[發明專利]一種基于演化樹的燃氣管道外部干擾事故概率計算方法

有效

• 申請號: 201910742556.0
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110516933B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 楊文斌;郝永梅;蔣軍成;邢志祥;楊克;倪磊;杜璋昊;吳潔
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06Q50/06
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 于桂賢

本發明公開了一種基于演化樹的燃氣管道外部干擾事故概率計算方法，可實現由外部干擾引起燃氣管道引發各種類型事故的概率計算與校正，提高計算可信度。此方法針對外部干擾導致燃氣管道故障形式的不確定性及事故類型的多樣性等特點構建了演化樹，從故障概率和事故類型概率兩方面著手，使用影響系數來校正故障頻率，對不同故障形式引發不同類型事故的各種可能形式和后果分類討論后引入矩乘運算以簡化計算過程、提高數據利用的效率。本發明的計算方法簡便，計算結果能更精確的表示燃氣的事故概率，實現對燃氣管道發生各種事故進行更加精確的概率計算，并據此對管理人員提出建議，為燃氣管道的管理提供重要的管治依據。

技術領域

本發明涉及一種城市燃氣管道事故的概率計算方法，尤其涉及一種基于演化樹的燃氣管道外部干擾事故概率計算方法。

背景技術

石油燃氣的管道運輸是我國5大運輸產業之一，對我國國民經濟的發展起著至關重要的作用。截至2016年底，我國陸上長輸油氣管道總里程12.3×10⁴km，規劃2030年將超過20×10⁴km，然而，建成的燃氣管道卻常因碾壓、耕作或施工等外部因素遭到破壞。根據美國運輸部統計表示，每年發生的燃氣管道事故中40％是由外部干擾導致的。燃氣管道的突發事故會對周遭人員造成極大的傷害，從而導致了一系列的經濟和社會問題。因此，有必要采取措施保障燃氣管道的安全運行，維持工業生產和社會穩定。

目前，國內對燃氣管道的事故概率研究多數主要關注管道腐蝕缺陷、本體缺陷等方面，缺乏對管道外部干擾因素的細致研究。傳統方法在計算事故概率時，既沒有考慮到各故障形式引起各事故類型的概率是不同的，又沒有對故障形式及事故類型進行劃分討論，而是將各種形式的數據一概而論，不能有效描述故障與事故之間的不確定關系，對數據的利用不夠充分、缺乏針對性，可見對城市燃氣管道外部干擾的事故概率計算尚未形成系統完善的體系。

鑒于此，該方法針對外部干擾導致燃氣管道故障形式的不確定性及事故類型的多樣性等特點，從故障概率和事故類型概率兩方面著手，系統分析了外部干擾導致燃氣管道事故的各種可能形式和后果，采用對歷史數據庫中的數據分類劃分后引入矩乘運算加以利用的方式，提高了數據利用的效率，實現對燃氣管道發生各種事故進行更加精確的概率計算，并據此對管理人員提出建議、改進防護措施，為燃氣管道的管理提供重要的管治依據

發明內容

本發明為避免上述方式的不足之處，提高效率，提供了一種基于演化樹的燃氣管道外部干擾事故概率計算方法。

本發明所采用的方案為：

一種基于演化樹的燃氣管道外部干擾事故概率計算方法，主要包括以下步驟：

S1：收集待評估管道的壁厚、埋深、管徑等資料并根據演化樹收集歷史事故數據，計算校正故障概率F；

S2：劃分故障形式并根據劃分結果和統計數據分別計算各故障形式對應的比例系數K_i和點燃概率Q_i；

S3：確定頻繁程度前三的事故類型，計算相應的基礎事故類型概率R_i，并考慮到故障形式對最終事故的影響，提出改進后的事故類型概率T_ij；

S4：對校正故障概率和事故類型概率引入矩乘運算計算事故概率P_j。

步驟S1具體包括：根據燃氣管道設計資料和實地考察，收集待評估管道與外部干擾這一事故原因有關的管道參數——壁厚、埋深和管徑。繪制出事故演化樹，明確燃氣管道從遭到破壞到引發各種類型事故的演化過程與中間環節，并利用基于校正系數的故障概率計算法求取各原因導致管道故障的校正概率F，作為事故概率計算的基礎數據。其校正公式如下：