基于动态监测与事故树分析的超大深基坑风险分析方法研究

为对城市特大交通枢纽超大深基坑工程进行动态风险等级定量分析,提出风险事故树与基坑动态监测数据相结合的超大深基坑工程风险分析方法。列举基坑工程典型的各类风险源,绘制风险事故树并分析其基本事件结构重要度,将风险影响程度高的监测项目作为风险动态评价指标,同时考虑监测项目的动态评价因素和静态评价因素,将主因素突出法和综合评价分析法相结合。方法应用于北京城市副中心站特大交通枢纽超大深基坑工程项目中。研究结果表明:可有效避免获取事故树底事件发生概率的困难和单一使用综合评价分析法对基坑风险评价的失真影响,在实际工程中能够得到合理的基坑风险等级,具有较好的实用性和可操作性。研究结果可为超大深基坑工程风险分析提供参考。

基于事故链及动态故障树的电网连锁故障风险评估模型

在分析现有电网连锁故障事故链模型不足的基础上,提出基于事故链模型与模糊聚类算法预测连锁故障的发展模式,运用动态故障树理论评估支路的重要度。首先,在事故链预测阶段,利用模糊聚类算法对支路进行分类,选取关联性最高的为下级环节,在减少工作量的同时克服现有预测方法的局限性。其次,基于事故链集建立连锁故障的动态故障树模型,利用动态故障树理论计算事故链的概率和风险,完善支路的重要度评估模型。最后以IEEE39节点系统为例进行计算,通过对结果的比较分析,验证所提模型和算法的合理性。

动态事故树在铁路安全分析中的应用

事故树能够将铁路事故和各种基本事件用因果关系和逻辑关系直观表示。通过简化处理,省略中间层事件,加入事件的影响因子,建立带有时间轴的动态事故树模型对铁路事故进行分析。将预防措施纳入事故处置,建立时间—事故发生概率的关系,动态分析引起铁路事故各原因的影响程度,预判事故的发展趋势,并以调车事故为例,阐述动态事故树分析方法的可行性,为最大限度地规避安全隐患提供参考。

基于动态故障树理论的基坑突水事故研究

对深圳市航海路站地铁站进行深入分析,找到了造成基坑突水事故的主要危险有害因素,并通过将蒙特卡洛方法与动态故障树理论相结合的方式对基坑突水事故进行定性定量分析,使基坑突水事故的预防更加具有科学性。

基于T-S动态故障树的乙烯装置燃爆事故动态风险分析

为揭示乙烯装置风险的动态特征,本文采用T-S动态故障树分析乙烯装置工艺过程中的动态风险。通过T-S动态故障树的上级事件求解算法定量计算了乙烯工艺装置发生事故扩大化的动态风险概率,得出乙烯装置发生事故扩大化的概率随着装置运行时间的增加而变大,在装置持续运行500 h时风险概率为0.012 583,而持续运行时间大于2 000 h时风险概率增大至0.562 974。并针对乙烯工艺装置风险的动态特征提出风险管控的措施,有效降低事故风险。

基于动态贝叶斯网络的蒽醌法制备双氧水工艺风险评估

为降低因蒽醌法制备双氧水而引起的火灾爆炸风险,从蒽醌法制备双氧水工艺中选取危险性较大的萃取净化工序展开风险评估。首先,分析该工序的危险源,采用Freefta软件建立事故树模型,在该模型的基础上使用GeNIe软件绘制事故树转换的动态贝叶斯网络模型;然后,运用专家打分法和模糊分析法计算模型中基本事件的先验概率,运用GeNIe软件在设定的前置条件下计算模型中基本事件的后验概率;最后,比较先验、后验概率之间的变化幅度,确定重要基本事件,揭示引起火灾爆炸的危险源并制定应急处置技术。结果表明:降解物与杂质造成污染、工艺副反应产生并增多、催化剂失效以及双氧水自身化学性质活跃4种重要危险源对萃取净化工序火灾爆炸影响最大;从阻止火灾蔓延与液体疏通的角度针对重要危险源制定应急处置技术效果较好。

