CN112183912A - 一种输油站场管道失效概率评估方法及装置 - Google Patents

一种输油站场管道失效概率评估方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种输油站场管道失效概率评估方法及装置，所述方法包括：根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法，简单方便，无需依赖第三方专业评估团队，由站内相关工作人员根据管道内因风险因素和外因风险因素即可确定管道的失效概率，进而结合失效概率评价标准即可得到管道失效概率的评估结果，从而利于实现站场管道失效概率的动态准确评估。

Description

一种输油站场管道失效概率评估方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种输油站场管道失效概率评估方法及装置。
背景技术
预计到2020年，原油、成品油管道将增长到6.5万公里。输油管道事业在迅速发展的同时，作为输油管道系统核心单元的输油站场的数量也在不断增加。与线路漫长的管道相比，站场虽然在空间上只是零星地分布于管道沿途的若干节点，但却承担着接收、分输、增压、计量、清管等任务，这些重要功能使得站场在整个输油管道系统中具有极其重要的地位。由于油品介质具有易燃易爆、有毒有害的特性，输油管道系统成为一种高度危险的密闭连续输送系统，输油站场管道的安全状况长期以来都是国家和社会所关注的焦点问题。
对站场工艺管道的安全管理主要是基于风险的管理，指对工艺管道面临的风险不断进行识别和评价，采取各种风险削减措施，将风险控制在可接受的范围内，最终实现安全、可靠、经济地运行工艺管道的目的。其中风险评价是主要的技术手段，目前风险评价的发展趋势有半定量和定量两种，而失效概率评估是定量风险评价的重要内容之一。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种输油站场管道失效概率评估方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供了一种输油站场管道失效概率评估方法，包括：
根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；
根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；
根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；
根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
第二方面，本发明实施例还提供了一种输油站场管道失效概率评估装置，包括：
第一获取模块，用于根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；
第二获取模块，用于根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；
第三获取模块，用于根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；
评估模块，用于根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述输油站场管道失效概率评估方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述输油站场管道失效概率评估方法的步骤。
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法及装置，先根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率，然后根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数，接着根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率，最后根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。因此，本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法及装置，一方面可以得到管道失效概率的评估结果，另一方面，本发明实施例提供的这种根据内因风险因素获取管道的基本失效概率，根据外因风险因素获取失效修正系数，以及采用失效修正系数对管道的基本失效概率进行修正得到管道的失效概率的处理方式，在能够准确反映管道失效概率的同时，简单方便，无需依赖第三方专业评估团队，由站内相关工作人员根据管道内因风险因素和外因风险因素即可确定管道的失效概率，进而结合失效概率评价标准即可得到管道失效概率的评估结果，从而利于实现站场管道失效概率的动态准确评估。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的管道外因风险因素体系示意图；
图3是本发明一实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法的处理过程示意图；
图4是本发明另一实施例提供的输油站场管道失效概率评估装置的结构示意图；
图5是本发明又一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法包括如下步骤：
步骤101：根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率。
在本步骤中，输油站场管道的内因风险因素是指管道本身的因素(如焊缝、壁厚等)、外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素等有可能导致管道风险的内在因素。由于管道的内因风险因素对管道的失效概率有较大的影响，因此，可以先根据管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率。
步骤102：根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数。
在本步骤中，输油站场管道的外因风险因素是指人员因素、物因因素、环境因素、管理因素等有可能导致管道风险的外在因素。这里可参考图2所示的管道外因风险因素体系示意图。由于管道的外因风险因素对管道的失效概率也存在一定的辅助影响，因此可以根据管道的外因风险因素获取失效修正系数，然后用得到的失效修正系数去修正步骤101得到的基本失效概率。
步骤103：根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率。
在本步骤中，利用步骤102得到的失效修正系数去修正步骤101得到的基本失效概率，进而得到管道的失效概率。
例如，可以根据下面关系模型获取管道的失效概率P：
