CN112381475A - 一种配气站抗震安全评价方法及评价系统 - Google Patents

一种配气站抗震安全评价方法及评价系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配气站抗震安全评价方法及评价系统，首先确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统和始发事件；根据始发事件发生时，各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，并为各题头事件赋予权重；基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，每个事件序列对应一个后果事件，得到事件序列模型；对事件序列模型进行风险量化，完成地震事件风险评价；将地震事件风险评价带入风险矩阵图，得到地震作用下站场地震事件序列分析结果。本发明用以解决现有技术中缺乏对配气站遭受高于设计基准的地震所产生后果进行有效评估的问题，实现对配气站遭受地震后进行风险量化、以及为配气站的抗震措施研究提供充分依据的目的。

Description

一种配气站抗震安全评价方法及评价系统
技术领域
本发明涉及天然气配气站安全评估领域，具体涉及一种配气站抗震安全评价方法及评价系统。
背景技术
天然气配气站是城市配气系统的起点和总枢纽，其任务是接受干线输气管的来气，然后对其进行必要的除尘、加臭等处理，根据用户的需求，经计量、调压后输入配气管网，供用户使用。配气站是燃气供应系统的重要组成部分，也是输气管道系统的重要组成部分，作为下游用户接收天然气的起点，配气站承担着调度、调压、储存、分配等重要作用。在各类自然灾害中，地震对燃气供应系统的威胁最大。历年来，燃气供应系统因地震破坏而造成安全功能丧失的事例比比皆是：1994年的美国洛杉矶地震，致使燃气系统发生了高达15×104处漏气，导致数起火灾；1995年日本阪神地区发生大地震，地震造成煤气管道破裂致使煤气泄漏，共有459处起火，燃烧面积达数万平方米，造成大量的人员伤亡。2008年5月12日四川汶川发生里氏8.0级特大地震，都江堰市燃气管道破坏非常严重，地下管道破裂10余处，需重建的地下管道达50千米，全市燃气输配系统遭受经济损失约6700万元。因此，因地震导致的安全事故会给人民的生命财产安全带来严重损害。然而，现有技术中还没有对配气站遭受高于设计基准的地震所产生后果进行有效评估的手段，无法统计配气站各系统失效的原因和概率，难以为配气站的抗震措施研究提供充分依据。
发明内容
本发明提供一种配气站抗震安全评价方法及评价系统，解决现有技术中缺乏对配气站遭受高于设计基准的地震所产生后果进行有效评估的问题，实现对配气站遭受地震后进行风险量化、以及为配气站的抗震措施研究提供充分依据的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种配气站抗震安全评价方法，包括以下步骤：
S1、确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统；
S2、确定配气站在遭受高于设计基准地震后，会导致严重后果的始发事件；
S3、根据始发事件发生时，各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，并为各题头事件赋予权重；
S4、基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，每个事件序列对应一个后果事件，得到事件序列模型；
S5、对事件序列模型进行风险量化，完成地震事件风险评价；
S6、将地震事件风险评价带入风险矩阵图，得到地震作用下站场地震事件序列分析结果。
