融合贝叶斯网络与变权AHP的气量调控系统安全风险动态分析方法

针对往复压缩机组无级气量调控系统故障率较高、对机组安全运行影响大,而现有系统运行风险评价方法难以完成实时、定量分析的问题,提出一种融合贝叶斯网络与变权AHP的气量调控系统安全风险动态分析方法。建立了包含故障类型、故障模式与监测信号的贝叶斯网络模型,得到故障实时发生概率;基于变权层次分析法建立了故障危害性半定量分析模型,计算故障模式影响量化指标;进一步,修正了FMEA方法故障模式风险计算公式,引入故障发生概率,提出了历史故障与实时运行风险计算方法。以实际故障案例数据进行测试验证,结果表明,提出的新方法可量化计算机组实时与历史运行风险,设置归一化的实时运行风险阈值为0.5,以判定检修必要性。研究成果可为往复压缩机及气量调控系统检维修计划的制定提供量化指标。

考虑人为差错的土钉支护基坑风险动态分析

在考虑施工动态变化和人为差错失效模式的基础上,构建基坑工程施工风险的概率估算、面向过程的动态风险分析和控制体系,提出将专家调查法和模糊综合评判法相结合,对基坑工程各工序施工人为差错进行动态风险分析。结合土钉墙支护基坑工程,应用建立的动态风险分析体系,对失效概率较大的施工工序进行风险分析,提出施工动态管理的相应控制措施。结果表明,在缺乏人为差错资料数据库的情况下,提出的风险动态分析控制体系对于考虑人为差错的工程风险动态分析有其实用价值。

高速公路隧道施工全过程风险动态分析与反馈设计方法研究

高速公路隧道施工是一项比较危险的工作,整个施工流程需要做好全方位的勘察,由于是在隧道中完成工作,难度系数相对来说比较大,加上其本身就具有一定的风险性。在进行施工的过程中,施工方首先应该对地质进行勘察,在了解环境的基础上设计可行的方案然后进行施工。近年来,随着我国经济技术的快速发展,如何对当下隧道工程动态风险管理中存在的或大或小的问题进行妥善的处理和更加深入的研究成为当下亟待解决的重要问题。

高速公路隧道施工全过程风险动态分析与反馈设计方法研究

研究了目前隧道工程动态风险管理中存在的问题,并提出了一些解决措施。

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。

基于概率攻击图的工控系统跨域动态安全风险分析方法

安全风险分析是保障工控系统长周期安全稳定运行的基础,信息物理紧耦合的特点增加了工控系统安全风险的复杂性。针对大规模复杂异构工控系统潜在安全风险精准跨域动态分析评估问题,文章提出一种基于概率攻击图的工控系统跨域动态安全风险分析方法。首先基于知识图谱技术将设备、漏洞和拓扑结构等安全元数据进行语义关联,并通过跨域攻击图生成算法完成跨域攻击图的自动生成;然后基于跨域攻击图将漏洞基本属性和威胁时变特点纳入风险传播概率计算,实现对工控系统跨域动态安全风险的定量分析。实验结果表明,该方法实现了对工控系统的自动化跨域动态安全风险分析,且双层攻击图的表现形式有效提升了安全分析人员对复杂系统分析的便捷性。

基于Bow-Tie模型和贝叶斯网络的LNG加气站动态风险分析

城市地区LNG运输与LNG加气站的快速发展,可能会对公共安全和资产构成严重威胁。针对LNG加气站开展风险分析,尤其是动态风险分析将具有重要意义。建立了LNG加气站的Bow-Tie模型,并根据映射规则将其转化为贝叶斯网络模型。以模糊集理论和多层次专家评判得到的模糊概率作为先验概率,对LNG加气站系统进行了动态风险评估。结果表明,误操作、阀组失效、密封失效和充装过程相关失效是造成LNG加气站泄漏的主要影响因素。因此,要有效避免LNG加气站泄漏,甚至火灾爆炸事故,就必须加强LNG加气站人员管理培训并提高技能水平,同时定期对阀组和密封材料进行检查和维护,严格规范充装操作过程。