P＝P1·FM
其中，P1表示管道的基本失效概率，FM表示失效修正系数。
步骤104：根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
在本步骤中，在步骤103得到管道的失效概率后，可以根据管道的失效概率评价标准和步骤103得到管道的失效概率评估管道的失效概率等级。需要说明的是，在根据上述步骤103得到管道的失效概率后，只是得到了一个失效概率的绝对大小值，由于在对管道的失效概率进行评估时，需要得到一个相对评估结果，例如当前管道的失效概率是大，还是一般，还是小，因此，在步骤103得到管道的失效概率后，还需要结合管道的失效概率评价标准，进一步得到管道的失效概率等级，进而确定当前管道的失效概率处于哪一个等级，严重程度如何。
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法及装置，先根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率，然后根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数，接着根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率，最后根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。因此，本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法及装置，一方面可以得到管道失效概率的评估结果，另一方面，本发明实施例提供的这种根据内因风险因素获取管道的基本失效概率，根据外因风险因素获取失效修正系数，以及采用失效修正系数对管道的基本失效概率进行修正得到管道的失效概率的处理方式，在能够准确反映管道失效概率的同时，简单方便，无需依赖第三方专业评估团队，由站内相关工作人员根据管道内因风险因素和外因风险因素即可确定管道的失效概率，进而结合失效概率评价标准即可得到管道失效概率的评估结果，从而利于实现站场管道失效概率的动态准确评估。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述输油站场管道的内因风险因素包括外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素；
相应地，所述步骤101具体可通过如下方式实现：
步骤101A：获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分。
在本步骤中，为获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分，需要先根据一些历史相关数据确定外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重，然后根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重，为所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素分配对应的分值，然后再根据所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素分别分配得到的分值为所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素中的各考核指标分配对应的分值，并根据各考核指标下所有可能出现的考核结果的危险影响程度为各考核指标下所有可能出现的考核结果分别分配对应的分值，然后根据所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素中各考核指标的实际考核结果对应的分值获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分。
在本实施例中，具体可通过如下方式获取外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重：
S1、根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素之间的相对重要程度建立优先关系矩阵F＝(fij)m×m：
Figure BDA0002119346900000071
其中，s(i)和s(j)分别表示因素i和j的相对重要程度，s(i)＝s(i)表示因素i和j的重要程度为相同，s(i)>s(i)表示因素i的重要程度大于因素j的重要程度，s(i)<s(i)表示因素i的重要程度小于因素j的重要程度；m为涉及的因素种类，m＝5；
S2、将优先关系矩阵F转化为模糊一致矩阵R：
Figure BDA0002119346900000072
Figure BDA0002119346900000073
Figure BDA0002119346900000074
Figure BDA0002119346900000075
其中，ri为模糊一致矩阵R中的元素，k为变量，rij和li均为中间计算变量；
S3、根据下面关系模型获取外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重Wi：
Figure BDA0002119346900000076
在本实施例中，可以依据工艺管道历史失效统计、工艺管道检维修台账和操作员工的经验等数据确定外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素之间的相对重要程度，然后根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素之间的相对重要程度建立优先关系矩阵。
在本实施例中，假设依据工艺管道历史失效统计、工艺管道检维修台账和操作员工的经验等数据确定外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素之间的相对重要程度为：管道状况因素>外腐蚀因素>外载荷因素>内腐蚀因素>振动因素(当然并不限于此，因为不同场景或条件下这五个因素之间的相对重要性不同)，则可建立如下的优先关系矩阵F＝(fij)m×m：
Figure BDA0002119346900000081
由此得到：r1＝3.5，r2＝1.5，r3＝2.5，r4＝0.5，r5＝4.5，进而带入上述计算权重的公式
Figure BDA0002119346900000082
中得到外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素的权重分别为0.25、0.10、0.15、0.10、0.40。需要说明的是，通过本实施例提供的这种权重确定方法获取的权重更加客观和合理，具有较高的参考意义。
