建网络和失效诱因发生概率分别计算不同工况下意外坠落事故及各中间事件概率，并基于网络拓扑结构展开反向推理，推演事故的主要失效诱因。结果表明:物流无人机正常运行时发生安全事故的概率为6.54×10-3；其中，电池电量不足、桨叶失效和电池故障是坠落事故的主要诱因，计算结果可为无人机运行安全风险防控提供依据。     

考虑人因可靠性的安全仪表功能SIL验证方法研究

油气站场一般设置有紧急停车系统（ESD）等存在操作员介入的非常规安全仪表功能（SIF），为解决已有的安全完整性等级（SIL）评估方法不能针对此类SIF进行功能安全评价的情况。对存在操作员介入的非常规SIF进行研究，将其中的人为因素细分为观察、决策和执行3个阶段；根据各类人因可靠性分析方法优缺点，筛选CREAM和HCR方法分别分析紧急情景环境和应急响应时间对非常规SIF人因失效概率的影响，建立考虑人因可靠性的SIL验证模型；基于此模型选取某输油站典型SIF开展SIL评估，分析人因失效对SIF整体可靠性的影响水平，并提出改善措施。结果表明:将操作员应急响应过程中的人因失效概率引入传统的SIL验证模型中，可实现对非常规SIF的功能安全评价；人因失效对非常规SIF具有显著影响，筛选的人因可靠性模型可准确计算人因失效概率。     

基于贝叶斯—LOPA方法的深水钻井安全屏障可靠性分析

据统计,钻井过程是海上井喷事故的高发阶段,为保障钻井安全进行,安装了节流管线、防喷器等安全屏障减缓系统风险,安全屏障的可靠性直接影响钻井安全。利用贝叶斯—LOPA方法建立深水钻井安全屏障可靠性分析模型,以储层-溢流-井涌-井喷为事件链,运用三级井控理论建立独立保护层,每一保护层运用贝叶斯网络方法计算失效概率。在GeNIe软件中完成模型建立,并且完成后验概率计算、敏感性分析、影响力分析。通过分析计算结果给出风险控制关键事件和风险减缓措施,为钻井现场安全工作提出指导意见,确保深水钻井安全有序进行。     

基于事故连锁风险的区域危险源辨识技术研究

对风险评价中的危险源辨识方法重大危险源辨识、设备选择数法以及基于事故连锁效应的定量风险评价装置初选技术进行了总结,针对区域性事故风险的特点,提出基于事故连锁风险的区域危险源辨识方法,并通过实例对其进行了研究.针对具体的危险源区域,通过危险源的事件树分析,事故后果模拟以及事故连锁效应破坏概率计算,获得区域内各个危险源的事故连锁风险值,根据风险值大小,在了解区域实际情况并采纳专家建议的同时,对危险源进行辨识.该法反映了区域性风险的特点,对于区域风险评价具有一定的意义.     

飞行事故概率模型与风险评估方法

以事故统计为基础,建立了飞行事故概率模型与随机过程模型,对飞行安全可靠性指标进行定量评估。根据独立性假设,推导了飞行风险的概率分布,并给出飞行安全重要指标间的关系。假设飞行事故发生是Poisson过程,导出了飞行安全可靠性概率指标的区间估计计算方法。实例计算表明,通过统计量可以对飞行安全进行风险评估,根据飞行事故风险概率等级要求得到评定等级。     

不完全信息条件下的FPSO油气泄漏风险分析

为解决数据稀缺情况下的浮式生产系统(FPSO)油气泄漏重大事故风险评价问题,引入新的层次贝叶斯风险分析(HBA)方法。首先,基于安全屏障和事件树分析,建立FPSO油气泄漏事件序列模型;其次,根据事故先兆数据和贝叶斯推断,对安全屏障的先验分布增加一层估计,得到FPSO油气泄漏连锁事故的发生概率;最后,通过实时更新屏障失效概率,实现对FPSO事故风险的动态定量分析。结果表明:HBA法可以充分利用稀缺数据,并从相关数据中添加先验信息,得到各参数的后验概率,并据此确定,初始的油气泄漏大多会演变为大范围泄漏和小范围火灾。     

