贝叶斯网络分析在管道腐蚀失效概率计算中的运用

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1、第46卷第5期化工设备与管道Vo1．46No．52009年10月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGOct．2009·材料与防腐·贝叶斯网络分析在管道腐蚀失效概率计算中的运用胡明，高冀，谭力文(西南油气田分公司输气管理处，四川南充637000)摘要：对某天然气管道腐蚀因素进行分析，确定了腐蚀失效的23个因素。根据贝叶斯网络分析原理，建立简单的贝叶斯模型，每个失效因素为一个贝叶斯网络子结点，管线腐蚀失效为贝叶斯网络根结点，通过各子节点间的条件概率关系，求子节点发生的概率，分析子结点与根结点之间的概率统计

2、关系，利用条件独立性，简化概率分布，最后得出管道腐蚀失效概率。结果表明：利用贝叶斯网络法评价天然气管道腐蚀，结果可以指导天然气管道系统的维护和维修，降低管道运行的风险。关键词：贝叶斯网络法；天然气管道；腐蚀；失效概率中图分类号：TQ050．91文献标识码：A文章编号：1009—3281(2009)05-0052-05ApplicationofBayesNetAnalysisinCalculationofCorrosionFailureProbabilityHUMing，GAOji，TANLi-wen(Admin

3、istrativeDepartmentofGasTransportation，SouthwestOilFieldBranch，Nanchong637000，China)Abstract：Theanalysisofcorrosionoccurredinonenaturalgaspipelinewascarriedoutsothat23factorsrelevanttocorrosionfailureweredetermined．BasedonBayesnetanalyticalprinciple，everyfai

4、lurefactorisasub—nodeinBayesnet，andthecorrosionfailureofthepipelineistherootnodeinthenet．Withtheprobabilisticrelationshipbetweeneachsub—node，theoccurrenceprobabilityofthesub—nodecanbedetermined．Theprobabilisticstatisticalrelationamongsub—nodeswasanalyzed，and

5、theprobabilisticdistributionwassimplifiedbyusingthepropertyofconditionalindependence，thecorosionfailureprobabilityofthepipelinewas，then，canbefi—nallyobtained．IthasbeenshownthatwiththeuseofBayesnettoaccesscorodednaturalgaspipeline，theresultcanbeutilizedtoguid

6、ethemaintenanceofgaspipeline，SOthattheriskintheperformanceofthepipelinecanbedecreased．Keywords：Bayesnetmethod；naturalgaspiping；corrosion；failureprobability根据调查统计，某分公司输气管理处所管辖天素之间的关联关系及影响程度，用节点变量表达各燃气管道近3000km。管道事故数据统计，共记录个信息要素，用连接节点之间的有向边表达各个信219次，其中，腐蚀因素88次

7、，占总数40％。解决天息要素之间的关联关系，用条件概率表(Conditional然气管道腐蚀造成的安全问题就要求建立管道腐蚀ProbabilitiesTable，CPT)表达各个信息要素之间的模型，计算腐蚀失效概率，准确预测管道腐蚀失效的影响程度。发生，合理地控制管道腐蚀。假设贝叶斯网络是关于一组随机变量X={X，⋯目前，国内对管道腐蚀失效概率的计算常用故，}，它由两部分组成：一个就是由变量(结障树分析法结合专家判断模糊化方法和利用金属损点)及连接它们之间的有向弧组成的有向无环图失求腐蚀缺陷的方法。故障树分析法

8、结合专家判断(DAG)；另一个就是表示每个变量和它的所有父代模糊化方法是先建立管道失效故障树，然后由专家关系的条件概率表(CPT)，每一个结点都有一个对影响失效的基本事件进行打分，最后通过模糊数条件概率表，用来表示对于其父结点集合学方法计算出管道失效概率引。本文利用贝叶斯(Xi)的条件概率P(。lRe(Xi))。网络(BN)法对天然气管道腐蚀失效概率删进在BN中，没有任何导人箭头的节点