【正文】 FTA作為系統(tǒng)可靠性分析的有力工具，在航天、航空、核能、電子、化工等領(lǐng)域被相繼引用，大批學(xué)者和研究人員對(duì)其的開發(fā)，應(yīng)用作了廣泛的研究。目前，F(xiàn)TA己從宇航、核能，進(jìn)入一般電子、電力、化工、機(jī)械、交通乃至土木建筑等領(lǐng)域，科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員愈來愈傾向于采用FTA作為評(píng)價(jià)系統(tǒng)可靠性和安全性的手段，用FTA來預(yù)測(cè)和診斷故障，分析系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)運(yùn)行和維修，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。1974年由美國(guó)麻省理工學(xué)院的Rasmussen領(lǐng)導(dǎo)的科研小組發(fā)表了著名的WASH14Q0關(guān)于壓水堆事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)報(bào)告的核心方法便是故障樹和事件樹分析方法的報(bào)告，在工業(yè)界產(chǎn)生極大的震動(dòng)。應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀1961年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Watson博士首創(chuàng)了FTA技術(shù)，并成功的運(yùn)用于民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中，60年代初，F(xiàn)TA在航空業(yè)中得到應(yīng)用，推動(dòng)了它的發(fā)展。系統(tǒng)部件的重要度分析。系統(tǒng)的安全分析和事故分析，尋找薄弱環(huán)節(jié)、制定預(yù)防措施。底事件可理解為“樹葉”。中間事件:又稱故障事件，它位于項(xiàng)事件和底事件之間，并緊跟一個(gè)邏輯門表示，可形象地理解為“樹枝”。頂事件:所謂頂事件就是系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件，也就是要研究的事件。由于故障樹分析法是一種圖形演繹法，因而需要一些專門的表示邏輯關(guān)系的門符號(hào)、事件符號(hào)以及基本術(shù)語，籍以表示事件之間的邏輯關(guān)系和因果關(guān)系。一個(gè)故障樹圖是從上到下逐級(jí)建樹并且根據(jù)事件而聯(lián)系，它用圖形化“模型”路徑的方法，使一個(gè)系統(tǒng)能導(dǎo)致一個(gè)可預(yù)知的，不可預(yù)知的故障事件(失效)，路徑的交叉處的事件和狀態(tài)，用標(biāo)準(zhǔn)的邏輯符號(hào)(與，或等等)表示。從而確定系統(tǒng)故障原因的各種組合方式和發(fā)生概率，并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，提高系統(tǒng)的可靠性。它是一種圖形演繹法，是故障事件在一定條件下的邏輯推理方法。值得注意的是，世界范圍內(nèi)，帶有大量傷亡的天然氣輸送事故發(fā)生在近15年這說明了天然氣管道輸送系統(tǒng)的很大的潛在危險(xiǎn)。為了這個(gè)目的，收集樣本數(shù)( 700 )世界范圍的管道事件，其中大多數(shù)(65 % )由內(nèi)部機(jī)構(gòu)得到的數(shù)據(jù)都是在歐洲發(fā)生在從六十年代初期起的整個(gè)歐洲的運(yùn)輸管線。一般使用對(duì)數(shù)圖(因?yàn)轭l率與死亡人數(shù)涉及到幾個(gè)數(shù)量級(jí))。人數(shù))是表現(xiàn)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的一種常用形式。世界范圍內(nèi)的傷亡事件由以上這些數(shù)據(jù)源中所收集的隨機(jī)事件并不涵蓋大量傷亡事故數(shù)量，因此不能很好的描繪衡量社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的曲線(傷亡Fn曲線)。歐盟石油輸送管線惡性事故的概率高于氣體輸送管線，其中包括一小部分的總體傷亡事故。基于系統(tǒng)納入量的總的惡性事故死亡率為3 X 10Slkm這個(gè)數(shù)字比同時(shí)期美國(guó)輸氣管網(wǎng)由于管道本身造成事故的傷亡率( 4 X 105/km X 105lkm假定在19701996年間美國(guó)氣體輸送系統(tǒng)爆炸的比率大概為8 X 106/ km年，平均傷亡率是過去十年的三倍(C 9 X 10Slkm年，死亡占15%。