供热管网系统可靠性模型重要度分析

宋显波

摘 要：重要度分析是对可靠性数据的进一步分析，主要包括基本事件的FV重要度，风险降低因子，风险增加因子。以上分析结果分别为我们指出了对系统稳态不可用度的贡献较大的基本事件、系统存在的潜在风险以及降低系统风险最有效的方法。

关键词：供热管网；重要度；风险增加因子；风险减小因子

1 基本事件的FV重要度

基本事件是指在试验中可以直接观察到的，最基本的不能再分解的结果。一般认为，重要度即一个基本事件或者最小割集对顶上事件发生的贡献，而我们在对所有包含基本事件最小割集对整个系统稳态不可用度的影响表示时，常常会利用基本事件的FV重要度来进行。在这个过程中，基本事件的FV重要度跟系统稳态不可用度的影响成正比，具体的计算方法为文献[1]中所给出的方法：

2 风险降低因子

在实际应用中，风险降低因子提出了方法中最为行之有效降低系统风险的方法，该因子的计算方法是通过提高基本事件的稳态可用度到它的极限进行假设，即认为它是完全可信赖的，在金酸系统稳态不可用度时不会存在失效的情况。它的计算方法为：

其中，风险降低因子为正常计算的系统稳态不可用度，该因子是将其所要计算的基本事件的稳态不可用度强行设定为零之后，计算出的系统稳态不可用度，相对原来基本事件稳态不可用度来说较小。将基本事件循环水泵一为例，假设降低该基本事件的稳态不可用度为零，那么系统稳态的不可用度可以降低将近三分之一。

其中其他事件的风险降低因子小于四台水泵的，因此四台水泵对系统的稳态可用度的贡献度相对于其他事件来说更大。实例管网运行年数较少，管道及其附属设备的风险降低因子较小。值得注意的是，随着管网运行年数的增加，要更加关注管道及其附属设备风险降低因子的增加幅度。

当某个基本事件的状态（0）变为故障状态（1），而其他基本事件的状态保持不变的时候，顶上事件会有四种状态：从0变为1；处于0的状态不会发生变化；处于1的状态不会发生变化；从1变为0等。

3 风险增加因子

风险增加因子是指为了使系统总体的稳态不可用度的一定程度增加，用来描述增加该基本事件的稳态不可用度的方式方法。风险增加因子的计算方法为：

其中，QTOP为正常计算的系统稳态不可用度；QTOP（Qi=1）是将所计算的基本事件的稳态不可用度强行设定为1后此时计算出的相对原来较大的系统稳态不可用度，在这种前提下，计算出的系统稳态不可用度相对于原来的系统稳态不可用度较大。

4 结束语

对系统稳态不可用度的贡献较大的基本事件为循环水泵1和补水泵1。

让系统更加可靠的有效方法是降低四台水泵的风险。但在实际的工作中仍要综合考虑更换、检修各元部件的难易程度以及经济性指标。而风险降低因子提供了更换、检修元部件的先后顺序，可以为供热企业确定工作思路和方案提供参考。

通过风险增加因子，我们可以看出系统存在的潜在风险。就本次分析而言，材质缺陷、除污器故障、水箱部分的蝶阀破裂三个基本事件是系统存在的潜在风险。

参考文献

[1]宋维.基于故障树技术的中国试验块堆核级循环冷却水系统可靠性分析及局部动态问题研究[D].中国原子能科学研究院，2007，8.

[2]郭永基.可靠性工程原理[M].清华大学出版社，2002，1.

[3]高社生，张玲霞.可靠性理论与工程应用[M].国防工业出版社，2002，8.