基于动态事件树的安全风险分析方法

针对系统安全分析过程中,传统静态方法的局限性和现有动态方法的侧重点不同,对动态事件树分析方法进行了研究,给出了其基本理论概念,描述了基本建模过程。以某冷却缓冲装置的安全控制为例,实现了动态事件树的建模方法,通过仿真得到了该装置随时间演化过程中的动态行为及其事故演化的路径、时间和概率等信息。分析结果验证了动态事件树分析方法在动态概率安全分析中的有效性和适用性。

事故树模型在煤矿安全量化管理中的应用

针对某些煤矿生产管理手段相对滞后、管理无法量化、控制无法程序化、不能从整体上有效地预防事故发生等问题,提出了一种基于事故树的煤矿安全量化管理系统的设计方案。该系统通过对涉及到煤矿安全的相关数据进行量化处理,利用事故树分析模型,实现煤矿所有地点的动态安全评估。多个煤矿的实际应用结果表明,该系统能够全面有效地推进煤矿安全管理的规范化、信息化、标准化,提升煤矿企业的安全管理水平。

基于ET-DFT分层模型的复杂系统动态概率安全评价方法研究

为充分体现复杂系统的动态行为对其可靠性的影响,减少系统动态故障概率计算时的工作量,应用层次化分析思想,综合事件树(ET)和动态故障树(DFT),提出基于ET-DFT模型的动态概率安全评价(DPSA)方法。应用二元决策图(BDD)和马尔科夫链(MC)分别对静态故障树和DFT进行求解,给出将静态故障树和DFT向BDD及马尔科夫链转移图的转化算法,以及系统各状态概率的求解方法。通过应用实例的分析验证,得到系统静态模块定量的发生概率及动态模块各个状态概率随时间变化的曲线,经综合求解得到系统故障发生的概率,实现对系统较为精确的DPSA。

基于动态贝叶斯网络分析法的炸药库爆炸事故分析

炸药库一旦发生燃烧爆炸事故,影响将非常恶劣,因此,以其特殊性和危险性成为安全工作的重点。在已有的对炸药库的爆炸事故进行事故树分析法(FTA)定性分析的基础上,采用贝叶斯网络转化的方法,结合优先或门、顺序相关门等动态逻辑门进行爆炸事故树的动态贝叶斯网络转化,建立了相应的动态贝叶斯网络模型,进行了定量的事故分析并得出结论。

基于动态事件树的核电厂全厂断电事故分析

为解决传统事件树分析中缺少动态时间参数影响和较多依赖专家判断的不足,本研究使用动态事件树(DET)方法建立中国改进型三环路压水堆(CPR1000)核电厂全厂断电(SBO)事故响应模型。针对汽动辅助给水系统、交流电源恢复等分支节点建立时间相关分支,全面仿真事故分支结果,并计算分支概率与SBO事故下堆芯损伤的失效概率。计算结果表明,不同的汽动辅助给水系统运行时间与交流电源恢复时间对事故后果有明显影响,汽动辅助给水系统运行时间的增长可以延长电源恢复的时间窗口,但电源恢复时间存在上限,超过上限值则堆芯损伤不可避免。相比于传统事件树中计算得到的失效概率,动态事件树方法降低了失效概率值,挖掘出了潜在的安全裕度。

事故树的模糊分析方法研究

以事故树作为系统模型，根据模糊集理论，将安全评价的评价等级进行了模糊量化描述，通过对基本事件进行模糊测定所获得的数据，建立了对运行系统进行动态安全评价的数学模型。

基于动态贝叶斯网络的石化装置火灾事故动态风险分析

为揭示石油炼化装置事故风险动态特性和事故情景演变路径,在对石化装置进行风险因素分析的基础上构建石化装置火灾事故故障树,基于贝叶斯网络非常规突发事故的演变过程,构建情景演变下的动态贝叶斯网络模型,在综合考虑应急措施的基础上,利用MATLAB软件和联合概率公式计算出各种事故场景的状态概率。以丙烯精馏装置火灾事故为例,结果表明:丙烯精馏装置故障主要影响因素为精馏塔体故障和冷凝器、再沸器故障,其中,丙烯泄漏起火被控制概率为73.7%,装置发生流淌火被扑灭概率为60.4%,冷凝器、再沸器抢修成功概率为57%。基于贝叶斯网络的动态风险分析方法能够对石化装置火灾事故的演变进行合理预测,为石化装置火灾事故应急决策提供理论依据。

