基于保护层效应的油气站场罐区多米诺事故概率计算方法

为准确计算油气站场罐区在多米诺效应下的事故概率,有效降低事故发生时的多米诺效应风险。基于保护层独立性和有效性的原则修正了事故扩展概率,定义了3种逻辑门结构用于事故树模型量化多米诺事故概率,并通过实例分析验证了计算方法的科学性。结果表明,考虑保护层时的多米诺事故概率与未考虑保护层时相比,降低了一个数量级,说明启用保护层对于改变事故传播机制具有重要作用,其中消防冷却水喷淋系统的保护效果最好;当有保护层时,个人风险对应的最大临界半径均有所减小,且有多米诺事故时的个人风险几乎与无多米诺事故时一致,说明采取保护层可降低个人风险。研究结果可为站场罐区开展多米诺效应定量评估提供实际参考。     

油气站场可燃物质点火概率取值方式研究

合理确定可燃物质的点火概率是保护层分析的重要步骤,是后续安全仪表系统完整性等级评估的基础。分析了计算取值、经验取值和OGP取值三种点火概率的取值方法,采用设置边界点的方式修正了OGP点火概率,并分析了数据的显著性。结果表明：OGP取值充分考虑了不同泄漏场景和泄漏速率下的点火概率,且不区分立即点火和延迟点火,在计算上较为简便,是计算点火概率的首选方式;对小型站场设计时,应充分考虑防火堤、防火涂层等防护措施的设置;对大型油库设计时,应设置足够数量的可燃气体探测装置,应充分考虑空气流通性对点火概率的影响。研究结果可为站场工艺布局的调整和工艺条件的改善提供理论依据。     

基于贝叶斯网络的陆上油气管道失效风险研究

利用贝叶斯网络BN(Bayesian network)的不确定性推理和建模优势,提出了一种基于BN的陆上油气管道多因素多态失效风险分析方法。首先对造成管道失效的自然灾害、腐蚀和施工管理等主要因素的失效状态进行了分析修正,建立了BN概率计算模型。以某管道为实例,分别对管道失效单因素多态、两因素多态、三因素多态等情况进行了定量分析和定量评估,得出了管道失效概率和各基事件的结构重要度。结果表明:利用BN分析方法评价陆上油气管道失效风险,能够推算出更精确的基事件概率分布,同时找出导致事故发生的最可能原因,为陆上油气管道事故的风险控制和安全管理提供了合理的建议。     

LOPA场景识别与筛选在油气站场中的应用

为了准确筛选用于LOPA分析的场景,简化了领结分析法模型,将领结分析法模型映射至LOPA分析中,充分考虑后果可能性和后果发生频率的权重,改进了最大可信事故场景计算方法,量化了初始事件、使能条件和修正因子的赋值,最后以某站场储罐泄漏和溢流损失事件为例进行了验证分析。结果表明：所有场景的后果发生频率均大于10^-6,根据该站场内部风险评价矩阵,最终确定大孔泄漏、灾难性破裂和储罐溢流下的所有场景进入二次筛选;二次筛选后,得到7个待分析的LOPA场景,场景主要集中在蒸汽云爆炸和闪火/池火灾等后果。验证表明：该方法可更加全面地筛选事故场景,对于后续LOPA分析具有指导意义。     

基于改进修正因子的保护层分析在油气站场中的应用

保护层（LOPA）分析被广泛应用于油气站场的风险评价中,为评估典型站场现有保护措施是否完善,提高站场的风险管控能力,对LOPA分析中的修正因子进行改进。参照OPG （国际油气生产商协会）报告确定点火概率,共得到8类可燃液体和7类可燃气体的点火概率,并用三次样条插值方法求取给定泄漏速率下的点火概率;通过考虑人员暴露概率和独立保护层的关系确定人员暴露概率;通过爆炸超压准则确定人员伤亡概率,并进行了实例验证。结果表明,改进后的后果发生频率较传统算法降低了一个数量级,避免了传统算法过于保守的评价结果,提高了LOPA分析的准确性。研究结果可为站场安全防护和安全仪表系统的定级提供实际参考。     

基于事故树的钻柱失效分析方法

针对复杂地质条件下钻柱失效事故频发、防控措施效果不理想的现状,应用图论中的事故树分析方法,在演绎钻柱失效诱因与防控措施逻辑关系的基础上,建立了钻柱失效事故树模型。运用最小割集与径集分析了钻柱失效的路径和最优防控途径,并以川东北地区钻柱失效为例进行了实例分析。结果表明,该地区钻柱失效概率为56.81%,事故树定量计算结果与实际统计值相符合,证明基于事故树的钻柱失效分析方法切实可行,事故树结构合理,计算结果真实、可靠。同时,通过计算事故树基本事件的3个重要度,为制定钻柱失效防控对策提供了理论依据,增强了防控措施的针对性和实用性。     

