故障树分析方法在油气管线方面的应用

故障树分析法（Fault Tree Analysis)是分析大型复杂系统安全性与可靠性的一种较好的方法，文中利用该方法对油气管线进行了失效分析，通过考虑引起管线失效的主要原因，泄漏，断裂以及其他造成泄漏和断裂的主要因素，建立了管线失效的故障树，结合VB编程并采用行法（Fusesell)求出了系统的全部42个最小割集，并求出了管线的失效概率和基本事件的概率重要度和临界重要度，从定性与定量两方面探讨了引起管线失效的基本原因，通过对系统的故障树分析发现，引起管线失效的主要原因是第三方破坏，腐蚀，误操作和材料缺陷等，并提出了相应的改进措施。     

螺栓法兰连接模糊故障树分析

根据螺栓法兰连接系统的模糊性、连接系统的主要故障及其失效原因,建立以连接系统泄漏失效为顶事件的故障树.依据模糊集理论,基于基本事件发生概率的三角模糊分布,对所建立的故障树进行了模糊分析.采用Fussel算法得到了顶事件的最小割集,求取了顶事件的模糊概率及不同置信水平下顶事件的隶属函数;将模糊重要度中值分析法引入螺栓法兰连接系统的故障树分析中,获得了顶事件最小λ截集水平下的各基本事件的模糊重要度,得到影响连接系统泄漏失效行为的重要因素,并给出相应的泄漏预防与控制策略.     

长输油气管线风险概率分析软件研究

目前有关管道风险分析软件仅处于半定量化水平,且实用水平普遍较低.应用系统风险可靠性分析的基本原理,以油田长输管线为分析对象,确定管线服役过程中的失效事件为顶事件,应用故障树分析法(FTA)建立故障树,并对其进行定性和定量分析,得出故障树的全部最小割集和顶事件的发生概率.对各基本事件的结构重要度、概率重要度和关键重要度进行了计算.重点介绍了长输油气管线风险概率分析软件的总体结构、功能及其实现过程.最后给出了应用实例.     

高温法兰连接系统的故障树分析

由于过程工业装置正向着大型化、高参数方向发展，长期在高温高压下服役的关键设备和管道，法兰连接系统泄漏失效引发事故的潜在危险性日益增大。为了分析高温法兰系统失效原因，将法兰连接系统的泄漏失效作为顶事件，分析引起泄漏的各种可能因素，建立故障树。并由故障树底事件构成的最小割集求出底事件的结构重要度。该方法可对现役法兰连接系统进行失效预测和泄漏预防，为高温法兰连接系统的可靠性分析提供指导。     

基于三角模糊数的长输管线故障树分析

利用模糊故障树分析法对长输管线系统进行分析,建立了长输管线系统失效故障树.由于缺乏足够的现场数据及实验数据,因此采用三角模糊数表示事件发生的概率,将模糊重要度分析的新方法-中值法引入长输管线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.从而可以看出,为提高系统可靠性,应主要改善第三方破坏及管道初始和施工缺陷等几个因素.     

上海城市燃气输配管网失效模糊故障树分析法

采用故障树法,对引起上海城市燃气输配管网失效的各个因素进行系统分析,建立上海城市燃气输配管网失效故障树.通过该故障树的定性分析,可得引起管网失效的27个最小割集;通过定量分析,则可以计算其顶事件的发生概率及进行底事件的重要度分析.采用专家调查和模糊集理论相结合的方法,评估故障树底事件发生概率的模糊性,并以上海城市燃气输配管网故障树系统中的“杂质堵塞”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为0.0048.     

建筑供应链风险模糊故障树评估

为科学地对建筑供应链的风险进行评估,采用故障树分析方法,对引起建筑供应链失效的各风险因素进行分析,建立了建筑供应链失效的故障树.在对故障树进行定性分析的基础上,找出了建筑供应链失效的主要模式.采用信心指数法,将专家数据修正为三角模糊数,运用模糊集理论和故障树相结合,计算了底事件发生概率及各事件的模糊概率重要度.通过分析模糊概率重要度指标,得出了建筑供应链在实施前应首先规避的风险.结果表明:为建筑供应链的风险评估提供了可靠手段.     

具有中介状态长输管线失效故障树的可靠性分析

长输管线常受到人为因素、应力、腐蚀介质与杂质的影响,致使管线发生失效,严重影响了管道的可靠性.在长输管线失效故障树分析的基础上,引入"安全—中介—失效"工作模式,从安全、中介、失效3个方面反映长输管线系统的可靠(完全正常地运行)、可靠与不可靠的模糊中介过渡(局部的暂时的轻微的故障,可简称为异常)、不可靠(失效,或简称为反常).通过采用随机事件的S并运算和T交运算规则,建立具有中介状态长输管线系统失效故障树可靠性向量的计算方法.同时考虑故障树基本事件间的失效相关参数!的不同取值对系统可靠性的影响.算例分析表明,该方法全面描述了系统可靠性状态,更加符合工程实际.     

基于面向对象软件的故障树技术研究

故障树模型是导致系统失效的基本事件之间逻辑关系的图形表示,应用于系统失效模型的定性和定量分析.面向对象软件可靠性分析过程包括面向对象软件故障树构造、故障树简化及量化、依据基本事件失效概率确定系统失效( 顶部事件)的概率等.继承性是面向对象软件的特性.文章提出了一个从类的继承关系图( 类层次图或类格)构造面向对象软件故障树的构造算法,并且提出了构造多层故障树的设想 .     

