故障樹分析在城市燃氣管網安全評價中的應用

2021-06-24 18:46:56 字數 1125 閱讀 5739

1 故障樹分析法簡介

故障樹分析法(fault tree analysis,fta)是對於一些不易形成邏輯圖的複雜系統進行風險識別和評價的一種有效的方法。它用事件符號、邏輯門符號和轉移符號來描述系統中各種事件之間的因果關係。

故障樹是一種邏輯樹,樹枝代表系統、子系統或元件的事故事件,而節點代表事故事件之間的邏輯關係。故障樹的形成是從頂事件的根出發逐級向下發展繪製,直到事件概率已知的基本事件為止,在故障樹中表示事件之間最常用的邏輯關係是「與」和「或」的關係。故障樹中所用的圖形符號有很多,表1列出幾種常用的符號。

故障樹分析在生產階段能幫助診斷事件是否失效,進而改進相關技術管理,產生更好的維修方案。故障樹分析法同時適用於定性評價和定量評價,使用過程簡潔明瞭,而且不失可靠性,充分體現了以系統工程方法為基礎來研究安全問題的系統性、準確性和**性。

2 故障樹分析原則

故障樹分析是系統可靠性和安全性分析的工具之一[2]。採用故障樹分析法建立故障樹一般步驟如下:

(1)熟悉系統。盡可能詳細地收集系統相關資料,了解系統狀態及各種引數,熟悉研究物件的特徵。

(2)確定頂事件。對所調查的事故進行全面分析,從中找出後果嚴重且較易發生的事故作為頂事件。

(3)建立故障樹。將引起頂事件發生的直接原因找出來,根據實際情況用適當的邏輯符號把頂事件和各直接原因事件(中間事件)相連線,然後找出中間事件的原因事件,並用適當的符號連線,直到不需要分解為止。

(4)故障樹的規範化和簡化。

(5)根據已經建立好的故障樹,進行定性分析和定量分析。

3 城市燃氣輸配管網故障樹的建立

引起城市燃氣管網發生事故的原因很多,發生事故的原因是多方面的,而且造成管道事故是多種原因的綜合結果。從大量事故分析報告的統計結果來看,導致城市燃氣管網事故的主要因素有:第三方損壞、管道腐蝕及裝置老化、設計及誤操作、管道原始缺陷。

管網洩漏事故原因主要包括管道腐蝕嚴重、第三方損害嚴重、誤操作、存在設計缺陷等;導致管道破裂事故的原因主要包括操作失誤、違章作業、維護不周、設計安裝不合理、材料缺陷等。根據選擇頂事件的原則,選取「燃氣輸配管網失效」作為頂事件,管道失效和附屬裝置失效為二次事件,任何乙個二次事件的失效,都會造成整個管線的失效。繼續深入分析,逐層列出中間時間和底事件,建立城市燃氣輸配管網故障樹,如圖1所示。

故障樹中的中間符號和底事件事件符號所表示的含義見表2和表3。

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