供熱管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性模型重要度分析

宋顯波

摘 要：重要度分析是對可靠性數(shù)據(jù)的進一步分析，主要包括基本事件的FV重要度，風(fēng)險降低因子，風(fēng)險增加因子。以上分析結(jié)果分別為我們指出了對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度的貢獻較大的基本事件、系統(tǒng)存在的潛在風(fēng)險以及降低系統(tǒng)風(fēng)險最有效的方法。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng)；重要度；風(fēng)險增加因子；風(fēng)險減小因子

1 基本事件的FV重要度

基本事件是指在試驗中可以直接觀察到的，最基本的不能再分解的結(jié)果。一般認(rèn)為，重要度即一個基本事件或者最小割集對頂上事件發(fā)生的貢獻，而我們在對所有包含基本事件最小割集對整個系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度的影響表示時，常常會利用基本事件的FV重要度來進行。在這個過程中，基本事件的FV重要度跟系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度的影響成正比，具體的計算方法為文獻[1]中所給出的方法：

2 風(fēng)險降低因子

在實際應(yīng)用中，風(fēng)險降低因子提出了方法中最為行之有效降低系統(tǒng)風(fēng)險的方法，該因子的計算方法是通過提高基本事件的穩(wěn)態(tài)可用度到它的極限進行假設(shè)，即認(rèn)為它是完全可信賴的，在金酸系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度時不會存在失效的情況。它的計算方法為：

其中，風(fēng)險降低因子為正常計算的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度，該因子是將其所要計算的基本事件的穩(wěn)態(tài)不可用度強行設(shè)定為零之后，計算出的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度，相對原來基本事件穩(wěn)態(tài)不可用度來說較小。將基本事件循環(huán)水泵一為例，假設(shè)降低該基本事件的穩(wěn)態(tài)不可用度為零，那么系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的不可用度可以降低將近三分之一。

其中其他事件的風(fēng)險降低因子小于四臺水泵的，因此四臺水泵對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)可用度的貢獻度相對于其他事件來說更大。實例管網(wǎng)運行年數(shù)較少，管道及其附屬設(shè)備的風(fēng)險降低因子較小。值得注意的是，隨著管網(wǎng)運行年數(shù)的增加，要更加關(guān)注管道及其附屬設(shè)備風(fēng)險降低因子的增加幅度。

當(dāng)某個基本事件的狀態(tài)（0）變?yōu)楣收蠣顟B(tài)（1），而其他基本事件的狀態(tài)保持不變的時候，頂上事件會有四種狀態(tài)：從0變?yōu)?；處于0的狀態(tài)不會發(fā)生變化；處于1的狀態(tài)不會發(fā)生變化；從1變?yōu)?等。

3 風(fēng)險增加因子

風(fēng)險增加因子是指為了使系統(tǒng)總體的穩(wěn)態(tài)不可用度的一定程度增加，用來描述增加該基本事件的穩(wěn)態(tài)不可用度的方式方法。風(fēng)險增加因子的計算方法為：

其中，QTOP為正常計算的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度；QTOP（Qi=1）是將所計算的基本事件的穩(wěn)態(tài)不可用度強行設(shè)定為1后此時計算出的相對原來較大的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度，在這種前提下，計算出的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度相對于原來的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度較大。

4 結(jié)束語

對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不可用度的貢獻較大的基本事件為循環(huán)水泵1和補水泵1。

讓系統(tǒng)更加可靠的有效方法是降低四臺水泵的風(fēng)險。但在實際的工作中仍要綜合考慮更換、檢修各元部件的難易程度以及經(jīng)濟性指標(biāo)。而風(fēng)險降低因子提供了更換、檢修元部件的先后順序，可以為供熱企業(yè)確定工作思路和方案提供參考。

通過風(fēng)險增加因子，我們可以看出系統(tǒng)存在的潛在風(fēng)險。就本次分析而言，材質(zhì)缺陷、除污器故障、水箱部分的蝶閥破裂三個基本事件是系統(tǒng)存在的潛在風(fēng)險。

參考文獻

[1]宋維.基于故障樹技術(shù)的中國試驗塊堆核級循環(huán)冷卻水系統(tǒng)可靠性分析及局部動態(tài)問題研究[D].中國原子能科學(xué)研究院，2007，8.

[2]郭永基.可靠性工程原理[M].清華大學(xué)出版社，2002，1.

[3]高社生，張玲霞.可靠性理論與工程應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社，2002，8.