模糊事故樹分析在ＬＰＧ儲罐火災爆炸風險中的應用

摘要：利用三角模糊數來表示LPG儲罐火災、爆炸事故的各個基本事件發生概率；在事故樹及模糊算子的基礎上，得出頂事件的概率分布；利用中值法進行模糊重要度分析，確立了影響系統的主要因素，為LPG儲罐系統可靠性研究提供了技術途徑。

關鍵詞：事故樹；三角模糊數；中值法

中圖分類號：F224文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2008)01-0042-04

Abstract: It shows probabilities of each basic event for burning and blasting of LPG tanks by applying triangle fuzzy numerals. Probability of top event is calculated on the basis of fault tree and fuzzy operators. It utilizes median method to analyze fuzzy significance. The main factors for this accident are established. A technical way is shown for us to study reliability of LPG tanks systems.

Key words: fault tree; Triangle Fuzzy Numerals; Median Method

0引言

事故樹分析（FTA）誕生于20世紀60年代初期，它是現代安全系統工程學的重要組成部分，運用它可全面地找出系統中潛在的各種危險因素及其相互關系和影響程度，進而用定性和定量的方法預測系統的危險性，評價系統的安全性，從而采取最優安全措施和最佳的控制手段。

傳統的FTA是以布爾代數為基礎，在定量分析時，要求獲得所有基本事件發生的概率或最小割集的概率，這就需要獲取大量的可靠性數據。在進行LPG儲罐系統分析中，由于系統復雜和人為因素的影響，基本事件的發生概率很難用一個精確值表示出來。把模糊集理論引入到FTA中，用模糊數刻畫事件發生的概率，既能充分利用現有的統計數據，又在一定程度上允許描述誤差的存在，具有較大的靈活性和適應性。

1模糊數的表示

（1）隸屬度函數

（2）三角模糊數

如果一個模糊數的隸屬函數由線型函數組成，表示為：

2LPG儲罐火災爆炸事故樹的構建

分析LPG儲罐發生事故的成因，綜合考慮有可能引發火災爆炸事故的各個基本因素，構建事故樹，如圖2所示。圖中各符號所代表的事件如表1所示[1-2]。

3求頂事件模糊概率可能性分布

LPG儲罐火災爆炸基本事件的發生概率包括統計數據和專家經驗值，為了便于事故樹分析，本文將兩類數據歸一化為一種形式——三角模糊數。

對于有統計資料的基本事件發生概率，可以直接得到其概率值P，如表2所示[2]。將其用三角模糊數方法處理為：

對于沒有統計資料的基本事件概率采用專家評定法確定。評定工作由1個4人以上的專家小組來進行。各專家分別給出各基本事件發生概率的估計值，如表3所示。

取各估計概率的均值為m，偏差度為σ。設估計概率值服從正態統計規律，根據3σ規則，它的值落在區間m-3σ，m+3σ的概率為99.73%，故設α=β=3σ。

根據公式（2），通過三角模糊數處理后的所有基本事件的概率如表4所示。

根據“與”門模糊算子和“或”門模糊算子[3]，并結合圖2，求得頂事件的模糊概率可能性分布為<2.7548e-004，6.4159e

4模糊重要度分析

本文利用中值法進行模糊重要度的分析。首先借助于文獻[4]中有界閉模糊數中值的定義來衡量一個有界閉模糊數的大小，再用模糊事故樹分析進行系統可靠性分析時，假定基本事件故障數據的可能性函數為正有界閉模糊數。

參考文獻：

[1] 黃昆，蔣宏業，李余斌，等. LPG儲罐火災與爆炸事故分析[J]. 西南石油學院學報，2004，26(5):74-76.

[2] 周浩，楊光，尹達，等. 液化石油氣儲罐火災爆炸事故分析[J]. 交通環保，2001，22(3):15-17.

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。