故障树分析方法在油气管线方面的应用(2003年)资源-CSDN文库

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2003

年

月

第

卷第

期

西安石油学院学报(自然科学版)

Jan.

2003

No.

Journal

Xi'

Petroleum

Institute

CNatural

Science

Edition)

文章编号

:1001-5361(2003)01-0047-04

故障树分析方法在油气管线方面的应用

Application

Fault Tree Analysis to the Failure Analysis

Oil and Gas Pipelines

闯~宦

，垂&华

，

;t惠临

(1.西安石油学院机电与材料工程学院，陕西西安

710065;

西安交通大学材料学院，陕西西安

710049)

摘要:故障树分析法

(Fault

Tree

Analysis)

是分析大型复杂系统安全性与可靠性的一种较好的方

法.文中利用该方法对油气管线进行了失效分析.通过考虑引起管线失效的主要原因:活漏、断裂以

及其他造成泄漏和断裂的主要因素，建立了管线失效的故障树.结合

编程并采用下行法

(Fusse

ll)求出了系统的全部

个最小割集，并求出了管线的失效概率和基本事件的概率重要度和

各界重要度.从定性与定量两方面探讨了引起管线失效的基本原因.通过对系统的故障树分析发

现，引起管线失效的主要原因是第三方破坏、腐蚀、误操作和材料缺陷等，并提出了相应的改进措

施

关键词:故障树分析;油气管线;失效原因

中固分类号

:TE973

文献标识码

故障树分析法

(Fault

Tree

Analysis

，简称

FTA)

是在系统设计过程中，通过对可能造成系统

故障的各种因素(硬件、软件、环境、人为因素等)进

行分析，画出逻辑框图(故障树)

，从而确定系统故障

原因的各种组合方式和发生模率，并采取相应的改

进措施，是提高系统可靠性的一种设计分析方法.

故障树分析法

(FTA)

是一种图形演绎法，是故

障事件在一定条件下的逻辑推理方法

[IJ

其理论基

础是集合论、概率论、图论及数理统计.它把系统不

希望出现的事件作为故障树的顶事件，用规定的逻

辑符号自上而下分析导致顶事件发生的所有可能的

直接因素及其相互间的逻辑关系，并由此逐步深入

分析，直到找出事故的基本原因，即故障树的基本事

件为止.故障树的分析包括定性分析和定量分析两

部分，其最终目的不完全是为了得到顶事件的发生

概率，更重要的是通过故障树分析找出系统的薄弱

环节，提高系统的安全性和可靠性.

故障树分析是

1961

年由美国贝尔电话实验室

H. A.

Watson

提出的凶，已在很多方面得到应用.

如

:1961

年贝尔实验室首先将

FTA

应用在民兵导

收稿日期，

2001-08-25

弹发射控制系统的可靠性研究中，并获得成功

;1965

年波音公司在系统安全年会上正式发表了故障树分

析的应用成果，引起科技人员的重视;到

1974

年美

国原子能委员会发表的核电站安全评价报告中，主

要的分析技术就是可靠性工程中的事件树分析和故

障树分析，并且在以后的核电站概率风险评价技术

的发展中起到了里程碑的作用.近年来，故障树分析

已逐渐被应用到管道的可靠性分析中.

随着"西气东输"工程项目的提出，从新疆塔里

木盆地到上海共有

4000km

的输气管线正在铺设.

此外，我国已有油气管线近

万公里，这些管线由于

穿越地区广、地形复杂，在运行过程中受到腐蚀、第

三方破坏等因素的影响，管道失效不可避免，所造成

的综合经济损失难以预料.因此，如何安全有效地管

理和维护管钱，提高管线的安全性和可靠性已成为

油气管理部门所面临的重要问题.通过对油气管线

的故障树分析，不但可以找出系统的薄弱环节，而且

可以为新建管线的设计与运行路线的选择提供理论

指导.本文将故障树分析法用于油气管线失效分析，

可找出失效的原因，并提出相应的改进措施.

作者简介:阎凤霞

0978

斗，女，河南帷县人，在读硕士，主要从事泊气管线性能方面的研究.

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