ارزیابی قابلیت اطمینان ایستگاه تقلیل فشار گاز دروازه ی شهری با شبیه سازی مونت کارلو

قابلیت اطمینان، همواره در طول طراحی و برنامه ریزی سیستم ها از اهمیت زیادی برخوردار است؛ به طوری که ارتقای قابلیت اطمینان، یکی از راه های دستیابی به سیستم ایمن است. روش های شبیه سازی، به طور گسترده در ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم ها مورد استفاده قرار می گیرد؛ لذا هدف از این مطالعه، ارزیابی قابلیت اطمینان ایستگاه تقلیل فشار گاز دروازه ی شهری با شبیه سازی مونت کارلو است.

این مطالعه ی توصیفی-تحلیلی، در یکی از ایستگاه های تقلیل فشار دروازه ی شهری استان خراسان شمالی در سال 1400 انجام گرفت. در ابتدا، فرایند ایستگاه به طور دقیق بررسی و دیاگرام بلوکی آن ترسیم گردید و در ادامه، داده های زمان شکست تجهیزات ایستگاه طی 11 سال جمع آوری و زمان بین شکست زیرسیستم ها محاسبه شد. سپس تابع توزیع احتمال شکست زیرسیستم ها توسط نرم افزار Easy Fit و بر اساس آزمون کلموگروف-اسمیرنوف تعیین گردید. همچنین قابلیت اطمینان زیرسیستم ها، با روش شبیه سازی مونت کارلو تخمین زده شد و درنهایت، با توجه به ساختار سری-موازی بودن ایستگاه، قابلیت اطمینان ایستگاه محاسبه گردید.  

بر اساس نتایج، تابع توزیع چگالی احتمال شکست زیرسیستم های ایستگاه، بر اساس توابع گاما و نرمال است. میزان قابلیت اطمینان بخش های فیلتراسیون، گرم کن، تقلیل فشار و بودارکننده، به ترتیب برابر 0.97، 0.987، 0.98 و 0.992، نرخ شکست آن ها به ترتیب 0.000003477، 0.0000014937، 0.0000023062 و 0.0000009169 شکست در ساعت و میزان قابلیت اطمینان ایستگاه برابر 0.93 محاسبه گردید.

با مدل سازی داده ها و شبیه سازی مونت کارلو، به ترتیب تابع توزیع احتمال شکست و ارزیابی قابلیت اطمینان زیرسیستم ها تعیین شد. بخش فیلتراسیون و تقلیل فشار، دارای بیشترین نرخ شکست بوده و به یک برنامه ی مناسب تعمیر و نگهداری نیاز است.