异型冗余设备KooN结构通用PFD计算模型 被引量：7

1

作者 王海清 乔丹菊 +1 位作者 刘祥妹 徐子军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期90-94,共5页

为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PF... 为准确评估异型冗余设备构成的复杂安全联锁功能回路的需求失效概率(PFD),基于IEC-61508标准和PFD基本原理,根据单个通道的失效概率模型,考虑不同失效率、通道失效顺序及共因失效(CCF)对系统失效概率的影响,建立异型冗余设备Koo N结构PFD计算模型。将该模型应用于某天然气制乙炔装置的安全联锁控制系统。结果表明,异型设备失效率差异性过大时,该模型有助于避免假设所有设备失效率均相同而造成的误差,提高了PFD的计算精度,且结果比用一些现有的PFD计算模型计算得到的结果更准确。 展开更多

关键词 异型冗余设备 KooN结构 需求失效概率(pfd) 1oo2D计算模型 安全完整性等级

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基于多故障冲击模型和故障树的PFDavg计算方法研究 被引量：2

2

作者 赵智聪 靳江红 +1 位作者 王庆 王妤甜 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期42-46,共5页

为提高安全仪表功能(SIF)要求时危险失效平均概率(PFDavg)计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效... 为提高安全仪表功能(SIF)要求时危险失效平均概率(PFDavg)计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效率,根据瞬时不可用率的定义和故障树的逻辑关系计算出SIF的瞬时不可用率;基于PFDavg的定义,计算出SIF的PFDavg,以某化工企业SIF为例进行验证。结果表明:方法有效考虑了多重共因失效对SIF的影响,通过模型计算出SIF的PFDavg大于基于马尔可夫(Markov)方法的软件计算结果,但二者处于相同的数量级。模型在评估SIF的PFDavg时比传统方法偏保守,能提高安全仪表功能的安全性。 展开更多

关键词 安全仪表功能(SIF) 要求时危险失效平均概率(pfdavg) 多重共因失效 多故障冲击模型(MESH) 故障树模型(FTA)

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湿式报警阀组的要求时平均失效概率计算方法研究

3

作者 李金梅 杨心怡 李强 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第10期1455-1459,共5页

受腐蚀、老化、堵塞等累加因素影响,火灾时自动喷水灭火系统的湿式报警阀组有概率无法按需运行。为科学评估湿式报警阀组在执行预定功能方面的能力,对阀组的安全失效模式和危险失效模式进行分析,通过引入功能安全评估方法,使用JMP数据... 受腐蚀、老化、堵塞等累加因素影响,火灾时自动喷水灭火系统的湿式报警阀组有概率无法按需运行。为科学评估湿式报警阀组在执行预定功能方面的能力,对阀组的安全失效模式和危险失效模式进行分析,通过引入功能安全评估方法,使用JMP数据分析软件对区间删失型失效数据的分布情况进行拟合。实例分析表明,湿式报警阀的失效概率函数符合威布尔分布,进而计算获得PFD_(avg),评估阀组的SIL等级。研究方法可为其他固定消防设施的功能安全评估提供借鉴,有助于提升消防系统安全管理水平。 展开更多

关键词 湿式报警阀组 威布尔分布 安全完整性等级 要求时平均失效概率

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保护层分析中独立保护层的识别研究 被引量：19

4

作者 白永忠 万古军 张广文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期74-78,共5页

为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分... 为阐述保护层分析(LOPA)中独立保护层(IPL)的识别规则,以及这些规则在实际应用中要注意的问题,以生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应为例,对8个不同的LOPA场景进行分析,给出不同场景的IPL和要求时的失效概率(PFD),以及建议增加的IPL。分析结果表明,在进行IPL的识别时,应重点确认IPL的有效性和独立性。在评估IPL有效性时,应关注具有共同元件的IPL,IPL的行动能力、人员行动有效性及IPL的PFD等。在评估独立性时,应确保IPL独立于初始事件和同一场景中的其他IPL的任何构成元件。通过分析,发现PVC工艺中安全阀(PSV)设计、安全仪表功能(SIF)设计和人员行动等IPL中存在的问题,并提出相应的建议。 展开更多

关键词 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 场景 有效性 独立性 要求时失效概率(pfd)

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HAZOP分析中LOPA的应用研究 被引量：77

5

作者 周荣义 李石林 刘何清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期76-81,共6页

通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并... 通过分析危险与可操作性研究(HAZOP)方法的不足和保护层分析(LOPA)方法的功能,提出将LOPA融入HAZOP分析中,能进一步提高HAZOP的事故预防能力和丰富HAZOP的分析结果。介绍LOPA基本方法,阐述LOPA融入HAZOP的机理、衔接关系及分析步骤,并通过一个化工工艺流程危险性分析实例说明LOPA的作用及如何将LOPA融入HAZOP分析中。结果表明:在HAZOP分析中融入LOPA方法,能实现对现有保护措施的可靠性进行量化评估,确定其消除或降低风险的能力,从而寻求是否需要附加减少风险的安全保护措施。 展开更多