针对现有技术中缺乏对配气站遭受高于设计基准的地震所产生后果的有效评估手段的问题，本发明首先提出一种配气站抗震安全评价方法，本方法首先需要确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统，以保障作为研究主体，保障系统能够在地震发生后，对事故起缓解作用，保障站场安全运行，因此保障系统需基于站场的安全功能进行确定。之后进行事件序列模型的建立，本发明的事件序列模型包括了始发事件，由始发事件开始、根据各保障系统是否失效展开为若干题头事件，形成若干事件序列，每个事件序列对应一个后果事件，即可得到最终的事件序列模型，完成针对配气站地震事件树的建模工作，其中为各题头事件赋予权重，为后续各事件序列风险的量化做好准备。之后对事件序列模型中的每个事件序列进行风险量化，量化过程基于该事件序列中所有的题头事件得以发生与否，得到直观的风险大小，从而对配气站遭受高于设计基准地震所产生各种后果进行量化评估，完成地震事件风险评价。最后将地震事件风险评价带入至风险矩阵图中，即可得到地震作用下站场地震事件序列分析结果。可以看出，本方法通过对配气站进行事件序列建模，分析该站场在地震破坏下发生严重后果后的事件发展情况，实现了对配气站遭受地震后各种情况的风险量化，为配气站的抗震措施研究提供了充分依据。
进一步的，步骤S1中，确定所述保障系统的方法为：确定执行配气站安全功能的一线系统，将为一线系统正常运行提供支持的系统作为所述保障系统。安全功能是指系统在遭受高于设计基准地震后，保证系统及部件的安全运行，需要维持的功能。一线系统就是执行安全功能的系统。为一线系统运行提供支持的系统即为保障系统，其为一线系统提供润滑、冷却、放空、保护、驱动、控制等作用。
进一步的，所述始发事件为“站场发生天然气泄露”，所述题头事件还包括“立即点燃”、“延迟点燃”。对于配气站而言，遭遇地震后发生天然气泄漏是最为严重的后果，会严重危害人民的生命财产安全。本发明中，题头事件除了“始发事件发生时各保障系统能否执行自身功能”以外，还将“立即点燃”与“延迟点燃”作为必须的考量因素，才能够充分推理气体泄漏后可能引发的各种危害事故，这是由于天然气的易燃易爆特性所决定的，也是进行后续风险评估的先决因素，否则会导致对后续后果事件的分析丧失意义。
进一步的，所述风险量化采用如下公式实现：
Figure 343701DEST_PATH_IMAGE001
，式中A表示某事件序列的风险大小，AE表示该事件序列的事件导向性风险，α为事件导向性风险的权重系数，AC表示该事件序列的后果导向性风险，β为后果导向性风险的权重系数。
在石油天然气工程领域内，行业通用风险评估模式为风险矩阵的形式。API所提出的风险矩阵如图1所示，图1中的列表示失效后果，共分5个等级，等级AC1表示失效后果最小，等级AC5表示失效后果最大，图1中的行表示失效可能性，也分为5个等级，等级AE1表示失效可能性最低，等级AE5表示失效可能性最高。API所提出的这种风险矩阵虽然具备理论简单易懂，操作简便，效果明显等优势，但由于其风险矩阵在边界的定义上较为尖锐，使得在特定的情况下，评价的不同风险可能具有相同的风险等级，不便于实际工程应用。为了克服上述问题，本发明对现有的风险矩阵进行改进，提出了更加适用于天然气配气站地震风险评估的改进型风险矩阵 ，其表达为：
Figure 464103DEST_PATH_IMAGE001
，式中A表示事件序列的风险，值越大表示事件风险越大，越不容易被管理者接受。本申请中改进型风险矩阵，提出了由事件导向和后果导向共同决定的配气站地震事件序列风险矩阵模型，相邻两个风险等级之间由A取某固定值的一条直线作为边界，这种方法对比传统的API风险矩阵，有效的缓解了边界的尖锐和减少了风险的关联，极大的方便了实际工程应用，同时还保留了其简便快捷的优点。此外，本方法引入权重系数α和β，能够为事件导向的风险和后果导向的风险赋予各自的权重并进行综合考量，对评估结果的准确性也有显著提升。当然，权重系数α和β由本领域技术人员根据不同站场的实际现场情况进行确定，优选的采用序关系法计算得到。
进一步的，所述事件导向性风险为：
Figure 447103DEST_PATH_IMAGE002
，其中γi为某事件序列中第i个题头事件所占权重，Pi表示第i个题头事件是否发生的值，发生取1，不发生取0；i取正整数；本公式表示了事件导向的风险为各个题头事件是否发生的值的加权数。为了使结果总分为100分，方便工程应用，在公式前乘上系数100。
所述后果导向性风险为：
Figure 547039DEST_PATH_IMAGE003
，其中Cj为某事件序列中第j个题头事件的事件后果的严重分值，η为事件后果严重程度的权重，Mj为某事件序列中第j个题头事件的事件措施是否有效的分值，λ为事件措施是否有效的权重；j取正整数。在对后果导向的风险进行评价时，将其分为事件的后果评价和措施是否有效的评价。
其中，γi、η、λ均优选的由序关系法计算得出。
进一步的，所述风险矩阵图的获得方法包括：