換句話說:造成結(jié)果的事故概率在過去幾年里沒有下降。因此得到的結(jié)論是:調(diào)查的結(jié)果會(huì)被限定在一種趨勢(shì)內(nèi)，這種趨勢(shì)是通過一些可靠的那些管網(wǎng)的泄漏和傷亡數(shù)據(jù)得到的。CONCAWE報(bào)道了事故中總的石油泄漏損失的體積。在歐盟的油氣管線傷亡事故數(shù)據(jù)很少，同時(shí)也沒有官方的報(bào)道，僅有的只是很有限的幾個(gè)管網(wǎng)。對(duì)環(huán)境和財(cái)物的損害僅在幾個(gè)事件中有報(bào)道，精確的損害數(shù)據(jù)卻幾乎沒有。但是由現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，是無法達(dá)到一項(xiàng)比較詳細(xì)的分析和和得出較高精度的失效頻率的。在EGIG和US DOT兩個(gè)燃?xì)庀到y(tǒng)中，外部干擾的數(shù)量相當(dāng)，但是在大小管徑區(qū)間的分配上卻有很大不同，盡管他們管徑尺寸分配相似( )。單位是事件數(shù)每公里每年，長(zhǎng)度是在每個(gè)直徑范圍的系統(tǒng)長(zhǎng)度。 美國(guó)燃?xì)庀到y(tǒng)中由外部干擾導(dǎo)致的每個(gè)直徑區(qū)間的失效頻率源自19701992年間全部的累積失效頻率和系統(tǒng)管道尺寸分配。還有一點(diǎn)值得注意，在小管徑管道中，外部干擾在美國(guó)燃?xì)夤艿乐胁⒉皇亲罡叩模珽GIG系統(tǒng)也是如此。在對(duì)最近的歐洲的油管道的泄漏事件分析后，可以得到一個(gè)非常相似的結(jié)論，最通常的失效原因在配套裝置及和泵站中經(jīng)常重復(fù)發(fā)生，這種情況在管道本身好一些。，美國(guó)的相當(dāng)一部分天然氣事件(約20%)是與設(shè)備有關(guān)，并不是主管本身(見柱狀圖中‘所有原因及設(shè)備’和‘管身’的不同)。因此，在進(jìn)行任何管道風(fēng)險(xiǎn)的分析前，我們應(yīng)該用收集數(shù)據(jù)的各項(xiàng)條件及來源管網(wǎng)的尺寸來檢驗(yàn)公布的頻率數(shù)據(jù)。它們已經(jīng)被用來進(jìn)行一些傳送模態(tài)的安全記錄比較以及在一些分析中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化。年。年是基于1970到1995數(shù)年I }l持續(xù)長(zhǎng)度為240 OOOkm的管網(wǎng)。美國(guó)液體管道呈現(xiàn)的全失效頻率x/E = x 1039。年。年，基于大約1972 1993數(shù)年間CONCAWE管網(wǎng)405 OOOkm的納入量。大體上，危險(xiǎn)液體失效率是比在天然氣管道高。有害液體。整理獲得頻率數(shù)據(jù)時(shí)，報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)的影響力再一次強(qiáng)調(diào)了無條件的比較結(jié)果的可疑性。上面的氣體和石油的全部的全失效頻率數(shù)據(jù)都能在官方的報(bào)告中找到。(to=1982)時(shí)期，和340 OOOkm的可能系統(tǒng)長(zhǎng)度， /km / km.依照CONCAWE報(bào)告，過去這些年中泄漏數(shù)據(jù)的表現(xiàn)是改良行為長(zhǎng)期趨勢(shì)的繼續(xù)。只考慮過去((to=19871993)， x 10y / kmCONCAWE呈現(xiàn)的全失效率x/E = x 100 l tan美國(guó)的全失效率源自整個(gè)調(diào)查期間240 000 km的持續(xù)長(zhǎng)度系統(tǒng)。如果只考慮最后幾年C tn=19881992 )，失效率較低。EGIG基于1970到1992年間管網(wǎng)納入率的全部失效頻率x/E =} /km這里計(jì)算了EGIG和US DOT 1970到1996年間((to=1970)的每年管網(wǎng)的全部失效頻率。本文中直徑小于8mm，壓力小于15bar的管道事故不予考慮。 ( 5 ) FACTSTNO FACTS是一個(gè)收集來自報(bào)告和公開文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分析的主要目的是從過去的事故中得出教訓(xùn)，提供給以后的管理和控制。