关键词 危险与可操作性研究(HAZOP) 保护层分析(LOPA) 事故场景 独立保护层(IPL) 要求失效概率(pfd) 偏差 风险 安全保护措施

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保护层分析(LOPA)定量的若干问题研究 被引量：14

6

作者 靳江红 胡玢 赵寿堂 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期82-87,共6页

为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,... 为指导保护层分析(LOPA)方法的正确应用,探讨LOPA定量中的几个问题。类比事件树后果发生概率的计算方法,以单个独立保护层(IPL)的场景频率为例,区分低要求模式与高要求模式的场景频率计算公式,严格界定计算参数的选用范围;基于概率论,改进多重初始事件场景频率的计算方法,总结出求和法和最大值法等2种方法的应用原则。研究结果表明,高要求模式与低要求模式的场景频率的计算公式不同,分别采用第1个IPL的失效频率和初始事件频率与其他IPL的失效概率相乘来计算;采用IPL的瞬时失效概率的定量计算结果更加准确。各初始事件导致的场景频率值相差较大或存在共用的IPL的情况适用最大值法,其他情况采用求和法。 展开更多

关键词 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 场景频率 低要求模式 高要求模式 要求时危险失效概率(pfd) 多重初始事件

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过程装置事故概率的模糊保护层分析模型研究 被引量：5

7

作者 张鹏 姜好 王大庆 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期88-92,共5页

为计算过程装置失效概率(PFD),提高事故后果评估的量化水平,对过程装置反应失控后果进行研究。基于传统的保护层分析(LOPA)模型,结合模糊集合理论,构建模糊保护层分析(FLOPA)模型。以氯乙烯单体(VCM)生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应装... 为计算过程装置失效概率(PFD),提高事故后果评估的量化水平,对过程装置反应失控后果进行研究。基于传统的保护层分析(LOPA)模型,结合模糊集合理论,构建模糊保护层分析(FLOPA)模型。以氯乙烯单体(VCM)生产聚氯乙烯(PVC)的间歇聚合反应装置反应失控为初始事件,分析失效后果并计算事故后果概率。最后,对比分析2种模型的计算结果。结果表明,FLOPA模型计算结果更精确,与传统LOPA法结果相比,误差高达81.41%,所得失效后果概率数量级的不同会导致风险评价的结果不同,从而影响将采取的风险缓解措施。 展开更多

关键词 过程装置 反应失控概率 梯形模糊数 模糊保护层分析(FLOPA) 失效概率(pfd)

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经验贝叶斯方法在核电站概率安全评价中的应用 被引量：8

8

作者 徐莉 郑伟 李禾 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期57-60,共4页

文章阐述在应用贝叶斯估计时选择共轭先验分布的指导思想。详细论述了当运行失效和需求失效的先验分布为Lognormal分布时,利用重点式转换原则,将Lognormal分布转换为Gamma分布和Beta分布的方法。该方法计算简便,易于工程应用。基于该方... 文章阐述在应用贝叶斯估计时选择共轭先验分布的指导思想。详细论述了当运行失效和需求失效的先验分布为Lognormal分布时,利用重点式转换原则,将Lognormal分布转换为Gamma分布和Beta分布的方法。该方法计算简便,易于工程应用。基于该方法,研究开发了适于核电站可靠性参数计算分析的软件。 展开更多

关键词 贝叶斯估计 运行失效 需求失效 概率安全评价

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化工企业典型保护层中独立保护层的识别研究 被引量：9

9

作者 万古军 党文义 张广文 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第5期106-110,共5页

按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在... 按照独立保护层(IPL)独立性、功能性、完整性、可靠性、可审查性、安全许可保护性和变更管理的要求,对化工企业典型保护层进行了IPL识别。结果表明:本质安全设计、工厂和社区应急响应一般不作为IPL;作为IPL,基本过程控制系统(BPCS)应在物理上与安全仪表功能(SIF)分离,并满足要求时失效概率(PFD)的要求,在规定时间内完成所要求的动作;关键报警和人员响应应满足操作人员能得到采取行动的指示或报警,有足够的响应时间,任务应具有单一性和可操作性;SIF应在功能上独立于BPCS,SIF各元件应能及时提供响应,并满足相应SIL要求;物理保护和释放后保护设施应独立于其他IPL,并根据实际运行环境对其PFD进行修正。通过IPL的识别研究,可指导企业在进行保护层分析(LOPA)时正确的进行IPL识别,确保LOPA结果的准确有效。 展开更多