S601、将风险矩阵改进为如下表达：A=a·X+b·Y；其中A表示某事件序列的风险大小；X为横坐标，表示事件导向性风险的大小，X值越大、表示事件导向性风险越高；Y为纵坐标，表示后果导向性风险的大小，Y值越大、表示后果导向性风险越高；a、b分别为事件导向性风险、后果导向性风险的权重；
S602、确定改进后的风险矩阵中不同的可接受度的分界点；
S603、建立改进后的风险矩阵图。
一种配气站抗震安全评价系统，用于执行上述方法，包括：
建模模块，用于采集配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统；还用于确定配气站在遭受高于设计基准地震后会导致严重后果的始发事件，根据始发事件发生时各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，得到事件序列模型；
风险矩阵模块，用于获得风险矩阵图；
分析模块，用于收集事件序列模型中的数据，并进行风险量化，得到风险量化结果，完成地震事件风险评价；
输出模块，基于风险量化结果与风险矩阵图，输出地震作用下站场地震事件序列分析结果。
进一步的，所述建模模块包括：
安全功能采集单元，用于采集配气站在遭受高于设计基准地震后，为保证安全运行需要维持的安全功能；
一线系统采集单元，用于采集配气站执行所有安全功能的一线系统，并将每个安全功能与对应的一线系统进行匹配；
保障系统采集单元，用于采集配气站为一线系统运行提供支持的保障系统，并将每个一线系统与对应的保障系统进行匹配；
权重赋予单元，用于为各题头事件赋予权重。
进一步的，所述建模模块以“站场发生天然气泄露”为始发事件。
进一步的，所述分析模块包括：
事件导向性风险量化单元，用于量化各事件序列中的事件导向性风险AE：
Figure 564674DEST_PATH_IMAGE002
，其中γi为某事件序列中第i个题头事件所占权重，Pi表示第i个题头事件是否发生的值，发生取1，不发生取0；i取正整数；
后果导向性风险量化单元，用于量化各事件序列中的后果导向性风险AC：
Figure 590399DEST_PATH_IMAGE004
，其中Cj为某事件序列中第j个题头事件的事件后果的严重分值，η为事件后果严重程度的权重，Mj为某事件序列中第j个题头事件的事件措施是否有效的分值，λ为事件措施是否有效的权重；j取正整数；
事件序列风险量化单元，用于量化各事件序列的风险A：
Figure 60694DEST_PATH_IMAGE001
，式中α为事件导向风险的权重系数，β为后果导向风险的权重系数。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种配气站抗震安全评价方法及评价系统，通过对配气站进行事件序列建模，分析该站场在地震破坏下发生严重后果后的事件发展情况，实现了对配气站遭受地震后各种情况的风险量化，为配气站的抗震措施研究提供了充分依据。
2、本发明一种配气站抗震安全评价方法及评价系统，通过对现有风险矩阵的改进，提出了由事件导向和后果导向共同决定的配气站地震事件序列风险矩阵模型，对比传统的API风险矩阵，有效缓解了边界的尖锐和减少了风险的关联，降低了尖锐边界条件对风险矩阵的使用影响，极大的方便了实际工程应用，同时还保留了其简便快捷的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为现有技术中风险矩阵的示意图；
图2为本发明具体实施例的技术路线图；
图3为本发明具体实施例的系统示意图；
图4为本发明具体实施例中配气站仪表流程示意图；
图5为本发明具体实施例中配气站站场泄漏事件树模型；
图6为本发明具体实施例所得到的配气站地震事件序列风险矩阵。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种配气站抗震安全评价方法，如图2所示，包括以下步骤：
S1、确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统；
S2、确定配气站在遭受高于设计基准地震后，会导致严重后果的始发事件；
S3、根据始发事件发生时，各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，并为各题头事件赋予权重；
S4、基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，每个事件序列对应一个后果事件，得到事件序列模型；