基于模糊故障树的矿井提升制动系统安全评估

基于模糊理论及故障树分析法,对矿井提升系统进行分析,对于某些情况下矿井提升系统各基本事件发生故障的概率具有模糊性和不确定性,运用布尔逻辑门故障树方法对提升机系统顶事件进行可靠性安全评估,通过对底事件的模糊分析得到顶事件可能失效的概率,并通过系统和各部件的关键重要度计算来找到系统可能出现故障的薄弱环节,并对薄弱环节的改进提供了指导方向。     

基于故障树的系统可靠性估计不确定性分

针对系统可靠性优化问题,提出了系统可靠性估计不确定性的分析方法.通过定性分析,求出故障树的所有最小割集,把故障树模型转换成串并联结构模型;利用串并联系统可靠性估计方差分析方法求得系统可靠性估计方差,并把系统可靠性估计方差近似分解成组成单元可靠性估计方差的线性组合,找出对系统可靠性估计不确定性影响大的组成单元.通过鱼雷系统可靠性估计不确定性分析,证明对系统进行可靠性估计不确定性分析,有利于改善系统可靠性估计的准确性.     

煤矿掘进工作面瓦斯爆炸的危险性评价研究

根据煤矿掘进工作面瓦斯爆炸事故,总结出导致掘进工作面瓦斯爆炸的基本事件。运用事故树分析法,通过最小割集与最小径集的求取,分析了掘进工作面瓦斯爆炸事故发生的原因,并提出掘进工作面瓦斯爆炸事故发生的预防措施,为煤矿瓦斯管理提供科学依据。     

环氧乙烷储罐区火灾爆炸事故树分析

采用事故树分析方法,对环氧乙烷储罐区火灾爆炸事故进行分析,构建了环氧乙烷储罐火灾爆炸事故树.利用事故树分析软件得到影响顶事件的最小割集和最小径集,计算了基本事件的结构重要度系数并排序,确定了影响事故发生的主要因素,并提出相应的预防措施.     

重整加热炉模糊故障树分析研究

应用模糊故障树分析方法研究了连续催化重整装置中三合一组合式加热炉的可靠性.以重整加热炉工艺失常为顶事件,建立故障树,采用上行法定性分析找出该故障树的31个最小割集.引入模糊集理论中的模糊数概念,采用尖型L-R模糊数描述故障树中各底事件的发生概率.按照模糊逻辑门的运算法则定量计算故障树各中间事件及顶事件的发生概率区间.在各中间事件中,炉管故障的发生概率最高,且辐射室炉管故障明显高于对流室,从而确定出辐射室炉管为加热炉的薄弱环节.研究结果表明:对于很难或无法获得底事件发生概率准确值的石油化工设备而言,模糊故障树是一种有效实用的可靠性分析方法,与传统的故障树方法相比,计算得出的结果更加科学合理,更接近工程实际.     

炮射导弹系统的故障树分析

炮射导弹是中国近年来新研发的新型武器装备.为了解决炮射导弹在使用过程中出现的各种问题,通过收集该产品在发射周期前、发射周期、飞行过程、作用过程中曾经出现的失效现象,采用故障树分析法,以7类重大故障模式为顶事件绘制故障树,对故障树进行定性分析,确定各中间事件和底事件并找出故障树的最小割集,确定各底事件发生故障的概率并定量计算概率重要度和关键重要度,通过专家打分及层次分析法算出失效因素综合权重,并表明需要重点控制的底事件.该系统的故障树分析可以为炮射导弹发生故障时的故障排查、故障分析以及故障解决提供合理化建议,提高故障归零效率,同时为同类别其他系统的设计及故障诊断提供参考.     

系统失效树定量分析的新方法

本文利用最小割集矩阵求系统失效树最小割集方法的基础上,进一步定义了不交化最小割集矩阵,并提出了利用它对系统失效树进行定量评价的新方法,系统地给出了利用割集矩阵对系统失效树进行定性定量分析的全过程,并通过多种实例开发和运行了计算机辅助分析软件。结果表明,运算简便,软件通用可靠。     

故障树和人工神经网络在可靠性再分配中的应用

在产品可靠性设计过程中,通常情况下,可靠性指标的分配并不是一次可以完成的,不同的设计阶段有不同的可靠性分配方法。随着设计过程的深入,初步分配的结果可能会存在不合理的情况,所以在设计阶段中后期,还需要对可靠性指标进行再次分配。在进行指标分配之前,用一定的算法将所有最小割集进行筛选,再将筛选出的需要分配的最小割集利用人工神经网络进行指标分配,最终目标是将可靠性指标分配到故障树的最小割集或基本事件上。通过分配前初始可靠性与分配后的可靠性对比,可以找出产品设计中的薄弱环节进而改进设计,并在一定程度上检验了FMECA(failure mode,effects and criticism analysis,故障模式、影响及危害性分析)的结果。     

基于梯形模糊数的长输管道故障树分析

针对长输管道底事件和中间事件发生概率情况获取不足的现状,将模糊集合论引入故障树分析法中,将事件发生概率描述为模糊数和模糊可能性,提出一种基于梯形模糊数算术运算的长输管道故障树分析方法,阐述将各种模糊数转换成梯形模糊数的途径.通过对长输管道进行模糊故障树分析,得到顶事件发生概率.用模糊重要度法对故障树基本事件进行排序.结果表明:为提高系统可靠性,应主要改善自然灾害及其他外力.