关键词 化工企业 保护层分析(LOPA) 独立保护层(IPL) 要求时失效概率(pfd)

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反应堆保护系统可靠性指标的评价方法研究 被引量：8

10

作者 王伟 赵军 +2 位作者 童节娟 周继翔 肖鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1101-1108,共8页

反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科... 反应堆保护系统的性能水平对核电厂安全、经济、可靠运行有很大影响。而实践中如何正确评价反应堆保护系统的可靠性指标,业界并未形成一致方法。本文选取简化的典型反应堆保护系统为研究对象,主要讨论拒动概率故障树分析和误动率马尔科夫方法的适用性,分析拒动概率、误动率两个指标分别适用的评价方法,并对示例系统的可靠性指标进行定量计算。本研究对进一步澄清国内反应堆保护系统可靠性评价中的方法问题,具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 反应堆保护系统 拒动概率 故障树方法 误动率 马尔科夫方法

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基于业务优先级和SRLG的电力需求响应业务调度优化算法 被引量：18

11

作者 祁兵 刘思放 +5 位作者 李彬 陈宋宋 李德智 景栋盛 张扬 奚培锋 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期2393-2402,共10页

为降低电力通信网多优先级业务传输的失效概率,提高系统可靠性,提出一种基于业务优先级和共享风险链路组(shared risk link groups,SRLG)的电力需求响应调度优化算法。根据电力通信网业务的分类,将需求响应业务进行业务优先级的分区定位... 为降低电力通信网多优先级业务传输的失效概率,提高系统可靠性,提出一种基于业务优先级和共享风险链路组(shared risk link groups,SRLG)的电力需求响应调度优化算法。根据电力通信网业务的分类,将需求响应业务进行业务优先级的分区定位,提出电力需求响应业务传输的信用值整形机制(credit-basedshaper,CBS),对不同优先级业务的传输调度机制进行描述。考虑电力通信网的共享风险链路组,对不同优先级业务调度路径的选择进行优化,实现所选路径的高可靠性。仿真结果表明,所提算法可以有效降低需求响应业务调度路径的SRLG综合失效概率和风险,平均节点处理时延较小,很好地保证了需求响应业务传输的可靠性和安全性。 展开更多

关键词 电力需求响应业务 调度优化算法 业务优先级 信用值整形机制 共享风险链路组 综合失效概率

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故障假设分析与保护层分析的集成研究 被引量：5

12

作者 周荣义 刘何清 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期227-231,共5页

针对故障假设分析能有效辨识各种潜在危险和可能事故的优势,保护层分析能对事故后果进行定量分析并能核实已有安全措施有效性大小的特点,提出将两者集成,有利于取长补短,更好地实现风险评价和风险控制的目的。介绍了故障假设分析和保护... 针对故障假设分析能有效辨识各种潜在危险和可能事故的优势,保护层分析能对事故后果进行定量分析并能核实已有安全措施有效性大小的特点,提出将两者集成,有利于取长补短,更好地实现风险评价和风险控制的目的。介绍了故障假设分析和保护层分析基本方法,阐述了两种方法集成的可行性、集成衔接关系、集成方法评价步骤以及集成方法的作用,并通过实例说明了集成方法的功能。结果表明:故障假设分析和保护层分析方法的集成,不仅能有效识别潜在风险事故,而且能对事故后果及已有安全措施的可靠性进行量化评估,以确定风险的可接受性和安全措施的有效性,进而达到确认是否需要增加新的安全措施的目的。 展开更多

关键词 安全管理工程 故障假设分析 保护层分析 集成 风险评价 要求失效概率 安全措施

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基于概率论技术的安全壳喷淋信号仪控设计方案分析与可靠性计算 被引量：2

13

作者 孙伟 江国进 +2 位作者 田亚杰 李悠然 张龙强 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期145-151,共7页

核电厂安全壳喷淋系统的主要功能是当发生导致安全壳内压力和温度升高的事故(LOCA或二回路管道破裂事故)后,通过喷淋系统的投入降低安全壳内的压力和温度,保证一回路压力的完整性,是反应堆保护系统的重要组成部分,除了要求有极高的可靠... 核电厂安全壳喷淋系统的主要功能是当发生导致安全壳内压力和温度升高的事故(LOCA或二回路管道破裂事故)后,通过喷淋系统的投入降低安全壳内的压力和温度,保证一回路压力的完整性,是反应堆保护系统的重要组成部分,除了要求有极高的可靠性外,还应有足够低的误动概率,以避免产生严重的核安全风险和造成巨大的经济损失。基于此,本文作者结合某核电厂实际工程案例对安全壳喷淋系统的仪控设计方案进行可靠性分析,通过运用概率论的方法,对两种不同技术方案进行具体比较,得出相应的结论,为核电厂重要逻辑的实现方案做了有益的探讨,拓展了新的思路。 展开更多