S5、对事件序列模型进行风险量化，完成地震事件风险评价；
S6、将地震事件风险评价带入风险矩阵图，得到地震作用下站场地震事件序列分析结果。
步骤S1中，确定所述保障系统的方法为：确定执行配气站安全功能的一线系统，将为一线系统正常运行提供支持的系统作为所述保障系统。
步骤S2中，确定的始发事件为“站场发生天然气泄露”，题头事件还包括“立即点燃”、“延迟点燃”。
优选的，所述风险量化采用如下公式实现：
Figure 462857DEST_PATH_IMAGE001
，式中A表示某事件序列的风险大小，AE表示该事件序列的事件导向性风险，α为事件导向性风险的权重系数，AC表示该事件序列的后果导向性风险，β为后果导向性风险的权重系数。
其中，事件导向性风险为：
Figure 567954DEST_PATH_IMAGE002
，其中γi为某事件序列中第i个题头事件所占权重，Pi表示第i个题头事件是否发生的值，发生取1，不发生取0；i取正整数；
后果导向性风险为：
Figure 764580DEST_PATH_IMAGE005
，其中Cj为某事件序列中第j个题头事件的事件后果的严重分值，η为事件后果严重程度的权重，Mj为某事件序列中第j个题头事件的事件措施是否有效的分值，λ为事件措施是否有效的权重；j取正整数。
步骤S6中的风险矩阵图的获得方法包括：
S601、将风险矩阵改进为如下表达：A=a·X+b·Y；其中A表示某事件序列的风险大小；X为横坐标，表示事件导向性风险的大小，X值越大、表示事件导向性风险越高；Y为纵坐标，表示后果导向性风险的大小，Y值越大、表示后果导向性风险越高；a、b分别为事件导向性风险、后果导向性风险的权重；
S602、确定改进后的风险矩阵中不同的可接受度的分界点；
S603、建立改进后的风险矩阵图。
本方法基于如图3所示的系统完成，本系统包括：
建模模块，用于采集配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统；还用于确定配气站在遭受高于设计基准地震后会导致严重后果的始发事件，根据始发事件发生时各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，得到事件序列模型；
风险矩阵模块，用于获得风险矩阵图；
分析模块，用于收集事件序列模型中的数据，并进行风险量化，得到风险量化结果，完成地震事件风险评价；
输出模块，基于风险量化结果与风险矩阵图，输出地震作用下站场地震事件序列分析结果。
其中，建模模块包括：安全功能采集单元，用于采集配气站在遭受高于设计基准地震后，为保证安全运行需要维持的安全功能；一线系统采集单元，用于采集配气站执行所有安全功能的一线系统，并将每个安全功能与对应的一线系统进行匹配；保障系统采集单元，用于采集配气站为一线系统运行提供支持的保障系统，并将每个一线系统与对应的保障系统进行匹配；权重赋予单元，用于为各题头事件赋予权重。
实施例2：
本实施例选取某公司位于四川盆地北部的某天然气配气站为研究对象，对其地震事件序列进行分析，模拟地震造成事故的事件序列，找到并计算系统失效的原因和概率，评估事件发生的后果，为配气站抗震措施的研究提供依据。
该配气站进站压力1.1~2.1MPa，出站压力0.32MPa，主要为城区用户提供天然气，日供气量约0.6万m3，站内设备齐全，拥有完备的收发球、过滤、调压、计量和加臭装置，其工艺流程图如图4所示。经过对该地区进行地震危险性研究得知，该配气站处于龙门山地震带的北东段——茶坝—林庵寺断裂附近，该断裂为全新世活动断裂，不排除未来发生中强地震的可能性，其潜在地震能力等级为6.0级。
对配气站的安全功能进行定义能为事故始发事件的分组提供初步依据，同时也为定义完整的系统响应集合和各始发事件相互关系提供依据。在配气站中，进行地震事件序列建模时，需要考虑的安全功能是安全稳定供气，详见表1。
基于表1所列出的安全功能，确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统至少包括供电系统、站控系统、阀组系统、防空系统、消防系统、通信系统。
表1 配气站安全功能及相应目的
安全功能 目的
过滤功能 对上游来气进行有效过滤，去除气体中的杂质
计量功能 对送往用户的天然气进行计量
调压功能 保持天然气在使用时有稳定的压力