在本实施例中，依据上面计算得到的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素的权重0.25、0.10、0.15、0.10、0.40，分别为所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素分配对应的分值，以及根据所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素分别分配得到的分值为所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素中的各考核指标分配对应的分值。其中，按照上面方式得到的管道内因风险因素体系与评分细则如表1所示。
表1管道内因风险因素体系与评分细则
Figure BDA0002119346900000083
Figure BDA0002119346900000091
Figure BDA0002119346900000101
在本实施例中，参见下表2，根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的考核指标的考核结果得到外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的评分结果。
表2管道内因风险因素的评分结果
Figure BDA0002119346900000102
Figure BDA0002119346900000111
步骤101B：根据输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分获取输油站场管道的内因风险因素的量化评分。
在本步骤中，将外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分求和即可得到管道的内因风险因素的量化评分。根据上面表2所示的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的评分结果，可以获知管道的内因风险因素的量化评分为87。
步骤101C：根据输油站场管道的内因风险因素的量化评分和预设关系模型获取管道的基本失效概率。
在本步骤中，具体可通过如下方式获取管道的基本失效概率：
Z1、对输油站场管道的内因风险因素的量化评分进行归一化处理，得到归一化评分。
在本步骤Z1中，对上述管道的内因风险因素的量化评分87进行归一化处理，得到归一化评分为0.87。
Z2、根据所述归一化评分确定对应的评分区间。
在本步骤Z2中，由于现有的评价体系采用5级自然语言的方式，其对应的评判语为{小(S)、较小(RS)、中等(M)、较大(RL)、大(L)}，因此，为与现有的评价体系相适应，在本实施例中，将评分区间按照各级自然语言划分为5个等级，即[0,0.2)、[0.2,0.4)、[0.4,0.6)、[0.6,0.8)、[0.8,1]。由于步骤Z1得到的归一化评分为0.87，因此，所述归一化评分确定对应的评分区间为[0.8,1]。
Z3、根据所述归一化评分、所述归一化评分对应的评分区间以及下面关系模型获取管道的基本失效概率P1：
Figure BDA0002119346900000121
Figure BDA0002119346900000122
FPS＝[FPSR+1-FPSL]/2
Figure BDA0002119346900000123
Figure BDA0002119346900000124
Figure BDA0002119346900000125
Figure BDA0002119346900000126
Figure BDA0002119346900000127
在本步骤Z3中，x表示归一化评分，a为所述归一化评分对应的评分区间的下限减0.05；b为所述归一化评分对应的评分区间的上限加0.05；评分区间共包括[0,0.2)、[0.2,0.4)、[0.4,0.6)、[0.6,0.8)和[0.8,1)五个区间，λ为中间参数变量，FPS为模糊可能性值，FPSR为右模糊可能性值，FPSL为左模糊可能性值，
Figure BDA0002119346900000131
表示fW(x)和fmax(x)两个函数的交点中值最大的交点，
Figure BDA0002119346900000132
表示fW(x)和fmin(x)两个函数的交点中值最大的交点。
在本实施例中，假设归一化评分x＝0.87，则归一化评分x＝0.87对应的评分区间[0.8,1)，因此，a＝0.75，b＝1.05，因此：
Figure BDA0002119346900000133
这里，由于归一化评分x＝0.87，则fW(x)＝1，相应地，将fW(x)＝1代入到
Figure BDA0002119346900000134
和
Figure BDA0002119346900000135
中，得到FPSR＝1和FPSL＝1。然后将FPSR＝1和FPSL＝1代入到FPS＝[FPSR+1-FPSL]/2中，得到FPS＝0.5。然后将FPS＝0.5代入到
Figure BDA0002119346900000136
中，得到λ＝2.301。
最后，将λ＝2.301代入到
Figure BDA0002119346900000137
中，得到基本失效概率P1＝0.005。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，给出失效修正系数FM的获取方式。本实施例在考虑“人-物-环-管”多因素耦合的作用下，确定管体外的其它客观风险因素为外因风险因素，包括人员因素、物因因素、环境因素和管理因素。其中人员因素，即人员的不安全行为，人既是管理对象又是管理主体；物因因素，即物的不安全状态，包括管道的安全防护设施等；环境因素，即环境的不安全条件，主要包括自然环境和社会环境两个方面；管理因素，即管理缺陷，是最主要的因素，管理上的错误可能引起人的不安全行为、物的不安全状态以及不安全的工作和社会环境。参见图2所示，其中人员因素包括技术水平、人员素质、受教育程度、工作经历；物因因素包括接地电阻、管道检验、安全保护；环境因素包括气象状况、地理环境、施工环境；管理因素包括员工培训、工艺危害性分析、监管力度、奖惩制度、安全标识。
相应地，所述步骤102具体可通过如下方式实现：
获取人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果；
根据人员因素、技术因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果获取外因风险因素的总分值；
根据外因风险因素的总分值，按照下面的关系模型，获取失效修正系数FM：
FM＝10(-0.02pscore+1)
Figure BDA0002119346900000141
其中，score表示外因风险因素的总分值，pscore表示评分的百分比。
