厌氧反应器人因失误风险计算

为了准确辨识和预防人因误操作导致沼气泄漏,提出了厌氧反应器人因失误风险计算方法,包括概率计算、后果严重度计算和风险等级判定3部分。首先,基于对人为因素分析与分类系统(HFACS)的细化,构建了厌氧反应器人因失误风险评估安全检查表,归类总结出4大类11小类140条安全检查信息,并将其纳入通用人因失误安全检查表中;通过层次分析法确定安全检查表各项权重值,筛去重要度低的条目;依据精简后得到的人因失误原因构建事故树,获得人因失误导致泄漏事故出现的概率值;然后通过模拟实验回归拟合出泄漏事故后果定量计算预测模型,计算得到后果值;依据后果严重度指标分级和事故出现概率分级建立人因失误风险矩阵,最后依据概率值和后果值分析确定厌氧反应器人因失误的风险等级,重点预防高风险人因失误因素。     

人因失误的后果-前因追溯表

认知可靠性和失误分析方法(CREAM)属于第二代人因可靠性分析方法。该文研究CREAM中的追溯分析方法在人因失误事件根原因分析中的应用,对人因失误基本原因的分类和后果前因关系进行归纳、整理和补充,给出了简洁的后果前因追溯表和具体的追溯分析步骤和框架,便于实际应用。应用于ThreeMileIsland事故中的一个重要人因失误事件的追溯分析,得出了设计、规程和认知等方面的根原因。结果表明,追溯分析方法在工业系统人因事故的根原因分析中是实用而有效的方法。     

基于改进认知可靠性与失误分析方法的隧道驾驶人因可靠性分析模型

为有效预测驾驶人通过隧道时的人因失误概率,减少人为差错,提出一种基于改进认知可靠性与失误分析方法（cognitive reliability and error analysis, CREAM）的隧道驾驶人因可靠性分析模型。结合隧道驾驶任务的特点,调整共用绩效条件（common performance condition,CPC）,给出评估细则。使用模糊数将CPC因子的绩效效应值从确定值转换为概率值,以降低主观因素对评价结果的影响。考虑CPC因子间的相互影响关系,给出调整规则。最后建立基于贝叶斯网络的改进CREAM模型,确定控制模式。对隧道驾驶实例进行分析,计算驾驶人完成隧道驾驶任务的人因失误概率。结果表明,该模型可以准确计算隧道驾驶任务中的人误概率,且灵敏性比CREAM基本法更高,可为隧道交通人因可靠性分析提供支持。     

基于贝叶斯方法的高含硫井口气液分离器动态风险分析

传统的定量风险分析方法不能有效利用井口分离器的运行状态数据进行动态风险分析,从而导致评估结果易于偏离实际。构建事件树模型模拟分离器异常事件的发展过程,然后基于贝叶斯方法利用事故先兆数据动态分析分离器安全屏障的失效概率和异常事件后果发生概率,并采用模糊损失率的方法量化事故后果造成的损失,进而完成对分离器的动态风险分析。结果表明,新提出的基于贝叶斯方法的高含硫井口气液分离器动态风险分析方法克服了传统风险评价方法的不足,可动态评估事故发生概率,并可动态反映分离器的风险变化,能够为高含硫井口气液分离器等相关设备的风险分析与控制提供参考。     

水下隔离系统失效概率计算研究

安装水下隔离（SSIS）系统可以有效地降低海洋平台因泄露引发的火灾爆炸后果,但是如果水下隔离系统在海洋平台出现事故时失效,则会带来更加严重的后果．因此有必要对水下隔离系统的可靠性进行评估．文中应用事故树分析法并根据数据库查得的基本事件失效概率对水下隔离系统3种典型装配形式的失效概率进行定量计算,根据失效概率比较每种装配形式的优缺点,并为评估水下隔离系统的可靠性评估提供依据．     