加臭功能 对送往用户的气体添加加臭剂，保证用户的用气安全
收球功能 对上游发来的清管器或内检测设备进行接收
发球功能 向下游发送清管器或内检测设备
安全功能 由于管道或设备超压（或失压）需要对管道进行紧急的切断或放空功能
在建立该配气站事件树模型时，分别以“站场泄漏”和“设备失效”两方面进行地震事件序列的建模。本申请以“站场泄漏”作为始发事件，将相关的保障系统作为题头事件的主体，同时考虑“立即点燃”与“延迟点燃”，利用事件树向右逻辑推理气体泄漏后可能引发的各种危害事故。通常事件树中若有n个题头事件则产生2 n 个事件序列，但由于事件序列进程中事件之间的逻辑关系，只保留那些有意义的序列进行分析，不合逻辑的序列在建树的过程中删掉进而简化分析过程。该配气站发生泄漏后，站内众多保障系统会执行相关功能，确保泄漏点能够及时的被找到，站内管道的阀门及时切断，泄漏的气体能够安全扩散，但是由于地震的影响，保障系统执行功能的过程中会存在失效或故障的可能性，依据此建立了如图5所示的配气站站场泄漏事件树模型，图5中T、F表示的是对应题头事件发生与否，T代表True，表示对应题头事件已发生或对应保障系统正常运行；F代表Fault，表示对应题头事件未发生或对应保障系统失效。根据以上分析可知，本实施例中站场发生泄漏可导致22个后果事件，可能会引发火灾或爆炸等严重危险事故，也可能发生天然气大量泄漏扩散事故，具体后果描述请参见表2。同时，由于地震对站内供电系统、通信系统的特殊影响，还可能造成场站断电，无法及时与上级有关部门或消防单位取得联系，导致事故后果进一步扩大。
表2 配气站泄漏事件树后果描述
事件序号 后果事件 补充描述
C1 已上报并及时扑灭的火灾或爆炸 无严重火灾或爆炸，并向上级汇报
C2 被及时扑灭的火灾或爆炸 无严重火灾或爆炸，无法向上级汇报
C3 未被及时扑灭的火灾或爆炸 严重火灾或爆炸，向上级和消防部门求助
C4 未被及时扑灭的火灾或爆炸 严重火灾或爆炸，无法向上级和消防部门求助
C5 安全扩散并已上报 无严重火灾或爆炸，并向上级汇报
C6 安全扩散 无严重火灾或爆炸，无法上级汇报
C7 较大天然气泄漏并向上级汇报 泄漏天然气扩散，并向上级汇报
C8 较大天然气泄漏 泄漏天然气扩散，无法上级汇报
C9 大量天然气泄漏且未切断源头 大量天然气安全泄漏扩散，向上级求助
C10 大量天然气泄漏且未切断源头 大量天然气安全泄漏扩散，无法向上级求助
C11 采取灭火措施但无法扑灭火灾或爆炸 无法扑灭火灾或爆炸，向上级和消防部门求助
C12 采取灭火措施但无法扑灭火灾或爆炸 无法扑灭火灾或爆炸，无法向上级和消防部门求助
C13 无法采取灭火措施控制火灾或爆炸 无法扑灭火灾或爆炸，向上级和消防部门求助
C14 无法采取灭火措施控制火灾或爆炸 无法扑灭火灾或爆炸，无法向上级和消防部门求助
C15 大量天然气泄漏且未切断源头 大量天然气泄漏扩散，向上级求助
C16 大量天然气泄漏且未切断源头 大量天然气泄漏扩散，无法向上级求助
C17 采取灭火措施但无法扑灭火灾或爆炸 未及时发现泄漏导致点燃，向上级和消防部门求助
C18 采取灭火措施但无法扑灭火灾或爆炸 未及时发现泄漏导致点燃，无法向上级和消防部门求助
C19 无法采取灭火措施控制灾或爆炸 未及时发现泄漏导致点燃，无法扑灭火灾或爆炸，向上级和消防部门求助
C20 无法采取灭火措施控制灾或爆炸 未及时发现泄漏导致点燃，无法扑灭火灾或爆炸，无法向上级和消防部门求助
C21 大量天然气泄漏且未切断源头 大量天然气泄漏扩散，无法及时发现，发现后向上级求助，且尝试手动关阀开启放空
C22 大量天然气泄漏且未切断源头 大量天然气泄漏扩散，无法及时发现，发现后无法向上级求助，但尝试手动关阀开启放空
建模完成后，进行风险量化：
本申请中对配气站地震事件序列的风险是由事件导向的风险和后果导向的风险共同决定的。
事件导向的风险由事件树模型中题头事件是否发生决定，我们需要对每个题头事件的权重进行赋值，通过专家调查得到事件的相对重要度，采用序关系法，得到不同题头事件的权重如表3所示，基于表3即可利用公式
Figure 722172DEST_PATH_IMAGE002
计算出基于事件导向的风险大小；
表3 站场泄漏事件树题头事件权重
Figure 662446DEST_PATH_IMAGE006
同理，通过序关系法计算得到基于后果导向的风险中，事件措施是否有效的权重；其中事件措施包括了是否及时扑灭火灾、能否汇报求助、是否安全扩散，其具体权重计算结果如表4所示，基于表4即可利用公式
