偶然载荷下海底管道风险评估中的人因分析

摘要

本文主要应用风险评估中的相关理论及方法，结合人因可靠性(HRA)分析，对海底管道进行风险评估。目前发生的海底管道事故中多数是由于人的因素引起的。在起重作业事件中的坠落事故，船舶碰撞平台和抛锚作业中对海底管道造成的偶然载荷中人因因素也是不可忽略的。本文主要以船舶碰撞平台作为事故场景来研究。对于此类事件分别采用人为差错预计法(THERP)和人的认知可靠性法(HCR)，预测操纵人员的行为可靠性和认知可靠性。 本文首先对相关研究领域的发展以及各国学者研究此类问题所采用的一般方法做出介绍。然后对基本理论进行了阐述，即人因可靠性分析理论、船舶碰撞风险评估理论和管道风险评估理论。船舶碰撞风险评估是在人因可靠性理论体系内，借助了THERP方法完成的，其主要任务包括：用Pontecorvo法计算、识别风险源、基于人因事件树的失效概率计算和总风险的评估。对于坠落事故的风险评估，采用类似的方法处理，只不过要用到HCR法来评估操纵人员的认知可靠性。整个分析过程的核心是人因事件树，事件树的构造、行为形成因子(PSFs)修正和相关性修正应引起分析人员注意。 其中包括故障树的构造。故障树的顶事件即为事故场景的初因事件，并按照逻辑顺序用所有可能导致顶事件发生的事件自上而下地构造整个故障树。 最后，以某平台作为算例来进行研究，其结果表明了人员因素对平台的影响并且给出了人因失误数据。对于坠落事故用人为差错预计法(THERP)和人的认知可靠性法(HCR)进行了分析。

目录

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外相关课题的研究进展

1.3本文的主要任务及采用的方法

第二章人因可靠性分析

2.1概述

2.2人为差错的分类

2.3人因可靠性分析模式

2.3.1人为差错预计法模式

2.3.2认为差错预计法(THERP)

2.4人的认知可靠性模式(HCR)

2.4.3 HCR法

2.4.4操纵员响应失误率模型

2.4.5 THERP模式与HCR模式比较

2.5 Pontecorvo法

2.5.1各步骤说明

2.5.2单个操纵人员的可靠性

2.5.3班组集体可靠性

第三章船舶碰撞事故的风险评估

3.1风险概述

3.2风险源分类

3.3碰撞后果

3.3.1影响因素

3.3.2失效准则

3.3.3管线损坏分类

3.4基于人因事件树的事故分析

3.5减小碰撞风险的措施

3.5.1碰撞频率

3.5.2减少碰撞风险的措施

第四章起重机设施的风险评估

4.1起重机系统结构

4.2 THERP与HCR的综合应用

第五章计算实例

5.1船舶碰撞平台

5.1.1基本资料

5.1.2 Pontecorvo法应用

5.1.3船舶碰撞立管的概率

5.1.4碰撞事故分析

5.2起重机事故分析

5.2.1事件描述

5.2.2事件成功推测

5.2.3事故调查结论

5.2.4事件分析与建模计算结果

第六章结论与展望

参考文献

参加科研情况说明

致谢