在本实施例中，为获取输油站场管道的人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果，需要先根据一些历史相关数据确定人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的权重，然后根据人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的权重，为所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素分配对应的分值，然后再根据所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素分别分配得到的分值为所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素中的各考核指标分配对应的分值，并根据各考核指标下所有可能出现的考核结果的危险影响程度为各考核指标下所有可能出现的考核结果分别分配对应的分值，然后根据所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素中各考核指标的实际考核结果对应的分值获取输油站场管道的人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的量化评分。
在本实施例中，具体可通过如下方式获取人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的权重：
S1’、根据人员因素、物因因素、环境因素和管理因素之间的相对重要程度建立优先关系矩阵F＝(fij)m×m：
Figure BDA0002119346900000151
其中，s(i)和s(j)分别表示因素i和j的相对重要程度，s(i)＝s(i)表示因素i和j的重要程度为相同，s(i)>s(i)表示因素i的重要程度大于因素j的重要程度，s(i)<s(i)表示因素i的重要程度小于因素j的重要程度；m为涉及的因素种类，m＝4；
S2’、将优先关系矩阵F转化为模糊一致矩阵R：
Figure BDA0002119346900000152
Figure BDA0002119346900000153
Figure BDA0002119346900000154
Figure BDA0002119346900000155
其中，ri为模糊一致矩阵R中的元素，k为变量，rij和li均为中间计算变量；
S3’、根据下面关系模型获取人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的权重Wi：
Figure BDA0002119346900000156
在本实施例中，可以根据输油站的周边情况和站内相关管理规定等数据确定人员因素、物因因素、环境因素和管理因素之间的相对重要程度，然后根据人员因素、物因因素、环境因素和管理因素之间的相对重要程度建立优先关系矩阵。
在本实施例中，假设根据输油站的周边情况和站内相关管理规定等数据确定人员因素、物因因素、环境因素和管理因素之间的相对重要程度为：管理因素>人员因素＝物因因素>环境因素(当然并不限于此，因为不同场景或条件下这四个因素之间的相对重要性不同)，则可建立如下的优先关系矩阵F＝(fij)m×m：
Figure BDA0002119346900000161
由此得到：r1＝2，r2＝2，r3＝0.5，r4＝3.5，进而带入上述计算权重的公式
Figure BDA0002119346900000162
中得到人员因素、物因因素、环境因素和管理因素的权重分别为0.25、0.25、0.12、0.38。需要说明的是，通过本实施例提供的这种权重确定方法获取的权重更加客观和合理，具有较高的参考意义。
在本实施例中，依据上面计算得到的人员因素、物因因素、环境因素和管理因素的权重0.25、0.25、0.12、0.38，分别为所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素分配对应的分值，以及根据所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素分别分配得到的分值为所述人员因素、物因因素、环境因素和管理因素中的各考核指标分配对应的分值。其中，按照上面方式得到的管道外因风险因素体系与评分细则如表3所示。
表3管道外因风险因素体系与评分细则
Figure BDA0002119346900000163
Figure BDA0002119346900000171
Figure BDA0002119346900000181
在本实施例中，参见下表4，根据人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的考核指标的考核结果得到人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果。
表4管道外因风险因素的评分结果
Figure BDA0002119346900000182
Figure BDA0002119346900000191
Figure BDA0002119346900000201
在本实施例中，根据上表4所示的人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果，可以得到外因风险因素的总分值为85，因此，根据外因风险因素的总分值，按照上面所示的计算失效修正系数的关系模型，获取失效修正系数FM为：FM＝10(-0.02pscore+1)＝0.2。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述步骤103具体可通过如下方式实现：
根据下面关系模型获取管道的失效概率P：
P＝P1·FM
其中，P1表示管道的基本失效概率，FM表示失效修正系数。
在本实施例中，假设基本失效概率为P1＝0.005，失效修正系数FM为FM＝0.2，则失效概率P＝P1·FM＝0.005*0.2＝0.001。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，由于现有的评价体系采用5级自然语言的方式，其对应的评判语为{小(S)、较小(RS)、中等(M)、较大(RL)、大(L)}，因此，为与现有的评价体系相适应，在本实施例中，所述管道的失效概率评价标准采用五级评价标准；五级评价标准分别对应的失效概率区间为[0,0.00001)、[0.00001,0.0001)、[0.0001,0.001)、[0.001,0.01)和[0.01,1)，将失效概率区间与对应的失效概率等级按照下表5进行对应划分：
表5失效概率等级划分
失效概率等级 失效概率
1(低) [0,0.00001)
2(较低) [0.00001,0.0001)
3(中等) [0.0001,0.001)
4(较高) [0.001,0.01)
5(高) [0.01,1]
相应地，所述步骤104具体可通过如下方式实现：
根据所述管道的失效概率所处的失效概率区间，评估管道的失效概率等级。