基于CREAM和不确定推理的人因可靠性分析方法

提出了一种基于认知可靠性与失误分析方法（CREAM）和不确定性推理的适用于海洋工程的人因可靠性分析方法．首先根据海洋工程的作业环境特点,对共同绩效条件（CPC）进行了修正．之后为解决CREAM本身固有的不确定性,利用模糊数学原理实现CPC评价的模糊化,再基于CREAM的分析流程建立91叶斯网络,完成由CPC得到控制模式的推理过程,并证明贝叶斯网络的建模效率要高于模糊模型．由贝叶斯网络输出控制模式的隶属度,再通过去模糊化的方式计算得到人误概率．最后,针对某平台的实例分析结果证明该方法能够提高计算的精度．     

基于事故树的港口水域船舶通航风险致因分析

依据事故树理论,从人机环管四个方面建立港口水域船舶通航事故树,结合舟山老塘山港区近5年的事故统计数据,计算事故树基本事件概率,验证所建事故树的合理性。通过分析事故树的结构重要度、基本事件概率和概率重要度,定性定量分析港口水域船舶通航风险致因,最后提出港口水域安全通航安全的保障对策。     

基于蝴蝶结模型的钻井现场井控作业风险分析

介绍了风险分析的蝴蝶结模型的原理,以钻井作业的井喷失控事故为对象,分析了事故的原因、后果以及预防和控制措施,并对事故的主要因素进行了细化分析,得到了与工程实际接近的分析结果。在分析的基础上从设备、监测和关井操作等几个方面对井控作业风险控制提出建议措施。研究揭示了井控作业的风险特征,研究结果对于实施作业技能培训和工程现场实施实施井控作业具有良好的工程参考价值。     

基于改进CREAM扩展法的驾驶转向人因失误率预测

交通信号灯控制的交叉口是事故的高发地带，驾驶人驾驶车辆在这样的路口进行转向任务，其人因失误可能会引发严重的交通事故。为有效评估驾驶转向中的人因可靠性，在认知可靠性与失误分析（CREAM）扩展法的基础上，结合决策与实验室方法（DEMATEL）为共同绩效条件（CPC）赋予权重，改进人因失误率中总权重因子的计算公式，定量预测驾驶人人因失误率。验证改进方法的合理性，并与改进前的方法进行对比分析。结果表明，改进后的CREAM方法预测人因失误率更加符合实际情况。该方法为以后驾驶人人因失误率定量化研究提供借鉴，对于提高驾驶安全、降低交通事故率也具有重要意义。     

船舶驾驶失效搁浅概率的混合事件树分析

针对传统事件树不能分析和考虑人因错误为主的基本事件的发生概率及其敏感性和不确定性这一问题，通过引入模糊错误率及模糊错误概率的概念，将传统事件树中人因错误为主的基本事件的发生概率用模糊错误率表示，非人因错误为主的基本事件的发生概率用模糊概率表示。采用混合事件树方法得到了船舶驾驶失效引起的搁浅的模糊概率，定义了模糊敏感性和不确定性因子并对其进行了分析，制定了减小船舶搁浅事故发生概率的相关措施。计算结果表明，本文提出的方法在处理包含人因错误为主的事件的船舶搁浅概率计算问题时是有效的。     

基于RBFNN的FDPSO火灾爆炸波及钻井区概率分析

浮式钻井生产储油轮（FDPSO）是一种具备钻井、采油、储存、外输等多项功能的新型浮式生产装置．FDPSO的功能高度集成和密集布置带来了各模块风险的相互影响问题．针对由此引发的一类突出危险事件,即FDPSO装置上外部设备发生的火灾爆炸波及钻井区,展开事件发生概率研究．在定量风险分析的基础上．引入经改进粒子群算法优化的径向基函数神经网络进行概率预测,并验证了该模型的可用性．研究成果有助于设计人员回避繁琐的定量风险分析过程,快速确定不同布置情况下外部火灾爆炸波及钻井区的概率,从而通过合理设计有效控制该风险．     

