[發明專利]一種基于煤氣化設備動態風險的評估方法

在審

• 申請號: 202010091378.2
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111311092A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊雪峰;馬夢迪;孫鐵;張素香;多依麗
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/62;G06Q50/04
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種基于煤氣化設備動態風險的評估方法，針對煤氣化裝置設備運行中風險具有動態變化的特征，提出動態風險評價的方法，通過對煤氣化工藝流程的分析，找出關鍵/主要設備，利用HAZOP分析結果和前導事件作為風險預測的依據，借助靜態/動態故障樹和動態貝葉斯網絡，建立動態風險評價體系。利用動態貝葉斯網絡構建煤氣化裝置設備風險因素推演模型，并對煤氣化企業關鍵/主要設備風險因素的情景演變路徑、節點概率進行分析。該動態風險評價能夠有效地將專家經驗、歷史數據以及各種不完整、不確定性信息綜合起來，提高建模效率和可信度，構成完整的大型煤氣化裝置設備安全風險評估體系。

技術領域

本發明涉及安全風險評估技術領域，尤其涉及一種基于煤氣化設備動態風險的評估方法。

背景技術

煤炭能源是人們日常生活中重要的能源資源，然而煤氣化作為一個新興產業，發展安全、綠色、環保的煤氣化產業能有效的補充我國油、氣資源的不足。但煤氣化的生產過程中大多工藝條件苛刻、生產裝置復雜、中間反應呈多樣化，高溫、高壓等不安全的因素較多，且原輔材料和產品大多具有燃爆性、毒性、腐蝕性等危險特性。鑒于煤氣化企業生產過程的特殊性，事故的發生不僅會造成設施設備等財產損失，還可能造成人員傷亡，甚至環境污染。現有的研究主要是針對煤氣化企業某一特定的生產裝置進行靜態風險分析，對其進行評估時很少考慮時間因素。因此，如何對煤氣化工藝裝置與設備運行過程開展動態風險評估，揭示事故的孕育和發生的動力學及致災機理，并科學的規避風險是現代煤氣化行業主要關注和亟待解決的重要問題。

發明內容

針對上述缺陷或不足，本發明的目的在于提供一種基于煤氣化設備動態風險的評估方法。

為達到以上目的，本發明的技術方案為：

一種基于煤氣化設備動態風險的評估方法，包括：

將煤氣化設備劃分為關鍵設備、主要設備和一般設備，并且系統分析煤氣化工藝過程各個設備運行過程中存在的主要危險、有害因素以及各因素之間的相互影響關系；

基于頭腦風暴法或HAZOP分析結果建立各關鍵設備和主要設備的靜態/動態故障樹模型，所述靜態/動態故障樹模型包括根節點、中間節點以及葉節點；

將靜態/動態故障樹模型轉化為動態貝葉斯網絡模型，通過貝葉斯網絡的拓撲結構表達設備失效之間的邏輯關系；

計算每個節點的先驗概率、根節點后驗概率，并根據現場實際生產的記錄和實驗研究的數據，將前導事件信息作為證據信息輸入動態貝葉斯網絡模型，得到動態風險評價結果。

所述將靜態/動態故障樹模型轉化為動態貝葉斯網絡模型的轉化規則包括：

將靜態/動態故障樹模型中的靜態邏輯門的進行轉化，其中，靜態邏輯門包括與門、或門、以及非門；

將靜態/動態故障樹模型中的動態邏輯門的進行轉化，其中，動態邏輯門包括優先與門、順序相關門、備件門、以及功能相關門。

根據權利要求2所述的基于煤氣化設備動態風險的評估方法，其特征在于，將靜態/動態故障樹模型中的靜態邏輯門的進行轉化具體步驟為：

假定E＝0表示事件E不發生，E＝1表示事件E發生，f_E(t)為事件E發生時間的概率密度函數；

將與門邏輯關系對應為動態貝葉斯網絡，其中節點條件概率分布為：

P{A(T+ΔT)＝1|A(T)＝1}＝1 (2)

P{B(T+ΔT)＝1|A(T)＝1}＝1 (4)

P{TE＝1|A(T+ΔT)＝1,B(T+ΔT)＝1}＝1 (5)