关键词 安全壳喷淋 表决逻辑 DCS 拒动率 误动率 概率论

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核电厂预应力混凝土安全壳结构抗震裕度评估 被引量：2

14

作者 薛志成 彭云志 +2 位作者 裴强 朱孔琛 张瑶 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2019年第1期104-109,共6页

为了探究不同强度地震作用下核安全壳结构发生开裂的失效概率,评估结构抗震裕度,对其进行静力弹塑性分析,确定发生开裂破坏时的顶点水平位移损伤指标.选取15条地震动记录对结构进行增量动力分析,对结果进行线性回归分析,得到结构地震概... 为了探究不同强度地震作用下核安全壳结构发生开裂的失效概率,评估结构抗震裕度,对其进行静力弹塑性分析,确定发生开裂破坏时的顶点水平位移损伤指标.选取15条地震动记录对结构进行增量动力分析,对结果进行线性回归分析,得到结构地震概率需求模型及地震易损性曲线.利用对数正态地震易损性分析模型进行结构抗震裕度分析,确定了结构高置信度低失效概率值为0. 254g,该值为安全停堆地震水平的1. 27倍.结果表明,核安全壳结构具有良好的抗开裂能力,地震易损性分析可以较好地反应其发生开裂破坏的概率与地震动强度水平之间的关系. 展开更多

关键词 核安全壳结构 增量动力分析法 PUSH-OVER分析 地震概率需求模型 易损性曲线 损伤指标 高置信度低失效概率 抗震裕度

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钢筋混凝土矩形柱地震破坏模式的概率分析 被引量：2

15

作者 马颖 程学斌 +2 位作者 吕瑞晗 许新勇 张建伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期49-54,共6页

鉴于破坏模式对既有钢筋混凝土柱抗震性能评价和震后恢复决策的重要性,从美国太平洋地震研究中心钢筋混凝土柱抗震性能试验数据库(PEER-Structural Performance Database)中收集214根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验数据,分析了弯曲... 鉴于破坏模式对既有钢筋混凝土柱抗震性能评价和震后恢复决策的重要性,从美国太平洋地震研究中心钢筋混凝土柱抗震性能试验数据库(PEER-Structural Performance Database)中收集214根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验数据,分析了弯曲、弯剪或剪切三种破坏模式的破坏特征及主要影响因素。根据钢筋混凝土柱塑性铰区截面剪力需求与抗剪承载力的关系,计算了发生三种不同破坏模式时剪力需求与抗剪强度的比值,并分别给出了相应的概率分布函数。结果表明,基于剪力需求和抗剪强度比值的概率分析能够合理地反映钢筋混凝土柱的地震破坏模式。 展开更多

关键词 钢筋混凝土(RC) 矩形截面柱 破坏模式 概率分布 剪力需求 抗剪强度

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基于检验测试的安全仪表系统安全评价Markov简化模型 被引量：3

16

作者 姬康 王璐 +3 位作者 王明锋 王先朝 许鹏 刘晓亮 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期18-26,共9页

Markov模型是研究安全仪表系统(Safety instrumented system,SIS)安全性的重要模型之一,但随着SIS运行特性日益复杂,其状态数量呈指数性增长,导致计算量剧增。考虑SIS运行阶段检验测试的特性,通过计算状态间转换率、确定主导状态、合并... Markov模型是研究安全仪表系统(Safety instrumented system,SIS)安全性的重要模型之一,但随着SIS运行特性日益复杂,其状态数量呈指数性增长,导致计算量剧增。考虑SIS运行阶段检验测试的特性,通过计算状态间转换率、确定主导状态、合并相似状态、引入修正因子补偿计算偏差等方法对Markov模型进行了简化,提出了一种系统的基于检验测试的要求时危险失效平均概率(PFDavg)的Markov简化计算模型,适用于低要求运行模式下同构冗余架构系统的SIS,该模型保留了Markov原始模型的主要特性,验证结果表明:在安全参数置信区间内,该模型的计算复杂度显著降低,结果误差在5%内,不会影响决策。 展开更多

关键词 安全仪表系统(SIS) 要求时危险失效平均概率 安全评价 Markov简化模型 检验测试 转换率 敏感度分析

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