深水钻井防喷器系统失效定量风险分析

为了准确客观的评价深水防喷器系统的失效风险,建立基于改进屏障和可操作性分析方法的风险评价模型。首先应用安全屏障框图识别深水防喷器系统的安全屏障,从人员、设备和技术三个角度建立了包含15个因素的评价指标体系和深水防喷器系统失效分析模型;然后根据文献公开数据,分别计算了深水钻井井涌和防喷器系统失效的平均概率;同时利用齐次泊松过程参数模型代替屏障和可操作性分析方法中确定事件发生概率的专家赋值法,提高了结果的客观性;最后对Block47-1井的防喷器系统可靠性进行了评价,并对影响因素进行了敏感性分析。结果表明:Block47-1井的深水防喷器系统失效风险符合事故调查报告中的风险状况;安全密度窗口[1]对深水防喷器系统可靠性影响最大,在实际工作中应该特别防范窄密度窗口带来的影响;验证了所建模型的科学性,可为深水钻井作业风险评价提供参考。     

基于贝叶斯网络的钻井作业现场风险评估

针对高投入、高风险和不确定性的钻井作业现场,展开了安全评价研究。提出了一种基于贝叶斯网络定量评
价钻井作业现场风险、寻找风险源的方法。通过分析历史数据与借助专家经验识别不安全因素,将影响钻井作业现场
安全性的32 个因素分为“人的不安全行为”和“物的不安全状态”,同时构建了钻井作业现场安全性的贝叶斯网络拓
扑结构,并进行了概率推理向前预测和向后诊断,定量评估了钻井作业现场安全性,找出了影响最突出的不安全因素。
将其应用于龙岗气田L 井钻井作业现场,得出人为的不安全行为和物的不安全状态概率分别为0.108 和0.165,整个L
井作业现场不安全概率为0.137,并诊断出过程监控缺陷、安全防护设施缺失、作业导致隐患、井控设备缺陷、生产管
理缺陷不安全因素最突出,与现场实际情况一致。该评价方法为现场安全作业提供较为准确的诊断依据。     

钻井井喷关井期间井筒压力变化特征

针对目前钻井井喷关井期间井筒压力计算值与实际关井压力差别较大的问题,将关井期间井筒压力变化分为两部分:关井初期地层流体继续侵入井筒的续流部分和气液密度差导致气体滑脱上升部分,从渗流理论和试井理论出发,考虑关井期间井筒内气体和钻井液的压缩性以及井筒的弹性,建立关井期间井筒续流模型;从气液两相流理论出发,考虑关井气体滑脱上升期间气体的膨胀、气体和钻井液压缩性、井筒弹性以及钻井液滤失等因素,建立关井期间气体滑脱模型;然后考虑关井期间井筒续流和气体滑脱综合影响,建立关井期间井筒压力计算模型,并给出基于本模型的气侵关井井筒压力读取方法。结果表明:关井初期井底压力呈指数增加,井底压力大于地层压力之后井底压力呈线性增加;关井初期井筒续流起主导作用,井底压力大于地层压力之后气体滑脱效应起主导作用。     

控压钻井气侵流动分析模型研究与应用

控压钻井(managed pressure drilling,MPD)发生气侵时,可通过实时动态压力控制在保持井底压力恒定的情况下实现气侵有效控制与安全排溢,气侵安全控制的关键是实时准确地井筒流动分析。通过理论分析建立了考虑侵入流体在不同类型钻井液中溶解析出影响的井筒气液两相流模型,考虑动态回压影响,给出了不同控压钻井模式下模型求解的初始及边界条件。基于有限差分法充分考虑不同控压模式下的压力动态调节对气体滑脱、相态变化的综合影响,给出了该模型的求解流程。运用全尺寸模拟井筒气侵测试数据对模型进行了验证分析,运用该模型对页岩气水平井控压钻井气侵控制进行了计算分析。结果表明,该模型具有较高的精度,能够很好地为控压钻井气侵控制与分析提供技术支持。     

