CN110109359A 一种海洋石油井控装备的安全完整性水平评估方法 （中国石油大学(华东)）

司一种海洋石油井控装备的安全完整性水平种海洋石油井控装备的安全完整性水平评估方估模块并将执行安全仪表功能的相关设备划分为传感器子系统、控制器子系统和执行器子系计算，综合子系统安全完整性数据进行优化分21.一种海洋石油井控装备的安全完整性水平评估方法，其特征在于包含三个大步骤，即创建安全仪表功能评估模块并将系统设备划分为子系统、建立贝叶斯网络模型进行计所述创建安全仪表功能评估模块并将系统设备划分(1)传感器子系统包括能够检测和预报井喷、井涌参数的设备以及传送检测信息的设S201：针对海洋石油井控装备控制器子系统配置特点建立动器子系统动态贝叶斯网络由N个相同结构的静态贝叶斯网络模型构成，静态贝叶斯网络个(1)根据控制器子系统的结构配置特点及控制器子系统的故障树模型，确定控制器子系统的静态贝叶斯网络模型结构；控制器子系统的的静态贝叶斯网络模型共有四层节点，(2)确定单个静态贝叶斯网络内的条件概率表，第一个静态贝叶斯网络内失效因素节(3)确定动态贝叶斯网络在自检测时的条件转移概率，下一静态贝叶斯网络的单通道3失效因素节点概率受到上一个静态贝叶斯网络单通道失效因素节点与单元状态节点影响，下一静态贝叶斯网络的共因失效因素节点概率只受到上一个静态贝叶斯网络共因失效因(4)确定动态贝斯网络在检验测试时条件转移概率；下一静态贝叶斯网络的失效因素S206：通过建立的动态贝叶斯网络模型精确计算得到控制器子系统的安全完整性参失效概率PFDavg和系统要求时平均安全失效概率PFSS207:安全完整性水平最终由系统要求时平均危险失效概率PFDavg决定；通过建立的S208：通过对控制器子系统安全完整性参数的仪表功能的安全完整性水平；安全仪表功能的要求时平均危险失效概率PFDSYS计算方法如42.根据权利要求1所述的一种海洋石油井控装备的安全完整性水平评估方法，其特征3.根据权利要求1所述的一种海洋石油井控装备的安全完整性水平评估方法，其特征。5与井喷井涌参数检测设备等构成了一个广义的安全仪表系统。安全完整性等级(Safety高安全性的设备缺乏相应的安全完整性设计和简化公式等。FTA模型、RBD模型、Petri网方法缺乏灵活性，难以满足精确计算的要求；[0004]为克服上述缺陷，本发明提供一种海洋石油井控装备的安全完整性水平评估方6[0010](1)传感器子系统包括能够检测和预报井喷、井涌参数的设备以及传送检测信息[0014]S201：针对海洋石油井控装备控制器子系统配置特点建立动态贝叶斯网络控制器子系统动态贝叶斯网络由N个相同结构的静态贝叶斯网络模型构成；每经历一个自[0015](1)根据控制器子系统的结构配置特点及控制器子系统的故障树模型，确定控制器子系统的静态贝叶斯网络模型结构，控制器子系统的静态贝叶斯网络模型共有四层节[0016](2)确定单个静态贝叶斯网络内的条件概率表。第一个静态贝叶斯网络内失效因[0017](3)确定动态贝叶斯网络在自检测时的条件转移概率。下一静态贝叶斯网络的单通道失效因素节点概率受到上一个静态贝叶斯网络单通道失效因素节点与单元状态节点[0018](4)确定动态贝斯网络在检验测试时条件转移概率。下一静态贝叶斯网络的失效因素节点概率受到上一个静态贝叶斯网络失效因素节点影响；根据设备维修检测水平参7[0020]S203：确定控制器子系统设备的时间参数；时间参数包含：平均故障修复时间险失效概率PFDavg和系统要求时平均安全失效概率PF[0026]S207:安全完整性水平最终由系统要求时平均危险失效概率PFDavg决定。通过建安全仪表功能的安全完整性水平。安全仪表功能的要求时平均危险失效概率PFDSYS计算方8[0043]图8是海洋石油井控装备控制系统的动态贝叶斯网络检验测试时状态转移示意网络中司钻控制柜独立失效，PCA31、第1个静态贝叶斯网络中队长控制面板独立失效，第1个静态贝叶斯网络中平台PLC共因失效，PLCB11、第1个静态贝叶斯网络中平台PLC1状9态贝叶斯网络中平台PLC3独立失效，PLCCC2、第2个静态贝叶斯网络中平台PLC共因失效，第t个静态贝叶斯网络中平台PLC共因失效，PLCB1t、第t个静态贝叶斯网络中平台PLC1状[0049](1)传感器子系统包括能够检测和预报井喷、井涌参数的设备以及传送检测信息[0053]S201：针对海洋石油井控装备控制器子系统配置特点建立动态贝叶斯网络海洋石油井控装备控制器子系统动态贝叶斯网络模型结构如图4所示，控制器子系统动态[0057](1)根据控制器子系统的结构配置特点及控制器子系统的故障树模型，确定控制[0058](2)确定单个静态贝叶斯网络内的条件概率表。第一个静态贝叶斯网络内失效因叶斯网络的单通道失效因素节点概率受到上一个静态贝叶斯网络单通道失效因素节点与[0063]2)当单通道独立失效节点处于检测到的安全失效状态SD或检测到的危险失效状[0066]下一静态贝叶斯网络的共因失效因素节点概率只受到上一个静态贝叶斯网络共[0074]S203：确定控制器子系统设备的时间参数；时间参数包含：平均故障修复时间险失效概率PFDavg和系统要求时平均安全失效概率PF[0080]S207:安全完整性水平最终由系统要求时平均危险失效概率PFDavg决定。通过建安全仪表功能的安全完整性水平。安全仪表功能的要求时平均危险失效概率PFDSYS计算方