一种管道失效可能性评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种管道失效可能性评价方法及系统，其中，所述评价方法包括：建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集；对基本事件的等级进行划分，并根据模糊理论得到基本事件的失效概率；根据基本事件的失效概率和失效故障树的逻辑结构，得到最小割集发生的概率和待评估管道的失效概率。本发明专利技术利用故障树对管道的风险进行定量计算，得到待评估管道的失效概率，可以有效的寻找出薄弱环节，制定应急预案和防护措施，提高了管道系统的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风险评估领域，尤其涉及一种管道失效可能性评价方法及系统。
技术介绍
风险是事故发生的可能性与事故造成的后果的严重程度的综合度量。衡量风险大小的指标称为风险率或风险系数，它等于事故发生的概率与事故损失大小程度的乘积R＝P×S。其中，R为风险率；P为事故发生的概率；S为事故损失大小的程度。风险评价的方法有很多种，目前应用的有三四十种。每种方法有其适用范围和应用条件，其评价推理过程、所得到的结果、评价所需要的资料、数据等有所不同。需要根据评价对象的特点，要求的评价目的及投入的资源等综合衡量，选择合适的风险评价方法。穿越管道的线路具有点多、线长、涉及面广、沿线条件不同的特点。现有的风险评价方法，还无法对如此庞大、复杂的油气管道系统进行全面的风险评价，因而给管道系统的监控和管理带来安全隐患。目前急需一种能分析管道失效概率的方法，以便进行风险管控。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种管道失效可能性评价方法及系统，利用故障树对管道的风险进行定量计算，得到待评估管道的失效概率，可以有效的寻找出薄弱环节，制定应急预案和防护措施。本专利技术的技术方案如下：一种管道失效可能性评价方法，包括步骤：A、建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集；B、对基本事件的等级进行划分，并根据模糊理论得到基本事件的失效概率；C、根据基本事件的失效概率和失效故障树的逻辑结构，得到最小割集发生的概率和待评估管道的失效概率。所述的管道失效可能性评价方法中，所述步骤B包括：B1、设定基本事件失效可能性描述集合；B2、根据模糊理论得出基本事件的可能性描述的模糊数和隶属关系；B3、基于左右排序法将模糊数转换成模糊可能性值；B4、根据公式计算基本事件的失效概率；其中，FFR为基本事件的失效概率，FPS为模糊可能性值，Erm为可能失效率。所述的管道失效可能性评价方法中，所述步骤C之后，还包括：D、根据基本事件的失效概率、最小割集和失效故障树的逻辑结构，得到基本事件的结构重要度、概率重要度和临界重要度；E、选出结构重要度、概率重要度和临界重要度超过预设值的基本事件；F、对超过预设值的基本事件的临界重要度进行归一化处理，构成权重向量；G、根据变权综合原理修正权重向量中的权重，根据激励型均衡函数建立变权矩阵，由变权矩阵得到待评估管道的风险等级。所述的管道失效可能性评价方法中，所述步骤D包括：D1、根据公式得到基本事件的结构重要度I(xi)；其中，xi∈Kj为基本事件，xi属于最小割集Kj，nj为基本事件xi所在最小割集Kj包含的基本事件的个数；D2、计算故障树顶事件的失效概率对基本事件的失效概率的偏导数，得到基本事件的概率重要度；D3、根据公式得到基本事件的临界重要度Ci；其中，ΔIi为基本事件的概率重要度，为基本事件的失效概率，P为顶事件的失效概率。一种管道失效可能性评价系统，所述评价系统包括：故障树建立模块，用于建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集；基本事件计算模块，用于对基本事件的等级进行划分，并根据模糊理论得到基本事件的失效概率；顶事件计算模块，用于根据基本事件的失效概率和失效故障树的逻辑结构，得到最小割集发生的概率和待评估管道的失效概率。所述的管道失效可能性评价系统中，所述基本事件计算模块具体用于：设定基本事件失效可能性描述集合；根据模糊理论得出基本事件的可能性描述的模糊数和隶属关系；基于左右排序法将模糊数转换成模糊可能性值；根据公式计算基本事件的失效概率；其中，FFR为基本事件的失效概率，FPS为模糊可能性值，Erm为可能失效率。所述的管道失效可能性评价系统中，所述评价系统还包括等级划分模块，所述等级划分模块用于：根据基本事件的失效概率、最小割集和失效故障树的逻辑结构，得到基本事件的结构重要度、概率重要度和临界重要度；选出结构重要度、概率重要度和临界重要度超过预设值的基本事件；对超过预设值的基本事件的临界重要度进行归一化处理，构成权重向量；根据变权综合原理修正权重向量中的权重，根据激励型均衡函数建立变权矩阵，由变权矩阵得到待评估管道的风险等级。本专利技术提供一种管道失效可能性评价方法及系统，其中，所述评价方法包括：建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集；对基本事件的等级进行划分，并根据模糊理论得到基本事件的失效概率；根据基本事件的失效概率和失效故障树的逻辑结构，得到最小割集发生的概率和待评估管道的失效概率。