基于模糊事故树羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸分析方法

摘要

本发明涉及一种基于模糊事故树羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸分析方法。本发明首先在对羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故构建事故树的基础上，根据现场设备实际运行状况的统计及依据专家经验所提供的模糊信息，运用模糊事故树理论，对羰基化生产醋酐合成反应釜进行了模糊可靠性分析，求出了羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故的模糊概率可能性分布；并利用结构重要度系数近似值法对其进行结构重要度分析，运用对事故树底部事件进行排序分级的加权结构重要度分析法，确立了影响系统的最主要因素，为系统安全分析提供了新的方法和途径。

主权项

基于模糊事故树羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸分析方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1.确定分析对象为“羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”；步骤2.建造事故树；由反应釜爆炸可知只有在“反应压力异常升高”、“压力超过反应釜的承受能力”同时发生且在“控制系统故障”存在的条件下，反应釜爆炸事故才可能发生；因此，第一层事件之间的逻辑关系用逻辑与门、逻辑与门表示，直至事故树的规模和分析深度达到基本事件为止，得到“羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”的事故树图；步骤3.事故树的简化描述利用一个三维数组T(i,j,k)来存储故障树各层事件之间的连接关系，T(i,j,k)表示第i层中第j个事件所连接的第k个下层事件；同时利用二维数组Ts(i,j)来存储故障树中所有用逻辑与门连接的事件；顶事件：T（0,0,1）=T第二层事件：T（1,1,1）=A₁；T（1,1,2）=A₂；T（1,1,3）=A₃第三层事件：T（2,1,1）=B₁⊕B₂⊕B₃；T（2,2,2）=X₁⊕X₂；T（2,3,3）=X₃⊕X₄⊕B₄⊕X₅第四层事件：T（3,1,1）=C₁⊕C₂；T（3,1,2）=X₆⊕X₇；T（3,1,3）=C₃⊕C₄逻辑与门连接的事件：$\mathrm{Ts}(i,j)=A_1\otimes A_2\otimes A_3$步骤4.事故树分析的模糊算子设定；由于化工生产系统的复杂性,导致各基本事件的发生是随机的不确定的,对于没有统计资料的各基本事件或统计资料不够全面或统计资料缺失的情况下,应采用专家打分结合三角模糊数来进行处理，用三角模糊数来表示各不定事件发生的概率；有n个专家对羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事件的发生概率进行评估,则其三角模糊数的概率值集合为:i=1,2……n；对于离散型随机事件变量,其数学期望值E(x)即为其均值m,则m=E(x)=离散型随机事件变量的数学方差u=D(x)为$D\left(x\right)={\delta }^2=\underset{k=1}{\overset{n}{\Sigma }}{[x_k-E\left(x\right)]}^2{P}_k---\left(1\right)$步骤5.结构重要度分析；结构重要度分析,是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度，即在不考虑各基本事件的发生概率的情况下,分析各基本事件对顶事件发生所产生的影响程度；基本事件结构重要度越大,它对顶事件的影响就越大,反之亦然；基本事件的结构重要度系数由近似式(2)计算所得；式中，为基本事件X_i的结构重要度系数；N_i为基本事件X_i所属最小径集包含的基本事件数；E_r为最小径集；步骤6.加权结构重要度分析；基本事件加权结构重要度分析法，能从量的角度上来表达事故树中各基本事件对顶事件的影响程度，根据损失合成原则的思想，得出数学表达式(3)；式中，I'_g(i)为加权结构严重度，用来表达基本事件X_i对顶事件的影响程度；为基本事件X_i的发生概率；为基本事件X_i的结构重要度系数；步骤7.依据基本事件结构重要度系数确定安全控制优选方案；由模糊事故树分析方法分析得出的各基本事件的结构重要度系数知，各基本事件对顶上事件影响重要程度的相对大小，籍此可以找出系统的最薄弱环节，从而确定所应采取相应安全措施的优先顺序，实现对生产安全进行科学、合理、有效的控制。