基于层次分析法的DFT城市综合管廊盾构施工风险评价研究

随着城市建设现代化水平的提高,许多城市采用盾构施工方法来建设综合管廊。传统的事故树分析方法无法解决现代化城市综合管廊建设施工风险的复杂性问题。以管廊盾构施工导致的地面沉降事故为例,采用层次分析方法建立管廊盾构施工的动态事故树(DFT),并定性分析得出工程材料合格性、管片规格匹配性、采取相应的补救措施对管廊盾构施工导致地面沉降事故的影响程度较大,同时通过案例分析证明了采用DFT来分析城市综合管廊盾构施工过程中的危险因素具有可行性,可为城市综合管廊施工风险分析与评价提供新的思路。

山岭隧道新奥法施工过程动态风险评估

将风险分析与施工量测体系相结合,对致险因子进行识别,确定风险评价指标体系;通过层次分析法(AHP)确定各个量测项目的权重,进而引入模糊数学理论,建立合理的隶属度函数,对具体的量测数据进行模糊综合评判;结合权重分析和赋分体系得到综合风险指数,从而建立山岭隧道新奥法NHTM施工过程动态风险评估模型.该模型可以将量测数据量化为单一的动态风险指数,并随着隧道开挖和量测的进行对施工风险进行动态评估.该动态风险评估体系在保阜高速隧道工程中得到了应用,应用结果表明该方法具有合理性和实用性.

DTBN在复杂系统动态概率安全评价中的应用

基于事件树-动态故障树(ET-DFT)模型的动态概率安全评价(IDPSA)方法将ET和DFT结合,能充分描述系统动态行为对其可靠性与风险性的影响,但将DFT转化为马尔科夫链时,存在状态空间爆炸和易出错等问题。为此,建立基于离散时间贝叶斯网络(DTBN)的复杂系统DPSA方法,将ET-DFT模型转化为DTBN,给出各静态和动态逻辑门向DTBN转化的方法以及各逻辑门条件概率表(CPT)的计算方法。数控机床液压系统应用实例的分析验证结果表明,基于DTBN的DPSA方法既能得到系统故障时各个底事件发生故障的后验概率,又能得到系统薄弱环节在各时间区间内发生故障的概率,从而实现对系统较为精确的DPSA。

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。

基于融合系统方法的飞机复杂系统安全性分析

面对日益复杂的飞机系统,传统的安全性分析方法对复杂系统间的不安全交互行为和危险源的识别能力不足。为有效评价持续适航阶段的飞机系统安全性,提出了一种融合系统理论过程分析(system theory process analysis,STPA)和动态故障树(dynamic fault tree,DFT)的改进的STPA安全性分析方法和评价模型。模型采用STPA识别出不安全控制行为和致因因素,并将其与动态故障树分析方法相融合,以事故致因理论优化致因分析方法,计算得出不安全控制行为发生概率并确定系统潜在危险的关键致因因素。以飞机起落架系统为例进行分析验证,结果表明,改进后的STPA分析方法可以准确地对系统危险进行识别和分析,为持续适航阶段的安全性分析提供支持。

基于动态贝叶斯网络的煤粉加压输送系统可靠性分析

为解决煤粉加压输送系统动态失效问题,提出一种基于动态贝叶斯网络的可靠性评估方法。首先,在分析煤粉加压输送系统的结构与功能的基础上构造事故树模型,并根据事故树模型向动态贝叶斯网络转化的规则,建立煤粉加压输送系统的可靠性分析模型。然后,引入维修因素、时间序列,利用动态贝叶斯网络的两向推理能力,确定煤粉加压输送系统的薄弱环节和可靠度的动态变化规律。结果表明,该方法可有效描述煤粉加压输送系统的动态特性,分析结果符合实际工况。

基于DFT的计算机联锁系统可靠性与安全性分析

针对铁路上常用二乘二取二冗余结构的计算机联锁系统,在考虑多重因素的前提下,建立二乘二取二计算机联锁系统的动态故障树模型,并对不同条件下计算机联锁系统的安全性和可靠性进行仿真分析。结果表明,运算模块失效率、切换器的失效率、诊断覆盖率对计算机联锁系统的可靠性与安全性影响较大,表决器的失效率和维修率对系统的可靠性与安全性基本没有影响。