Figure 389093DEST_PATH_IMAGE007
计算出基于结果导向的风险大小；
表4事件措施是否有效的权重
Figure 246367DEST_PATH_IMAGE008
之后，通过公式
Figure 691255DEST_PATH_IMAGE001
，计算得到该配气站地震事件序列中，各泄漏事件序列的风险值如表5所示：
表5 配气站泄漏事件树事件序列风险量化结果
Figure 169641DEST_PATH_IMAGE009
最后我们定义A的值作为风险的界定值，本实施例中低风险：较低风险：中等风险：较高风险：高风险=3：3：7：8：4。由此计算出站场泄漏事件可接受程度分级分界值如下：（1）低可接受与较低可接受度的分界点为23.64；（2）较低可接受度与中等可接受度的分界点为38.07；（3）中等可接受度与较高可接受度的分界点为64.06；（4）较高可接受度与高可接受度的分界点为78.49。故最终得到的风险矩阵图如图6所示。图6为由事件导向和后果导向共同决定的配气站地震事件序列风险矩阵图，与图1中传统风险矩阵相比，能够有效的降低在使用风险矩阵评价时的尖锐边界条件带来的影响，极大的方便了实际工程应用。
实施例3：
在实施例2的基础上，本实施例确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统的具体步骤为：
第一步，首先确定如表1所示的安全功能；
第二步，确定执行各安全功能所需的一线系统，如表6所示：
表6 配气站安全功能与一线系统相互关系
Figure 281953DEST_PATH_IMAGE010
第三步，确定为一线系统运行提供支持的系统，作为保障系统，如表7所示：
表7 配气站一线系统与保障系统相互关系
Figure 554803DEST_PATH_IMAGE012
以表7中站场保障系统作为题头事件的主体，同时考虑站场“立即点燃”与“延迟点燃”这一关键因素进行分析即可。此外，本实施例中根据站场实际情况，将切断保护系统放入阀组系统一起考虑。
实施例4：
在实施例2的基础上，由于目前国内对于天然气站场的震害资料缺乏，既有数据失效且数据不详实，无法通过震害资料得到相关权重赋值，因此本实施例中，对于事件导向风险和结果导向风险的权重系数α、β，以及在事件导向风险分析中各题头事件所占权重γi，在后果导向风险分析中事件后果严重程度的权重η、事件措施是否有效的权重λ，均通过专家调查法得到各自的相对重要度，再通过序关系法为各自的权重进行赋值。其中序关系法包括以下几个重要步骤：
（1）确定指标之间的序关系：根据研究对象中各项评价指标的重要度，确定各指标之间的排序关系。若指标Xi相对于指标Xj重要，则记为Xi＞Xj。根据这一原则，结合专家给的评定建议，确定评价对象中各个指标的重要性排序。
（2）给出相邻指标之间的相对重要度的比较判断准则：设专家关于评价对象的评价指标Xk和Xk-1的相对重要程度之比进行赋值：
Figure 985522DEST_PATH_IMAGE013
式中：rk的赋值可参考赋值参考表，显然，序关系指标rk需要满足rk-1＞1/rk，k=n,n-1,…3；其中n为评价指标集中元素个数。
（3）计算指标权重ωk：
Figure 267598DEST_PATH_IMAGE014
综上，本实施例引入序关系法计算配气站地震风险评估过程中的相关权重，减少了确定各指标权重时的计算量，不需要构建判断矩阵，且无一致性检查，可操作性强。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配气站抗震安全评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统；
S2、确定配气站在遭受高于设计基准地震后，会导致严重后果的始发事件；
S3、根据始发事件发生时，各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，并为各题头事件赋予权重；
S4、基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，每个事件序列对应一个后果事件，得到事件序列模型；
S5、对事件序列模型进行风险量化，完成地震事件风险评价；
