气田集气站可靠性评价技术研究

论文摘要

气田集气站是集输系统的重要组成部分,保证集气站的安全生产是非常重要的。由于天然气的易燃易爆性,它的储存和运输存在很大的风险。集气站属于重大危险源,旦发生了事故,会产生非常严重的后果,造成难以估计的人员伤亡和财产损失。如何才能使站场集输系统能在规定时间,规定条件下,安全、稳定的运行,是一个急需解决的问题,这就需要对集气站进行可靠性分析。通过分析与总结可靠性的理论和方法,对可靠性分析的目的、需要达到的目标,分析的方法进行了阐述,并制定了研究的技术路线。建立了集气站的系统可靠性模型,经过计算得出了站场内的主要设备的失效概率,并最终得出集气站的可靠度与失效概率。从工艺流程、站场设备,现场安全管理,以及环境因素等几个方面,分析集气站的危险因素。建立了集气站的故障树模型,并进行了定性分析。计算得到了最小割集,确定了能够导致顶事件发生的一切可能的故障模式,并对集气站失效的主要影响因素进行了分析。采用模糊理论分析了专家估算法计算基本事件失效概率的方法,并用故障树模糊分析计算了顶事件的失效概率。分析了集气站失效的事故类型,主要包括泄漏扩散、火灾、以及爆炸。建立了失效故障的后果模型,包括天然气的泄露、天然气的扩散模型、物理爆炸与化学爆炸模型,以及泄漏扩散后果模型、爆炸造成的破坏与人员伤亡等。运用PHSAT软件对集气站进行了后果分析,得到了泄漏扩散的浓度分布,以及火灾与爆炸的影响区域,并分析了相关的影响因素。最后,在总结集气站可靠性分析得到的结论的基础上,提出了需要进一步研究的内容。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 可靠性研究的起源
• 1.2.2 国内外研究状况
• 1.3 研究的主要内容
• 1.4 研究的技术路线
• 第2章 可靠性分析基本方法
• 2.1 可靠性特征量
• 2.1.1 可靠度R（t）
• 2.1.2 累积失效概率F（t）
• 2.1.3 失效概率密度f（t）
• 2.1.4 失效率λ（t）
• 2.2 可靠性分析方法
• 2.2.1 失效模式与后果分析
• 2.2.2 故障树分析方法
• 第3章 基于故障树的集气站可靠性分析
• 3.1 集气站概况
• 3.2 危险因素分析
• 3.3 系统可靠性模型的建立
• 3.4 失效概率的计算
• 3.4.1 通用失效概率
• 3.4.2 设备修正系数
• 3.4.3 管理修正系数
• 3.4.4 失效概率计算
• 3.5 故障树分析
• 3.5.1 故障树的建立
• 3.5.2 故障树定性分析
• 3.5.3 集气站失效的主要影响因素
• 第4章 基于模糊理论的集气站可靠性分析
• 4.1 模糊分析基本方法
• 4.1.1 单级模糊综合评价
• 4.1.2 层次分析法
• 4.2 失效概率的模糊分析
• 4.3 集气站失效的故障树模糊分析
• 4.3.1 模糊运算
• 4.3.2 集气站主要危险因素故障树
• 4.3.3 顶事件发生的模糊概率
• 第5章 集气站事故的后果分析
• 5.1 集气站事故类型
• 5.2 事故的后果分析
• 5.2.1 天然气的泄漏扩散
• 5.2.2 爆炸
• 5.2.3 火灾
• 5.3 运用PHAST软件模拟
• 5.3.1 泄漏扩散
• 5.3.2 火灾与爆炸
• 第6章 结论与展望
• 6.1 研究的结论
• 6.2 需要进一步研究的内容
• 6.3 创新点
• 谢辞
• 参考文献