VNIIGAS在前蘇聯(lián)進(jìn)行在天然氣管道方面的研究。CONCAWE從1970年起每年對(duì)西歐的管線進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析，總結(jié)。US DOT的管道安全辦公室經(jīng)政府要求收集了1970年后美國(guó)所有氣體和有害液體管道公司的陸上及海底輸運(yùn)事件數(shù)據(jù)。八個(gè)EGIG機(jī)構(gòu)分別設(shè)在英國(guó)、丹麥、西班牙、法國(guó)、荷蘭、德國(guó)、比利時(shí)和意大利。()數(shù)據(jù)來源 本文引用的管道事件數(shù)據(jù)主要是來自下列數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù):（1)歐洲氣體事故組織(European Gas Incident Group )。歐洲的組織)在1995年的油管報(bào)告制度(CONCAWE. 1996)。采用美國(guó)運(yùn)輸部(DOT)的使用的分類可以把這些數(shù)據(jù)分為兩個(gè)主要方面: 天然氣管道事件、危險(xiǎn)的液態(tài)油管事件(主要是原油和油產(chǎn)品)國(guó)際上認(rèn)為事件數(shù)據(jù)庫(kù)為不同目的而收集建立，因此以數(shù)據(jù)庫(kù)呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)收集和分類明顯不同。我們可以通過借鑒這些己有資源，對(duì)未來一段時(shí)期我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)發(fā)展及管道建設(shè)過程中可能遇到的問題得出有意義的建議和結(jié)論。并重新整合，進(jìn)行相關(guān)分析。數(shù)據(jù)應(yīng)該從包括管道(例如氣體，油)和管網(wǎng)以及可能失效的管道附屬設(shè)備的全部類型的大范圍來收集。雖然跟隨事故后評(píng)估的建議通常是針對(duì)具體類型事故的，但是，由某一特性的事件可以認(rèn)識(shí)到，事故預(yù)防政策中應(yīng)采取不同的尺度。如此的泄露雖很少有致命的后果，但會(huì)是巨大的資源浪費(fèi)。比如下面兩個(gè)例子:1991年在美國(guó)明尼阿波利斯市57 800m3的原油泄露，前蘇聯(lián)1994年300 OOOm3的原油泄露。1990年的一個(gè)典型的事件就能說明這個(gè)問題的嚴(yán)重性，原油泄露二十年未被發(fā)現(xiàn)，最終漏失量達(dá)57 OOOm3，導(dǎo)致亞馬遜10 OOOkm的一個(gè)雨林被污染。其中一起未被發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)時(shí)間氣體泄露是在1989年在前蘇聯(lián)發(fā)生，并且以結(jié)果造成600人死亡和568人受傷成為管道歷史上最嚴(yán)重的事故。舉例來說，在委內(nèi)瑞拉事故中，結(jié)果由于爆炸在交通堵塞時(shí)并接近于一條高速公路發(fā)生，結(jié)果釀成巨大的悲劇。由許多事故得到的典型教訓(xùn)包括對(duì)外界干擾的控制，強(qiáng)烈腐蝕的檢查，安全操作和養(yǎng)護(hù)程序的準(zhǔn)備和應(yīng)急計(jì)劃。 1993年在委內(nèi)瑞拉，天然氣管線爆炸，卷入在高速公路上行駛的一輛大巴和9輛轎車，引起超過50個(gè)意外事件。下面首先引述三個(gè)例子1977年在溪賓夕凡尼亞州，丙烷油管破裂并起火，2人傷亡，損壞巨大。針對(duì)腐蝕，許多管道缺陷檢測(cè)方法現(xiàn)在被普遍應(yīng)用，相信在一個(gè)完整的維護(hù)程序的框架內(nèi)，相關(guān)的方法和工具被使用時(shí)，可能防止事故發(fā)生。腐蝕成為另一主要事故因素的原因是管線的老化，由結(jié)構(gòu)和材料缺陷(在加工或制造期間引起)，并時(shí)常與關(guān)聯(lián)的設(shè)備有關(guān)系。除此之外所有的其他類型的事件都與操作者是否遵循安全管理規(guī)范有某種聯(lián)系。在保證管道的精確埋深記錄及時(shí)提供給任何一個(gè)地區(qū)的承包商的前提下。外部干擾，多指使用機(jī)械并與干擾有關(guān)的第三方活動(dòng)。以上的這些分類是我們從對(duì)過去事故的分析中得到的最多的教訓(xùn)。前三類原因能在大多數(shù)的官方報(bào)告中找到。 基礎(chǔ)移動(dòng)或自然災(zāi)害。己經(jīng)被石油工程行業(yè)識(shí)別的幾種事故原因!類型通常被分為以下六種: 外部的干