深水钻井隔水管与井口技术研究进展

钻井隔水管与井口系统是深水钻井装备中重要而薄弱的环节,其正确设计与使用直接关系到钻完井作业的顺利完成。系统开展了面向南海的深水钻井隔水管与井口技术研究,建立其力学分析方法,形成一套深水钻井隔水管与井口系统钻前设计与作业技术体系;提出隔水管与井口系统的波激疲劳、涡激疲劳、磨损以及隔水管接头完整性评估方法,并进一步完善深水钻井隔水管与井口完整性管理方案;建立深水钻井隔水管关键装备与作业风险评价框架,探索台风环境下的隔水管系统安全保障的关键技术;在此基础上开发深水钻井隔水管作业管理软件,承担中国南海6口自营深水井的隔水管与井口系统钻前设计与作业技术研究工作,成功将科研成果应用到深水钻井实践中,并取得良好的应用效果。笔者对这些进展进行总结和回顾,并对今后的研究方向进行展望。     

基于风险矩阵和层次分析法的深水气井测试作业风险评估

为有效梳理深水气井测试作业风险,分析了深水测试作业中潜在的主要风险,将深水测试风险划分为井况与环境风险、井筒与设备失效风险和操作与管理风险3个风险评价单元,确定了深水测试作业风险评估的33个评价指标,建立测试作业的完整性评价模式。结合风险矩阵法和层次分析法(analysis hierarchy process, AHP),确定了各评价指标发生风险的严重程度与可能性以及相对权重值,通过计算深水气井测试作业的风险度得到对测试作业风险等级的划分,并将其应用于某深水气井测试作业的风险评估。     

基于综合故障率的配电网实时风险评估

针对现有故障率计算模型不能同时兼顾设备运行状态和网架结构对设备故障率的影响,以及配电网的风险评估模型不能有效反映设备的实时状态等问题,提出了一种基于综合故障率的配电网实时风险评估方法.该方法考虑了主要故障因素之间的协同作用,对原有的状态评价模型进行改进,将计算准确的设备故障率代入基于健康指数的实时故障率模型中,拟合得到待定系数,根据在线监测数据计算设备在渐变性因素影响下的故障率,根据待评估配电设备所处环境突发性因素的实时强度、装备水平和网架结构水平,计算突发性潜在故障率和综合故障率.采用馈线分区的方法计算各负荷点的实时停电概率和停电风险,并通过广州地区的实例分析找到了配电设备和负荷点的薄弱环节.     

基于弹道下降方式的无人机风险评估与航路规划

针对无人机系统失效后对地面人员及财产安全的威胁,提出了一种基于弹道下降方式下的无人机风险评估及航路规划方法。分析了无人机失效后的下降特点及规律,采用栅格法划分空域环境,以地面不同属性构建低空空域环境风险评估模型。结合无人机飞行的风险值、路径长度和空域情况,建立了多目标、多约束的无人机飞行航路规划模型。利用改进蚁群算法进行求解：优化转移概率,避免蚂蚁陷入死区间和减少盲目搜索;对信息素的更新进行改进,调整自适应系数增强最优路径的信息素浓度,提高算法收敛速度与稳定性。相比传统蚁群算法的路径规划,运行时间缩短6.7%、最优路径风险值降低41.45%、整体性能提高18.0%。仿真结果表明：本文模型及改进算法可以在提高路径安全性的前提下,缩短规划路径生成时间且保障运行的经济性。     

油气上窜速度的精确计算方法

上窜速度是反映油气活跃程度的一个非常重要的参数。对于钻井作业来说,直接影响钻井作业的井控安全。如果油气上窜速度不准确,很容易导致井涌、井喷等井控事故;同时也会造成钻井液密度的不合理,从而对油气层造成污染。现场用的迟到时间法计算油气上窜速度存在着较大的误差。根据油气在钻井液中运移的规律分析,得出油气上窜速度一种新计算方法,该方法综合考虑了钻具的排替作用、井身结构、以及开泵后油气在钻井液中的运移对其上窜高度的影响,对油气运移时间进行了修正,从而得到更加精确的油气上窜速度。经过现场实验表明,该计算方法可靠,可为准确判断油气活跃程度,为安全钻井作业提供依据。