S6、将地震事件风险评价带入风险矩阵图，得到地震作用下站场地震事件序列分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种配气站抗震安全评价方法，其特征在于，步骤S1中，确定所述保障系统的方法为：确定执行配气站安全功能的一线系统，将为一线系统正常运行提供支持的系统作为所述保障系统。
3.根据权利要求1所述的一种配气站抗震安全评价方法，其特征在于，所述始发事件为“站场发生天然气泄露”，所述题头事件还包括“立即点燃”、“延迟点燃”。
4.根据权利要求1所述的一种配气站抗震安全评价方法，其特征在于，所述风险量化采用如下公式实现：
Figure 89938DEST_PATH_IMAGE001
，式中A表示某事件序列的风险大小，AE表示该事件序列的事件导向性风险，α为事件导向性风险的权重系数，AC表示该事件序列的后果导向性风险，β为后果导向性风险的权重系数。
5.根据权利要求4所述的一种配气站抗震安全评价方法，其特征在于，
所述事件导向性风险为：
Figure 529010DEST_PATH_IMAGE002
，其中γi为某事件序列中第i个题头事件所占权重，Pi表示第i个题头事件是否发生的值，发生取1，不发生取0；i取正整数；
所述后果导向性风险为：
Figure 946216DEST_PATH_IMAGE003
，其中Cj为某事件序列中第j个题头事件的事件后果的严重分值，η为事件后果严重程度的权重，Mj为某事件序列中第j个题头事件的事件措施是否有效的分值，λ为事件措施是否有效的权重；j取正整数。
6.根据权利要求4所述的一种配气站抗震安全评价方法，其特征在于，所述风险矩阵图的获得方法包括：
S601、将风险矩阵改进为如下表达：A=a·X+b·Y；其中A表示某事件序列的风险大小；X为横坐标，表示事件导向性风险的大小，X值越大、表示事件导向性风险越高；Y为纵坐标，表示后果导向性风险的大小，Y值越大、表示后果导向性风险越高；a、b分别为事件导向性风险、后果导向性风险的权重；
S602、确定改进后的风险矩阵中不同的可接受度的分界点；
S603、建立改进后的风险矩阵图。
7.一种配气站抗震安全评价系统，其特征在于，包括：
建模模块，用于采集配气站在遭受高于设计基准地震后的保障系统；还用于确定配气站在遭受高于设计基准地震后会导致严重后果的始发事件，根据始发事件发生时各保障系统能否执行自身功能，确定题头事件，基于始发事件和不同的题头事件建立事件序列，得到事件序列模型；
风险矩阵模块，用于获得风险矩阵图；
分析模块，用于收集事件序列模型中的数据，并进行风险量化，得到风险量化结果，完成地震事件风险评价；
输出模块，基于风险量化结果与风险矩阵图，输出地震作用下站场地震事件序列分析结果。
8.根据权利要求7所述的一种配气站抗震安全评价系统，其特征在于，所述建模模块包括：
安全功能采集单元，用于采集配气站在遭受高于设计基准地震后，为保证安全运行需要维持的安全功能；
一线系统采集单元，用于采集配气站执行所有安全功能的一线系统，并将每个安全功能与对应的一线系统进行匹配；
保障系统采集单元，用于采集配气站为一线系统运行提供支持的保障系统，并将每个一线系统与对应的保障系统进行匹配；
权重赋予单元，用于为各题头事件赋予权重。
9.根据权利要求7所述的一种配气站抗震安全评价系统，其特征在于，所述建模模块以“站场发生天然气泄露”为始发事件。
10.根据权利要求7所述的一种配气站抗震安全评价系统，其特征在于，所述分析模块包括：
事件导向性风险量化单元，用于量化各事件序列中的事件导向性风险AE：
Figure 445330DEST_PATH_IMAGE002
，其中γi为某事件序列中第i个题头事件所占权重，Pi表示第i个题头事件是否发生的值，发生取1，不发生取0；i取正整数；
后果导向性风险量化单元，用于量化各事件序列中的后果导向性风险AC：
Figure 446522DEST_PATH_IMAGE004
，其中Cj为某事件序列中第j个题头事件的事件后果的严重分值，η为事件后果严重程度的权重，Mj为某事件序列中第j个题头事件的事件措施是否有效的分值，λ为事件措施是否有效的权重；j取正整数；
事件序列风险量化单元，用于量化各事件序列的风险A：
Figure 830230DEST_PATH_IMAGE005
，式中α为事件导向风险的权重系数，β为后果导向风险的权重系数。
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