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油田联合站故障树评价研究
张乃禄 赵晓姣 胡长岭(西安石油大学电子工程学院)
摘要：故障树分析是在油田桑输联合站安全评价中被广泛应用的一项重要技术。通过对采油厂集输联合站工艺流程和危险因素的分析，建立采油厂集输联合站的故障树。采用布尔代数。求得故障树的最小割集，给出故障树顶事件失效概率和底事件结构重要度，进而确定该采油厂集输联合站顶事件的事故概率．得出影响该采油厂集输联合站安全性的重要因素。
关键词：联合站；安全评价；事故树
本文以延长油田股份有限公司某采油厂联台站为背景，对采油厂集输联合站工艺流程和危险危害因素进行分析，并进行故障树定性定量分析和评价，确定该采油厂集输联合站顶事件的事故概率。
l 工艺流程与危险因素分析
1．1工艺过程危险性特点分析
(1)油气分离。一般采用多级分离，运行的关键是控制分离器的压力和液面。控制液面主要是为了防止原油进入天然气管道或气进入油管道。在油气分离中最易发生的事故就是分离器跑油u·。
(2)原油加热。为了提高油温，降低粘度，需要将原油加热。完成对原油加热任务的加热炉是承受高温的密闭设备，由于长期在不同的压力和温度下工作，具有发生火灾和爆炸的危险性。
(3)原油储存。原油一般由大罐储存，由此产生的蒸发损耗，既增加了环境污染，又加大了原油的挥发，而且由于操作不当易引起冒顶和憋压。
(4)原油外输。原油外输主要设施是输油泵、容器、加热炉和工艺管线等。泵房内有一定浓度的可燃气，有可能形成爆炸和火灾事故的隐患。输油系统操作不当易引起憋压、跑油、抽空等安全事故。
1．2介质危险性分析
集输联合站的工作介质为原油和天然气。
(1)原油的危险性。易燃性液体，易蒸发，易产生静电，易受热膨胀、沸溢。(2)天然气的危险性。易燃性，易爆性，毒性。事故树的建立
根据对延长油田股份有限公司某采油厂联台站的资料分析和现场调研，建立起联合站事故树因素表和联合站故障树，如表
1、图1所示。该故障树共包含了59个基本事件，其中x。，x。，……x。为基本事件代号。事故树的定性分析
故障树定性分析的任务就是求出故障树的全部最小割集。通过对最小割集的分析，可以找出系统的薄弱环节，提高系统的可靠性与安全性”。按由上面结果，进行如下分析：
(1)由事故树可见，或门的个数很多，而与门个数较少，根据或H定义，只要有任意一个基本事件发生就有输出，而与门表示只有全部基本事件同时发生时才有输出，所以，从与门和或门的数量比例看，可知该系统的危险较大。
(2)从最小剖集看，由于最小割集共有77组，表明导致该事故发生共有77种可能途径。而且基本上每组最小割集都包古X。这个事件，所以这个事件最为关键，只要使得这个事件不发生，联合站发生故障的可能性就会大大减小。另外，可以看到大多数基本事件只是省略事件，如泄压装置失效这一事件叉可包括许多基本事件，所以，实际上造成该事故发生的可能性很大。事故树的定量分析
4．1故障树顶事件发生概率
由于一般基本事件的发生概率很小，因此上式取第一项近似计算即可。
4．2基本事件概率重要度的计算
关于基本事件的发生概率，可采用统计法或者专家主观判断法来估算。
4．3教障村基本事件结构重要度分析
如果不考虑基本事件发生的难易程度，或假设各个基本事件发生概率相等，仅从故障树的结构上研究各个基本事件对顶事件的影响程度。称为结构重要度。
根据上式定义，进行计算得出各个基本事件的结构重要度顺序为：
结构重要度的大小，说明了各基本事件在系统中所占的地位和重要程度，结合客观实际，抓住主要矛盾，即可制定出相应的预防措施来。事件48的结构重要度最大，那么它对顶事件的发生影响最大，其他事件的结构重要度低，它们对顶事件的影响相对较小。结论(1)基于资料分析和现场调研结果，建立了集输联合站的故障树，表明在故障树的77个基本事件中，造成联合站事故的主要原因为通风不良、储罐密封不良、液体腐蚀、盘管穿孔和人员误操作等。如果加强这方面的监察．提高这些方面的可靠性，及时地处理故障，将可大大提高联台站运行的安全可靠性和生产效率。
(2)运用事故树评价的定性和定量分析，为事故调查、事故预防和采取措施提供了有效的依据，要提高集输联合站的安全性，应首先考虑发生概率较大或危险性较大的一阶最小割集，如26个一阶最小割集等。
(3)对油田集输联合站安全性进行事故树评价，可以抓住解决问题的主要矛盾，编制预防事故的安全检查表，能为系统安全分析创造良好的条件．使人们能全面了解防止事故的要点，促进油气田安全生产具有重要意义。