海底油气管道泄漏事故风险分析的贝叶斯动态模型

为研究海底油气管道泄漏事故风险的动态性,预防重大事故发生,针对传统风险分析方法的局限性,基于安全屏障和事件树分析,建立海底管道泄漏事件序列模型。根据事故先兆数据和贝叶斯理论,对安全屏障的失效概率进行实时动态更新。最后,由事件树的逻辑关系得出不同泄漏场景的发生概率。结果表明:用上述的基于事件序列模型和贝叶斯理论的方法,能够克服传统风险分析方法的不足,描述不同泄漏场景发生概率随时间变化的动态特征,实现对海底管道泄漏事故风险的动态分析。

基于贝叶斯网络的城市地下燃气管网动态风险分析

为研究城市燃气管网风险的动态性,针对传统风险分析方法的局限性,提出基于贝叶斯网络的燃气管网动态风险分析方法。构建燃气管网失效蝴蝶结模型并将其转化为贝叶斯网络模型;在事故发生状态下更新事件失效概率,识别出关键因素;根据异常事件数据和贝叶斯理论,对基本事件失效概率进行实时动态改变;随之更新管网失效及各后果发生的概率,从而实现管网的动态风险分析。研究结果表明:该方法克服了传统风险分析方法的不足,可动态反映燃气管网失效和事故后果发生概率随时间变化的特征,能够为城市地下燃气管网的风险分析与事故预防提供参考。

地下洞室群围岩稳定性动态风险分析及系统研发

地下洞室群围岩稳定性风险研究尚处于起步阶段,为快速准确地对施工期地下洞室群围岩稳定性风险进行动态跟踪分析,基于层次分析法和模糊综合评价法,形成监测数据、巡视检查、数值模拟三维一体的评价体系,并考虑评价指标、评价标准的动态性确定地下洞室群围岩发生事故可能性等级。根据不同围岩破坏形式,提出适用于地下洞室群围岩稳定的损失估算方法,引入当量法概念,确定地下洞室群围岩稳定损失等级。结合地下洞室群围岩发生事故可能性等级和预估的地下洞室群围岩稳定性损失等级,经风险矩阵最终确定地下洞室群围岩稳定性风险等级。采用C#.Net、SQL SERVER和Python混合编程技术,研发一套能确定地下洞室群围岩稳定性动态风险的系统。该系统应用于国内某在建大型水电站的地下洞室群,能准确确定影响地下洞室群围岩稳定性的关键因素和危险区域,实时指导施工过程,规避可能存在的风险,保证地下洞室群施工安全。

基于贝叶斯蒙特卡罗的液氨罐区安全系统动态风险分析

以概率分布表示液氨罐区各安全系统的失效率,用贝叶斯蒙特卡罗对安全系统进行动态分析。首先,构建事件树;然后,用无信息的均匀分布作为各个安全系统失效率的先验分布,由结果事件发生次数得到似然函数,进而得到安全系统失效的后验分布;最后,由蒙特卡罗模拟得到事件树结果事件发生的概率值。结果表明,火灾和中毒发生的概率比先验值大,液氨罐区总体安全性能降低。报警器、自动关断系统和灭火系统失效率比先验失效率高;浓度传感器、手动关断系统和防火系统失效率比先验失效率低。后验分布的方差逐渐减小,风险评估的不确定性降低。因此,动态分析更能够反映液氨罐区安全系统的安全状态,有利于决策人员及时采取相应措施。

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BT-BN的高层建筑火灾动态风险分析

为应对高层建筑火情发生的动态性和不确定性,解决现有研究方法静态性的问题,文章提出结合蝴蝶结模型与贝叶斯模型的高层建筑火灾动态风险分析方法(BT-BN)。首先,依据文献调查和历史数据,构建高层建筑火灾BT模型,通过模糊综合评价方法确定基本事件先验概率,并通过文献及数据库确定各安全屏障的可靠性。随后,将BT模型按照逻辑转化规则转化为BN模型,再根据实际高层火灾的演化情景,优化BN模型;并结合实际案例关键因素的监测数据,实时更新高层建筑火灾事故概率。结果表明:BT-BN模型可以实现高层建筑火灾事故的动态风险分析,为高层建筑火灾的安全管理和事故预防提供参考价值。

