基于貝葉斯網絡的鉆井平臺法蘭故障診斷及網絡節點靈敏度分析

李忠濤 中海石油（中國）有限公司北京研究中心

熊振南 集美大學航海學院

1.引言

在評估系統的可靠性因素中，系統設施的可靠性、可用性和可維修性（簡稱RAM分析）是三個重要的因素。RAM分析在航空、鐵路、航海、電子等領域有著廣泛的應用。我國于上世紀六十年代開始開展可靠性研究應用，近年在載人飛船、高速鐵路、供電等方面均有應用。海上油氣開發本身具有高投入、高風險、高技術含量的特點，根據油氣田不同開發模式，海上油氣生產設施包含海上生產平臺、水下生產系統、海底管道等。由于海上油氣田一般相距海岸較遠，海上油氣生產、生活類似“孤島”，海上油氣生產設施作為一個復雜系統工程，其可靠性與生產、生活息息相關。

在石油、化工等領域，法蘭是使用最多的連接設備之一。隨著工業化進程的快速發展，對法蘭的設計規范要求也越來越高，一方面，要求法蘭的密封性要足夠可靠，另一方面，其強度也要滿足要求，只有同時滿足這兩點，才能避免密封失效造成的泄漏事故，保證安全生產，減少經濟損失和環境污染。因此，對法蘭故障的診斷和網絡節點靈敏性分析，越來越受到行業組織和企業的重視。

2.基于貝葉斯網絡的法蘭故障診斷模型建立

2.1 貝葉斯網絡

貝葉斯網絡是一種不確定知識推理的概率圖模型，其網絡拓樸結構是一個有向無環圖。將有因果關系的變量用箭頭來連接，若兩個節點間以一個單箭頭連接在一起，表示其中一個節點是“因”，另一個是“果”，兩節點就會產生一個條件概率值。……