ارزيابي ريسك احتمالي به روش آناليز درخت خطاي فازي بر پايه ي دو نوع توزيع امكان وقوع نقص در صنايع فرآيندي

Probabilistic Risk Assessment Using the Fuzzy Fault Tree Analysis Based on Two Types of Failure Possibility Distributions in Process Industries

مقدمه: ارزيابي ريسك احتمالي با استفاده از آناليز درخت خطا يك ابزار موثر به منظور ارزيابي احتمال وقوع رويدادهاي خطرناك در صنايع فرآيندي شيميايي مي باشد. متاسفانه احتمال وقوع نقص رويدادهاي پايه اي در صنايع فرآيندي اغلب در دسترس نمي باشند. هدف اين مطالعه چگونگي محاسبه احتمال وقوع نقص رويدادهاي پايه اي است، هنگامي كه رويدادهاي پايه اي داده هاي نقص دقيق ندارند. روش كار: در اين مطالعه، چهارچوب ارزيابي ريسك پيشنهاد شده برپايه دو رويكرد فازي پايه پنج و شش مقياسه بود. ابتدا دياگرام درخت خطا با استفاده از روش هاي شناسايي ريسك ترسيم گرديد. سپس با كاربرد دو نوع توزيع امكان نقص، احتمال وقوع نقص رويدادهاي پايه اي محاسبه شد. در نهايت با استفاده از آناليز ميزان اهميت، مجموعه هاي برشي حداقل بحراني رتبه بندي گرديدند. يافته ها: نتايج نشان داد كه احتمال هاي وقوع نقص محاسبه شده به وسيله رويكردهاي پنج و شش مقياسه براي 32 رويداد پايه اي به همديگر نزديك بوده اند. احتمال وقوع رويداد اصلي محاسبه شده با استفاده از رويكردهاي پنج و شش مقياسه به ترتيب 4- 3/64 و 4- 4/76 در سال بودند. بعد از رتبه بندي MCS ها بر پايه ميزان اهميت محاسبه شده آن ها، نقايص فرآيندي به عنوان علل بحراني TE تعيين شده اند. نتيجه گيري: نتايج نشان مي دهد كه رويكرد فازي پايه به نظر مي رسد جايگزين خوبي براي رويكرد متعارف FTA به منظور مقابله با رويدادهاي پايه اي است كه داده هاي نرخ نقص براي بدست آوردن احتمال وقوع نقص شان ندارند. اين مطالعه سازگاري رويكرد فازي پايه براي ارزيابي احتمال هاي وقوع نقص رويدادهاي پايه اي تاييد كرده است.

Background and Objective: Probabilistic risk assessment through fault tree analysis is an effective tool to estimate the probability of hazardous event occurrence in chemical process industries. The probability of failure occurrence for basic events is not often available in process industries. The aim of this study was to calculate the basic event failure occurrence probability when these events have no precise failure data. Materials and Methods: In this study, the proposed risk assessment framework was based on two fuzzy-based approaches, including five and six scales. Firstly, the fault tree diagram was constructed using the risk identification methods. Subsequently, the failure occurrence probability of the basic events were calculated by applying the two types of failure possibility distributions. Finally, the critical minimal cut sets were ranked using the importance measure analysis. Results: According to the results, the failure occurrence probabilities calculated by the five-scale and six-scale approaches for the 32 basic events were closed to each other. The occurrence probability of the top event calculated by the five-scale and six-scale approaches were 3.64E-04 and 4.76E-04 per year, respectively. After ranking the minimal cut sets based on their calculated importance measures, the process failures were determined as the critical causes of top event. Conclusion: As the findings indicated, the fuzzy-based approach seems to be a good alternative for the conventional Fault tree analysis approach for dealing with the basic events, which have no failure rate data for obtaining the failure occurrence probabilities. This study confirmed the consistency of fuzzy-based approach for the assessment of the basic event failure occurrence probabilities.