燃气管网定量风险分析方法综述

以城市燃气管网的风险为研究对象,分析并提出一种可用于城市燃气管网定量风险分析的新思路,包含了不同事故后果及其物理模型的分析即事故可能性分析、后果分析和风险评价,分为失效事故假定、泄漏率计算、物理效应计算、致死率计算、风险值计算、风险评价等环节;整理、研究城市燃气管网定量风险分析所涉及的多种物理模型,并通过比较不同模型的特点,分析各个模型的不足之处;最后针对国内外研究现状及燃气管网风险的特点,指出研究发展方向:研究风险在燃气管网内的传播,提出燃气管网相继失效的风险分析方法。所提出的分析思路、计算方法可与工程应用相结合。     

Dynamic accident modeling for high-sulfur natural gas gathering station

Dynamic accident modeling for a gas gathering station is implemented to prevent high-sulfur natural gas leakage and develop equipment inspection strategy. The progress of abnormal event occurring in the gas gathering station is modeled by the combination of fault tree and event sequence diagram, based on accident causal chain theory, i.e. the progress is depicted as sequential failure of safety barriers, then, the occurrence probability of the consequence of abnormal event is predicted. Consequences of abnormal events are divided into accidents and accident precursors which include incidents, near misses and so on. The Bayesian theory updates failure probability of safety barrier when a new observation (i.e. accident precursors or accidents data) arrives. Bayesian network then correspondingly updates failure probabilities of basic events of the safety barriers with the ability of abductive reasoning. Consequence occurrence probability is also updated. The results show that occurrence probability trend of different consequences and failure probability trend of safety barriers and basic events of the safety barriers can be obtained using this method. In addition, the critical basic events which play an important role in accidents occurrence are also identified. All of these provide useful information for the maintenance and inspection of the gas gathering station.     

考虑设备跌落的天然气计量站失效后果计算方法

天然气计量站阀门多且检定流程中频繁使用桁车，常规天然气站场的失效后果计算方法难以评估由此带来的影响及后果。为此，在API 581标准基础上，考虑阀门截断作用对机械损伤事故的影响，选取管段组储气量为最大天然气泄漏量，并以动量定理为依据，研究了桁车失效所引发的设备跌落事故，建立了潜在影响面积计算模型；将影响面积内损伤的管段及设备、泄漏的天然气、伤亡的人员等折算为经济损失，形成了考虑设备跌落的天然气计量站失效后果计算方法；将该方法应用于某天然气计量站。研究结果表明:设备跌落事故损失金额为机械损伤事故的3倍；当考虑设备跌落事故时，管段风险等级由低级上升为中低级。研究结果可为天然气计量站失效后果评价提供理论支撑。     

油气集输站场失效可能性定量评价方法研究*

为了保证油气集输站场的安全生产和运行,基于标准《Risk-based Inspection Methodology》（API RP 581 2016）和可靠性分析方法GO法,提出1种可完全定量的站场失效可能性评价方法,为站场的全定量风险评价方法提供依据和参考。首先,分析站场内各设备的失效机理,计算其失效概率;然后,根据站场工艺特点,将其划分为若干个子系统,利用GO操作符的定量计算公式,确定各子系统及站场整体的失效可能性值;最后,以某油田联合处理站为实例,采用该方法对其工艺设备、站场子系统及站场整体的失效概率进行计算和分析,确定该站场的失效可能性等级。研究结果表明:通过失效可能性定量评价可使站场风险评价更加量化直观,为站场维护及安全生产运行工作提供更加客观的依据。     

Integrated dynamic risk assessment of buried gas pipeline leakages in urban areas

In urban areas, buried gas pipeline leakages could potentially cause numerous casualties and massive damage. Traditional static analysis and dynamic probability-based quantitative risk assessment (QRA) methods have been widely used in various industries. However, dynamic QRA methods combined with probability and consequence are rarely used to evaluate gas pipelines buried in urban areas. Therefore, an integrated dynamic risk assessment approach was proposed. First, a failure rate calculation of buried gas pipelines was performed, where the corrosion failure rate dependent on time was calculated by integrating the subset simulation method. The relationship between failure probability and failure rate was considered, and a mechanical analysis model considering the corrosion growth model and multiple loads was used. The time-independent failure rates were calculated by the modification factor methods. Next, the overall evolution process from pipeline failures to accidents was proposed, with the accident rates subsequently updated. Then, the consequences of buried gas pipeline accidents corresponding to the accident types in the evolution process were modeled and analyzed. Finally, based on the above research, dynamic calculation and assessment methods for evaluating individual and social risks were established, and an overall application example was provided to demonstrate the capacity of the proposed approach. A reliable and practical theoretical basis and supporting information are provided for the integrity and emergency management of buried gas pipelines in urban areas, considering actual operational conditions.     