在本实施例中，假设失效概率P＝0.001，则根据上表5可知失效概率等级为4级，此时失效概率较高，说明管道安全等级较低，故应尽快采取相应的保护措施。
参见图3所示的输油站场管道失效概率评估方法的处理过程示意图。本发明实施例从分析管道故障机理出发，可全面识别管道风险因素，充实评价体系；通过构建管道内因风险因素体系计算基本失效概率，分析了导致管道风险的内因，解决了缺少管道失效统计与失效分析的现状。此外，基于“人-物-环-管”构建管道外因风险因素体系计算失效修正系数，分析了导致管道风险的外因，并采用外因对内因修正的方式，使得风险因素考虑的更加全面，更加贴合工程实际。此外，本发明实施例在进行失效概率评估时，使得失效概率评估结果与已有的五级评价标准相适应，进而评估管道的失效概率等级，从而便于管道管理者根据失效概率等级进行后续的决策分析。
需要说明的是，由于输油站场的管道结构复杂、工艺繁琐，给失效概率评估技术带来众多挑战。现有的管道风险评估技术全部采用基于RBI的评价思路，需在已知基本失效概率和腐蚀速率的前提下开展评价工作。然而目前在评价时用的基本失效概率和腐蚀速率全部参考国外统计数据，这给计算结果带来了很大不确定性，并且此类评价专业性较强，评价数据精度要求高，获取难度大，不便于日常管道的安全管理，不利于实现管道的动态失效概率评估。而本实施例提供的输油站场管道失效概率评估方法，基于管道日常管理资料，采用风险外因修正风险内因的思路，以量化指标评分的方式，根据管道内因风险因素获取管道的基本失效概率，根据管道外因风险因素获取失效修正系数，然后采用失效修正系数对管道的基本失效概率进行修正，得到管道的失效概率，本发明实施例的这种处理方式，代替了传统基于RBI风险评价的技术思路，克服了缺少基本失效概率和腐蚀速率等技术参数的现状，减小了失效概率计算结果的不确定性。此外，本发明实施例这种处理方式在能够准确反映管道失效概率的同时，简单方便，无需依赖第三方专业评估团队，由站内相关工作人员根据管道内因风险因素和外因风险因素即可确定管道的失效概率，进而结合失效概率评价标准即可得到管道失效概率的评估结果，从而利于实现站场管道失效概率的动态准确评估。
基于相同的发明构思，本发明另一实施例提供了一种输油站场管道失效概率评估装置，参见图4，包括：第一获取模块21、第二获取模块22、第三获取模块23和评估模块24，其中：
第一获取模块21，用于根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；
第二获取模块22，用于根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；
第三获取模块23，用于根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；
评估模块24，用于根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
由于本发明实施例提供的输油站场管道失效概率评估装置，可以用于执行上述实施例所述的输油站场管道失效概率评估方法，其工作原理和有益效果类似，故此处不再详述，具体内容可参见上述实施例的介绍。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种电子设备，参见图5，所述电子设备具体包括如下内容：处理器301、存储器302、通信接口303和总线304；
其中，所述处理器301、存储器302、通信接口303通过所述总线304完成相互间的通信；所述通信接口303用于实现各建模软件及智能制造装备模块库等相关设备之间的信息传输；
所述处理器301用于调用所述存储器302中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述输油站场管道失效概率评估方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述过程：根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
基于相同的发明构思，本发明又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述输油站场管道失效概率评估方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述过程：根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的输油站场管道失效概率评估方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，包括：
根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；
根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；
根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；
根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
2.根据权利要求1所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，所述输油站场管道的内因风险因素包括外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素；
相应地，所述根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率，具体包括：
获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分；
根据输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分获取输油站场管道的内因风险因素的量化评分；
根据输油站场管道的内因风险因素的量化评分和预设关系模型获取管道的基本失效概率。
3.根据权利要求2所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，所述根据输油站场管道的内因风险因素的量化评分和预设关系模型获取管道的基本失效概率，具体包括：
对输油站场管道的内因风险因素的量化评分进行归一化处理，得到归一化评分；
根据所述归一化评分确定对应的评分区间；
根据所述归一化评分、所述归一化评分对应的评分区间以及下面关系模型获取管道的基本失效概率P1：
Figure FDA0002119346890000021
Figure FDA0002119346890000022
FPS＝[FPSR+1-FPSL]/2
Figure FDA0002119346890000023
Figure FDA0002119346890000024
Figure FDA0002119346890000025
Figure FDA0002119346890000026
