一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法
2023-06-04 15:32:51 2
一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法
【專利摘要】本發明公開了一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法，包括以下步驟：同層基本事件獨立不相關性分析；中間層事件和關鍵底事件限制相關參數等級標準建立；基於基本事件基本屬性和基本事件分類方法的相關性組合模型；隨機擾動源作用下失效模式共因失效分析；考慮共因失效的失效模式串聯繫統故障樹頂事件概率分析。本發明所述分析方法計算結果準確，適合推廣應用。
【專利說明】 一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於故障分析【技術領域】，涉及一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法。
【背景技術】
[0002]管道第三方危害對管道的安全運行的危害性和腐蝕危害成為了管道運營公司面對的主要威脅，管道第三方危害的主要失效模式是穿孔和施工破裂，因此有必要對管道遭受第三方危害進行安全分析。本研究基於易損性理論，首先分析管道第三方危害事件發生的概率，而對於此類事件的分析，在沒有經典的解析法和數值模擬條件下故障樹模糊分析方法就顯得尤為必要和準確。傳統的故障樹分析方法用模糊數來描述事件發生的概率(故障率)，避免了分析人員為獲取事件發生概率精確值而遇到的難題，傳統的故障樹分析方法建立在基於故障樹最小割集獨立且最小割集之間相互獨立的思想進行分析，忽略相關性進行分析違反了世界萬事萬物相互聯繫的基本規律，其不考慮相關性分析體系已經證明具有很大局限性。因此，提出了考慮失效傳遞相關性的最小割集基本事件並聯繫統和考慮失效模式共因相關性的最小割集串聯繫統的故障樹分析體系。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法。
[0004]其技術方案如下:
[0005]一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1:同層基本事件獨立不相關性分析
[0007]基於同層基本事件獨立不相關的假設，同一層中間事件所包含的基本事件之間具有同類屬性，在失效分析中不具有傳遞失效相關性；
[0008]步驟I1:中間層事件和關鍵底事件限制相關參數等級標準建立
[0009]傳遞失效相關性通過限制相關參數Y表示,相關性強時Y =0.3，相關性一般時Y=0.6，相關性弱時Y = 0.9 ；
[0010]步驟II1:基於基本事件基本屬性和基本事件分類方法的相關性組合模型
[0011]分析發現基於最大失效概率或最小可靠性最小割集基本事件失效相關組合分析方法存在明顯二次組合缺陷，並失去了考慮相關性強弱處理相關性的原則，基於組合模型對於二次組合問題進行詳細分析；
[0012]步驟IV:隨機擾動源作用下失效模式共因失效分析
[0013]共因失效(CCF)體現為:多個最小割集中同一隨機擾動源基本事件發生，多個最小割集中兩個雙重隨機擾動源基本事件同時發生時，和多個最小割集中三個以上多重隨機擾動源基本事件同時發生時；
[0014]步驟V:考慮共因失效的失效模式串聯繫統故障樹頂事件概率分析[0015]基於修正了的哈馬邱爾和算子，假定94個最下割集的失效概率分別為:Fk1,Fk2 ,…，FKi^，則故障樹頂事件失效概率為:
【權利要求】
1.一種考慮失效傳遞和失效模式共因的故障樹分析方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟1:同層基本事件獨立不相關性分析 基於同層基本事件獨立不相關的假設，同一層中間事件所包含的基本事件之間具有同類屬性，在失效分析中不具有傳遞失效相關性； 步驟I1:中間層事件和關鍵底事件限制相關參數等級標準建立傳遞失效相關性通過限制相關參數Y表示，相關性強時Y =0.3，相關性一般時Y =0.6，相關性弱時Y = 0.9 ； 步驟II1:基於基本事件基本屬性和基本事件分類方法的相關性組合模型分析發現基於最大失效概率或最小可靠性最小割集基本事件失效相關組合分析方法存在明顯二次組合缺陷，並失去了考慮相關性強弱處理相關性的原則，基於組合模型對於二次組合問題進行詳細分析； 步驟IV:隨機擾動源作用下失效模式共因失效分析 共因失效體現為:多個最小割集中同一隨機擾動源基本事件發生，多個最小割集中兩個雙重隨機擾動源基本事件同時發生時，和多個最小割集中三個以上多重隨機擾動源基本事件同時發生時； 步驟V:考慮共因失效的失效 模式串聯繫統故障樹頂事件概率分析 基於修正了的哈馬邱爾和算子，假定94個最下割集的失效概率分別為: ，Gr2，…，G94，則故障樹頂事件失效概率為:
【文檔編號】G06F19/00GK103559404SQ201310563152
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】彭星煜, 梁光川, 喻建勝, 李洪, 夏煒, 何莎, 蔣宏業 申請人:西南石油大學