基于贝叶斯网络的深水探井井筒完整性失效风险评估北大核心CSCD

探井转开发井是降低深水油气开发成本的重要途径,然而探井的井筒完整性失效是深水探井转开发井工艺中的主要风险,为有效评估探井井筒完整性风险,建立了深水探井井筒完整性风险评估模型。利用故障树分析法将探井井筒分为井口失稳、套管管柱失效、水泥环失效、水泥塞失效、裸眼完井段失稳、人工作业管理风险等6个风险屏障单元,并确定了各个单元的主要风险因素;利用Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率;最后利用贝叶斯网络计算得到的失效概率与层次分析法相结合,定量确定了各风险因素的权重,并通过风险矩阵法评估了风险因素发生的可能性与严重程度,实现了对井筒完整性风险等级的划分。实例分析结果表明,本文所建立的风险评估模型实现了对探井井筒各风险因素及井筒完整性失效的定量判断,有助于降低深水探井转开发井的事故风险,可为现场井筒完整性管理提供一定的理论指导。     

基于模糊算法的老龄海底管道失效事故树定量分析

将海底管道失效的原因分为人为因素和自然因素两类,建立海底管道失效事故树。采用专家主观判断法结合模糊算法计算基本事件的发生概率。通过对事故树的定性分析,得到引起管道失效的26个最小割集。通过定量分析,计算顶事件的发生概率和基本事件的关键重要度系数。计算结果表明,海底管道失效的概率为0.2197,通过关键重要度系数分析得到的基本事件风险排序结果与定性分析结果一致。     

LOPA在石油化工装置中的应用

保护层分析(LOPA)方法通过在定性危险分析的基础上,进一步对具体事故场景风险进行半定量评估,从而判定该场景发生时系统所处的风险水平是否达到可容许风险标准要求.重点分析了 LOPA的定义、LOPA程序、LOPA场景的选择、后果分析和可容忍风险标准等内容,并说明了初始事件、使能条件、修正因子等概念,以及实际工程中应注意的...     

油气输送管失效事故的调查与分析

在对国内外文献进行分析和现场调查的基础上,综述了油气输送管失效的主要原因。油气输送管线失效事故多为灾难性事故。国外油气输送管失效原因以外力损伤和腐蚀为主,与管线建造年代久、运行时间长有关;国内输送管失效原因以外部腐蚀和内部H_(2)S应力腐蚀为主,与输送管材料设计不尽合理、制造质量和施工质量不良,以及输送介质中腐蚀介质含量超标等因素有关。指出新建管线应加强输送管的材料设计、制造工艺选择、制造质量和施工质量控制、输送介质中有害成分控制和标准化等方面的工作     

基于多米诺效应的化工装置风险评估

在化工园区中,多米诺效应是引发重大事故的原因之一。结合国内外的研究成果阐述了多米诺效应风险评估的程序和辨识多米诺效应的事故场景方法,并运用概率分析的方法对事故场景进行了分析。结合实例,根据初始事故的影响,运用目标设备概率模型对目标设备进行了损坏概率计算,得出了冲击波超压、热辐射对周围设备的损害概率,并进一步分析出冲击波比热辐射在化工装置布置中更重要的影响。多米诺风险评估不仅能有效降低次生灾害的发生率,同时有利于进行土地规划、化工企业布局和事故应急管理等。     

基于人因可靠性分析的油气站场SIL等级验证

油气站场内安全仪表系统的联锁触发往往需要人员操作,为准确评价这部分安全仪表回路的SIL等级,在常规SIL验证的基础上,引入人因失效概率,将操作人员与安全仪表构成串联型结构,并将人的行为分为观察、诊断、操作三个过程,其中观察和操作阶段采用CREAM模型计算人因失效概率,诊断阶段采用HCR模型计算人因失效概率。以某站场ESD系统为例进行验算,发现当SIF回路中有人员操作干预时,人因造成的失效概率占比较大,可直接影响SIL等级的验证结果。研究结果可为有人员干预的安全完整性等级验证提供实际参考。     

基于DEMATEL-SD模型的油气站场系统风险评价和动态分析

为降低油气站场的风险水平,基于事故致因机理,从设备、管理、人员、环境等方面进行风险要素分析,选择暴露度、脆弱度和适应力作为衡量站场风险水平的指标,建立油气站场系统动力学模型,通过DEMATEL模型构建SD方程和参数,并考虑不同子系统安全投入对站场风险的影响。结果表明,安全监督管理和维护维修情况对站场风险水平的影响较大;安全监督管理、人口密度、站场安全水平的原因度较大,这些因素会影响其他因素;工艺设备、通信设备和消防设备的原因度较小,这些因素易受其他因素影响;在无安全投入时,站场系统的暴露度、脆弱度和适应力均有所升高,站场风险增大;设备系统、设备和管理系统、人员系统分别对暴露度、脆弱度和适应力的影响更大。     

基于池火灾模型与事故树分析的石油库安全评价

以某石油库2号汽油罐区为例,运用池火灾伤害数学模型,计算出死亡半径、重伤半径和轻伤半径;运用事故树分析法综合分析储罐区发生火灾爆炸的原因,通过评价结果找出石油库风险隐患,制定并严格落实相应的安全管理制度和措施,以提升石油库的安全管理水平.     