Figure FDA0002119346890000027
其中，x表示归一化评分，a为所述归一化评分对应的评分区间的下限减0.05；b为所述归一化评分对应的评分区间的上限加0.05；评分区间共包括[0,0.2)、[0.2,0.4)、[0.4,0.6)、[0.6,0.8)和[0.8,1)五个区间，λ为中间参数变量，FPS为模糊可能性值，FPSR为右模糊可能性值，FPSL为左模糊可能性值，
Figure FDA0002119346890000028
表示fW(x)和fmax(x)两个函数的交点中值最大的交点，
Figure FDA0002119346890000029
表示fW(x)和fmin(x)两个函数的交点中值最大的交点。
4.根据权利要求2所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，在所述获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分之前，所述方法还包括：
获取外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重；
根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重，分别为所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素分配对应的分值；
根据所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素分别分配得到的分值为所述外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素中的各考核指标分配对应的分值，并根据各考核指标下所有可能出现的考核结果的危险影响程度为各考核指标下所有可能出现的考核结果分别分配对应的分值；
相应地，获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分，具体包括：
获取外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素中各考核指标对应的考核结果，并根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素中各考核指标对应的考核结果所对应的分值，获取输油站场管道的外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的量化评分。
5.根据权利要求4所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，所述获取外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重，具体包括：
S1、根据外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素之间的相对重要程度建立优先关系矩阵F＝(fij)m×m：
Figure FDA0002119346890000031
其中，s(i)和s(j)分别表示因素i和j的相对重要程度，s(i)＝s(i)表示因素i和j的重要程度为相同，s(i)>s(i)表示因素i的重要程度大于因素j的重要程度，s(i)<s(i)表示因素i的重要程度小于因素j的重要程度；m为涉及的因素种类，m＝5；
S2、将优先关系矩阵F转化为模糊一致矩阵R：
Figure FDA0002119346890000041
Figure FDA0002119346890000042
Figure FDA0002119346890000043
Figure FDA0002119346890000044
其中，ri为模糊一致矩阵R中的元素，k为变量，rij和li均为中间计算变量；
S3、根据下面关系模型获取外腐蚀因素、内腐蚀因素、外载荷因素、振动因素和管道状况因素各自对应的权重Wi：
Figure FDA0002119346890000045
6.根据权利要求3所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，所述输油站场管道的外因风险因素包括人员因素、物因因素、环境因素和管理因素；
相应地，所述根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数，具体包括：
获取人员因素、物因因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果；
根据人员因素、技术因素、环境因素和管理因素各自对应的评分结果获取外因风险因素的总分值；
根据外因风险因素的总分值，按照下面的关系模型，获取失效修正系数FM：
FM＝10(-0.02pscore+1)
Figure FDA0002119346890000051
其中，score表示外因风险因素的总分值，pscore表示评分的百分比。
7.根据权利要求6所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，所述根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率，具体包括：
根据下面关系模型获取管道的失效概率P：
P＝P1·FM
其中，P1表示管道的基本失效概率，FM表示失效修正系数。
8.根据权利要求7所述的输油站场管道失效概率评估方法，其特征在于，所述管道的失效概率评价标准为五级评价标准；五级评价标准分别对应的失效概率区间为[0,0.00001)、[0.00001,0.0001)、[0.0001,0.001)、[0.001,0.01)和[0.01,1)；
相应地，所述根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级，具体包括：
根据所述管道的失效概率所处的失效概率区间，评估管道的失效概率等级。
9.一种输油站场管道失效概率评估装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于根据输油站场管道的内因风险因素获取管道的基本失效概率；
第二获取模块，用于根据输油站场管道的外因风险因素获取失效修正系数；
第三获取模块，用于根据所述管道的基本失效概率和所述失效修正系数获取管道的失效概率；
评估模块，用于根据管道的失效概率评价标准和所述管道的失效概率评估管道的失效概率等级。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述输油站场管道失效概率评估方法的步骤。
11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述输油站场管道失效概率评估方法的步骤。
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