供熱管網系統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據的進一步分析，主要包括基本事件的FV重要度，風險降低因子，風險增加因子。以上分析結果分別為我們指出了對系統穩態不可用度的貢獻較大的基本事件、系統存在的潛在風險以及降低系統風險最有效的方法。

關鍵詞：供熱管網；重要度；風險增加因子；風險減小因子

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果。一般認為，重要度即一個基本事件或者最小割集對頂上事件發生的貢獻，而我們在對所有包含基本事件最小割集對整個系統穩態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重要度跟系統穩態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 風險降低因子

在實際應用中，風險降低因子提出了方法中最為行之有效降低系統風險的方法，該因子的計算方法是通過提高基本事件的穩態可用度到它的極限進行假設，即認為它是完全可信賴的，在金酸系統穩態不可用度時不會存在失效的情況。它的計算方法為：

其中，風險降低因子為正常計算的系統穩態不可用度，該因子是將其所要計算的基本事件的穩態不可用度強行設定為零之后，計算出的系統穩態不可用度，相對原來基本事件穩態不可用度來說較小。將基本事件循環水泵一為例，假設降低該基本事件的穩態不可用度為零，那么系統穩態的不可用度可以降低將近三分之一。

其中其他事件的風險降低因子小于四臺水泵的，因此四臺水泵對系統的穩態可用度的貢獻度相對于其他事件來說更大。實例管網運行年數較少，管道及其附屬設備的風險降低因子較小。值得注意的是，隨著管網運行年數的增加，要更加關注管道及其附屬設備風險降低因子的增加幅度。

當某個基本事件的狀態（0）變為故障狀態（1），而其他基本事件的狀態保持不變的時候，頂上事件會有四種狀態：從0變為1；處于0的狀態不會發生變化；處于1的狀態不會發生變化；從1變為0等。

3 風險增加因子

風險增加因子是指為了使系統總體的穩態不可用度的一定程度增加，用來描述增加該基本事件的穩態不可用度的方式方法。風險增加因子的計算方法為：

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

4 結束語

對系統穩態不可用度的貢獻較大的基本事件為循環水泵1和補水泵1。

讓系統更加可靠的有效方法是降低四臺水泵的風險。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濟性指標。而風險降低因子提供了更換、檢修元部件的先后順序，可以為供熱企業確定工作思路和方案提供參考。

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

參考文獻

[1]宋維.基于故障樹技術的中國試驗塊堆核級循環冷卻水系統可靠性分析及局部動態問題研究[D].中國原子能科學研究院，2007，8.

[2]郭永基.可靠性工程原理[M].清華大學出版社，2002，1.

[3]高社生，張玲霞.可靠性理論與工程應用[M].國防工業出版社，2002，8.