本专利技术利用故障树对管道的风险进行定量计算，得到待评估管道的失效概率，可以有效的寻找出薄弱环节，制定应急预案和防护措施，提高了管道系统的安全。附图说明图1为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法的方法流程图。图2为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法中，顶事件与最靠近顶事件的两个中间事件构成的故障树图。图3为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法中，构成中间事件“断裂”的故障树图。图4为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法中，构成中间事件“穿透”的故障树图。图5为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法中，梯形模糊数的函数的图形。图6为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法中，基本事件的可能性描述的隶属函数的图形。图7为本专利技术提供的管道失效可能性评价方法中，求解左右模糊可能性值的示意图。图8为本专利技术提供的管道失效可能性评价系统的结构框图。具体实施方式本专利技术提供一种管道失效可能性评价方法及系统，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参见图1，本专利技术提供的管道失效可能性评价方法，包括步骤：S10、建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集。具体的，收集管道系统的状态以及各种参数；收集管道失效事故案例，进行事故统计，罗列出待评估管道可能发生的事故；确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件，对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件，本实施例中，顶上事件为管道失效。本专利技术采用故障树分析(FTA)方法来建立基本的风险评估体系，故障树分析(FTA)方法是一种演绎分析方法，作用是分析事故发生的原因以及评价其风险。它利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道失效可能性评价方法，其特征在于，包括步骤：A、建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集；B、对基本事件的等级进行划分，并根据模糊理论得到基本事件的失效概率；C、根据基本事件的失效概率和失效故障树的逻辑结构，得到最小割集发生的概率和待评估管道的失效概率。

【技术特征摘要】
1.一种管道失效可能性评价方法，其特征在于，包括步骤：
A、建立待评估管道的失效故障树，确定顶事件、基本事件并求取最小割集；
B、对基本事件的等级进行划分，并根据模糊理论得到基本事件的失效概率；
C、根据基本事件的失效概率和失效故障树的逻辑结构，得到最小割集发生的概率和待
评估管道的失效概率。
2.根据权利要求1所述的管道失效可能性评价方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B1、设定基本事件失效可能性描述集合；
B2、根据模糊理论得出基本事件的可能性描述的模糊数和隶属关系；
B3、基于左右排序法将模糊数转换成模糊可能性值；
B4、根据公式计算基本事件的失效概率；其中，
FFR为基本事件的失效概率，FPS为模糊可能性值，Erm为可
能失效率。
3.根据权利要求1所述的管道失效可能性评价方法，其特征在于，所述步骤C之后，还包
括：
D、根据基本事件的失效概率、最小割集和失效故障树的逻辑结构，得到基本事件的结
构重要度、概率重要度和临界重要度；
E、选出结构重要度、概率重要度和临界重要度超过预设值的基本事件；
F、对超过预设值的基本事件的临界重要度进行归一化处理，构成权重向量；
G、根据变权综合原理修正权重向量中的权重，根据激励型均衡函数建立变权矩阵，由
变权矩阵得到待评估管道的风险等级。
4.根据权利要求3所述的管道失效可能性评价方法，其特征在于，所述步骤D包括：
D1、根据公式得到基本事件的结构重要度I(xi)；其
中，xi∈Kj为基本事件，xi属于最小割集Kj，nj为基本事件xi所在最小割集Kj包含的基本事件
的个数；
D2、计算故障树顶事件的失效概率...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋雄，陈运文，安成名，黄辉，陈钒，陈立秋，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，深圳市燃气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11