基于SPN模型的油气站场安全仪表系统SIL验证方法

对安全仪表系统进行SIL等级验证可有效地量化油气站场安全风险等级。针对传统SIL等级计算方法的不足,建立了基于随机Petri网的多级可拓“MooN”型SIL验证模型,对部分参数的不确定性,采用蒙特卡洛模拟进行计算,并以某输气站场气液分离器高完整性压力保护系统为例进行验算。结果表明,SPN-蒙特卡洛模型可考虑系统动态变化及维修计划实施的影响,也可进行部分功能测试周期的扩展,与传统的可靠性框图计算结果相比,两者结果在同一数量级,不会影响SIL验证结果,证明了SPN-蒙特卡洛模型在SIL验证上的可行性和准确性。     

基于故障树-贝叶斯网络的管道失效概率计算研究

摘要：近年来,我国油气管道实现跨越式发展,但由于管道腐蚀、设备陈旧、非法占压、阴保失效、第三方破坏等原因导致失效事件数量不断攀升,严重影响了管道完整性管理。针对管道失效这一问题,采用故障树和贝叶斯网络相结合的方式,以管道失效为顶事件,建立了故障树分析模型,随后将故障树向贝叶斯网络进行有效映射,通过贝叶斯的正向因果推理和反向诊断推理分别对管道失效概率和影响管道失效的主控因素进行分析和计算,通过调整各节点的状态和条件概率分布,实现了对管道失效概率的不断更新,最后进行了实例计算,研究结果可为管道延寿和防腐提供理论依据。     

基于核贝叶斯判别法的储层物性参数预测

随 着油田开发的持续深入,地震勘探技术在储层预测及储层描述方面的要求不断提高。储层的物性参数是描述储层特征的主要参数,但由于影响储层物性参数的因素众多,且关系复杂,为储层物性参数的准确预测带来了巨大困难。基于传统贝叶斯判别的物性参数预测方法能够综合考虑多种参数,在获得预测结果的同时能够给出预测结果的概率分布,从中提取最大后验概率,并对预测结果的不确定性进行定量评价。但在预测过程中条件概率密度函数比较难以估计,一般假设各参数服从特定分布,但当数据分布比较复杂时,不满足这种假设,限制了其应用效果。因此,基于贝叶斯定理,采用核函数估算的方法计算条件概率密度函数,提出了基于核贝叶斯判别法的储层参数预测方法。该方法不需要假设数据服从特定的分布,采用非参数估计方法获取条件概率密度函数,可以计算获得物性参数的最大后验概率,实现了多种物性参数的预测并提供预测结果的置信概率,可用于进行不确定性评价。模型数据和实际资料的应用效果很好地验证了该方法的有效性。该方法在储层物性参数预测、储层描述中有良好的应用前景。     

基于故障树的冷却器失效模糊综合评判方法

根据冷却器运行管理和定期检验的具体情况,采用故障树分析（FTA）方法,给出其故障树模型.考虑了29个不同的基本事件进行定性分析,结合模糊综合评判方法,计算冷却器的可靠度和失效可能概率。由结果可知,失效可能性较大,分析其原因．以实现安全运行。     

基于极限状态方程的管道腐蚀失效概率模型的建立

针对天然气管道存在的腐蚀问题,可通过腐蚀失效分析方法对天然气管道进行风险评价。依据结构可靠性分析理论,提出了一种通过腐蚀失效概率模型来描述管道腐蚀失效的方法。基于极限状态方程,建立了管道腐蚀失效概率模型。通过计算管道3种代表性的减薄状态,并将3个失效概率加权相加得到总的失效概率。最后通过实际算例证明了该模型的适用性。该模型为埋地管道失效概率的计算提供了一个可行的方法。     

基于贝叶斯估计的叠前反演技术在平湖油气田的应用

利用地震振幅信息进行油气检测一直是地球物理工作者研究的热点,其中AVO技术由于其较高的成功率一直为勘探工作者所推崇。但AVO属性也包含了许多不确定性,即多种岩石可以引起任何类型的AVO响应。贝叶斯估计的叠前反演技术可以定量评价AVO属性的可靠性。它以已知井的测井曲线和AVO属性为输入条件,最后可得到目标区油、气、水的平面概率分布图,以此来减少AVO属性的不确定性。该技术在平湖油气田中山亭构造得到了成功的应用,检测结果与平湖9井吻合,根据叠前反演结果优选了平湖10井,该井主要目的层P8层钻遇油气层9.8m/2层,与预测效果相符。