关于LNG储罐连续型泄漏的动态风险分析

为动态研究LNG储罐的失效风险,利用蝴蝶结模型和贝叶斯模型识别导致泄漏的关键因素,预测各主要事件,即泄漏和各事故的发生概率;根据异常事件历史记录,动态更新各主要事件发生概率;基于无环量圆柱体绕流的风速矫正模型对高频高危事故进行了情景模拟。将上述方法应用于某LNG接收站储罐,研究结果表明:在73个基本因素中,附属管道应力腐蚀、阀体与阀盖接触不良、外部超压冲击、台风和部分人为及管理因素等是导致LNG储罐泄漏的主要原因;考虑到事件的多态和相对性后,泄漏概率从8.42×10-3增至9.28×10-2,各事故风险亦呈逐年递加态势,根据历史数据,最终增长幅度均可达111.06%;高危事故中喷射火和闪火最有可能发生,在既定条件下影响范围最大分别可达93.7 m和436.0 m,很可能会形成多米诺事故,造成严重的危害。

基于DBT-DBN模型的气化炉超温动态风险分析

为加强煤气化装置核心设备气化炉的安全风险管理,利用动态领结(DBT)模型和动态贝叶斯网络(DBN)相结合的风险分析方法,构建气化炉超温事故风险分析模型。首先,分析设备故障的时序性,建立超温事故的DBT模型,结合模糊评价确定设备故障的发生概率;然后,将DBT映射到DBN中,将故障维修的动态特征定义为转移概率,双向推理气化炉超温的风险因素;最后,预测气化炉发生超温及其后果的动态趋势,并依据诊断推理辨识导致气化炉超温的主要因素。研究结果表明:在考虑维修因素下气化炉运行一年后发生超温的概率为64.4%;气化炉超温的风险因素中,操作失误在生产周期内的影响较大,设备故障集中在磨煤制浆工段。

“三高”气田钻井过程硫化氢泄漏动态风险分析

传统的H_2S泄漏风险分析方法不能很好地对事故发展过程进行动态分析,导致分析结果偏离实际。基于贝叶斯方法,构建了高温、高压、高含硫("三高")气田钻井过程中H_2S泄漏的蝴蝶结模型并提出将其转化为贝叶斯网络,在事故已发生的情况下更新基本事件发生的概率。然后,假定事故后果在确定的时间段内发生的累积次数已知的条件下,更新安全屏障及事故后果发生的概率,从而完成对H_2S泄漏的动态风险分析。结果表明,该方法克服了传统静态定量分析方法中的不足,可动态评估导致H_2S泄漏的基本事件发生的概率和对顶事件发生的影响程度,并动态反映安全屏障和事故后果的风险变化,能为钻井过程中H_2S泄漏的风险分析及防控措施提供参考。

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。

技术创新多阶段风险分析

当前研究技术创新风险大多是从整体上对技术创新的风险因素和风险后果之间的关系进行分析。但是在技术创新进展过程中的不同阶段,风险因素的影响可能不会完全一致。因此,文章对技术创新过程中不同阶段的关键风险因素进行了识别,并对技术创新风险在不同阶段的分布规律进行了分析。

环氧乙烷存储单元寿命周期动态风险分析与预测

为了保证工艺过程的安全性,工程师们使用多种定量风险评价方法对整个过程进行评估。但定量风险评价方法无法随着化工工艺寿命周期的进行而实时更新数据。基于南京化工园区某公司环氧乙烷存储装置,借助@Risk软件,分别应用确定性概率方法和不确定性概率分布方法对装置进行了风险概率分析。在此基础上,应用贝叶斯理论更新概率分布参数,基于设定的事件累积次数对环氧乙烷存储装置进行了动态风险评估。结果表明,24个终态事件的发生概率是变化的,装置整体的安全状态概率随着运行时间的推移而减小,并逐渐趋近0.612 86,事故概率减小,并逐渐趋近0.023 72,未遂事件概率增加,并逐渐趋近0.334 57。通过Origin拟合得到的事故概率和未遂事件概率函数与海因里希法较为吻合。

基于贝叶斯方法的高含硫气田井口分离器动态风险分析

井口分离器是高含硫气田集气站中安全管理的重点,为确保其可靠且安全运行,需要进行动态风险分析。本文采用贝叶斯方法,并结合运行状态下的实际数据进行井口分离器的动态风险分析和量化事故损失,该方法有利于安全运行管理的动态监控。