物流基地危险货物储区外部安全防护距离研究

在物流基地规划建设中,危险货物储区外部安全防护距离的设定是很重要的一个组成部分。针对危险货物储区化学爆炸与毒气泄漏事故影响范围大、后果严重等特点,先应用鱼刺图事故分析原理分析危险货物储区危险因素,再建立化学爆炸与毒气泄漏危害距离计算模型,最后以冲击波伤害与毒气中毒有效剂量标准为依据,根据已建模型计算化学爆炸与主、次导风向毒气泄漏伤害距离。结果表明在设定安全防护距离时,结合化学爆炸、毒气泄漏危害距离模型,能得到合理的危险货物储区周边安全防护距离,具有实际应用价值。     

加油站模糊数学安全评价模型及应用

笔者针对目前汽车加油站事故的多发性及其安全的重要性 ,指出了目前加油站安全评价方法的不足 ,提出对于加油站这个复杂的多因素、多变量、多层次人机系统应该考虑采用模糊数学的方法来进行安全评价 ,以得到符合实际加油站安全现状的评价结果。通过分析影响加油站安全的各个因素以及因素之间的相互联系 ,建立了较合理的加油站安全评价指标体系 ;并根据现场经验给出了各相关安全因素的权重 ,运用模糊数学方法建立了加油站安全评价模型 ;同时通过实例验证 ,该安全评价模型的评价结果符合实际情况 ,有较强的实际应用性     

多米诺效应下化工储罐区的脆弱性分析

为有效地减少和控制事故的多米诺效应,对影响事故扩展的关键装置,即脆弱单元的辨识及其有效控制措施进行了研究。根据具体的设计方案,依次选定不同储罐作为初始事故单元,借助ALOHA软件计算各储罐之间热辐射及冲击波相互作用强度的大小,与损伤阈值进行比较,并考虑设备间的协同作用,从而确定可能发生的多米诺事故;运用Probit模型计算事故扩展概率,根据计算结果通过Bayes Server软件建立贝叶斯网络,利用先验概率来进行整体脆弱性分析,从而确定各个方案的安全性;对优选的方案通过后验概率进行单元脆弱性分析,从而确定脆弱单元;在此基础上提出相应的控制措施。通过实例计算验证了该方法的可行性,结果表明,该方法能够在多米诺效应的预防和控制方面有效发挥作用。     

液化天然气加注船安全定量风险分析

液化天然气（LNG）加注船是一种为LNG动力船提供燃料的新型船舶,国内目前尚处于起步阶段,缺乏相关安全标准和规范。采用国际定量风险评价（QRA）的通用理念,研究适用于我国LNG加注船的安全评价方法,提出具体实施步骤和依据准则,并以国内某LNG加注船作为实例分析说明。建立加注船LNG火灾事故树,确定相关火灾事故概率;研究适合加注船火灾事故后果的方形火焰模型,以及LNG火灾热辐射对人体伤害的计算方法;参考国际海事组织（IMO）的风险准则,确定LNG加注船个人风险和社会风险;最后与按NFPA-59A计算的防火间距作对比分析。通过计算,例中加注船的风险位于须采取相关安全措施的ALARP区域,风险控制区域半径20m。若按NFPA-59A要求计算防火间距,该加注船对外部须划定半径52m区域作为安全区域,且须将船身增长37m以满足内部防火要求,在实际工程中无法实现,相比较QRA方法更适合我国LNG加注船的安全评价工作。     

基于AHP-熵权法的输气站场区块风险因素权重确定方法研究

为合理地体现主、客观风险因素对输气站场安全状况的影响,综合运用AHP和熵权法在确定权重方面的优势,在充分尊重专家经验的基础上,最大限度地削弱了权重确定的主观性.针对输气站场设施种类繁多、数量巨大,且分布既相对独立,又相互联系的特点,以工艺流程单元为大致框架,并兼顾设施共性风险因素,将输气站场划分为了清管器收发区、计量区、压气区、阀组区、安全仪表系统区等10大风险区块,并重点关注各区块内关键设备在运行期间的风险因素,最终建立起了10大区块62小项的输气站场两级风险评价指标体系.权重确定过程利用yaahp层次分析法软件和Excel辅助计算,大大降低了数据处理的工作量,同时保证了计算结果的准确性.