Δυναμικά μοντέλα καταστάσεων και μπεϋζιανές τεχνικές στην ανάλυση επικινδυνότητας: εφαρμογές στην δομική αξιοπιστία

Abstract

The main objective of this work was the investigation of the state models application to the study analysis domain. A Markovian methodology was developed for the time dependent analysis of the cutsets obtained by a fault tree analysis. The new methodology introduced the concept of “state cutset” in order to obtain an accurate and mainly fast solution of the system’s time dependent reliability and unavailability. Additionally and innovative mathematical extension to the theory of dynamic reliability was developed which incorporated the application of external random loads to a system. The developed methods have been used in the analysis and calculation of underground water pipe system. It has also been used for the time dependent evaluation of failure probability of the emergency cooling system of 1 German nuclear power plant.

Στόχος της διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση των εφαρμογών των μοντέλων καταστάσεων στην ανάλυση αξιοπιστίας. Στα πλαίσια της εργασίας μελετήθηκαν οι εφαρμογές των Μαρκοβιανών μοντέλων στην χρονικά εξαρτώμενη ανάλυση των ομάδων διαχωρισμού που προκύπτουν από την επίλυση ενός δένδρου σφαλμάτων. Για το σκοπό αυτό αναπτύχθηκε μια μαθηματική επέκταση στη θεωρία της δυναμικής αξιοπιστίας έτσι ώστε να συμπεριληφθεί η επίδραση εξωτερικών φορτίσεων σε ένα σύστημα. Επίσης αναπτύχθηκε πρωτότυπη μεθοδολογία επίλυσης της χρονικά εξαρτώμενης αξιοπιστίας ομάδων διαχωρισμού των οποίων τα συστατικά παρουσιάζουν εξάρτηση. Οι μεθοδολογίες που αναπτύχθηκαν χρησιμοποιήθηκαν εκτενώς στην ανάλυση-επίλυση της δομικής αξιοπιστίας υπόγειων δικτύων ύδρευσης. Επίσης η μεθοδολογία χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της χρονικά εξαρτώμενης πιθανότητας αστοχίας του συστήματος ψύξης έκτακτης ανάγκης πυρηνικού εργαστασίου ενέργειας της Γερμανίας.