Fault Tree Analysis to Compute the Probability of an Event: A Case Study in Oil and Gas Industry

Abstract

The aim of this study is establishing Fault Tree Analysis (FTA) with using experts’ opinions to compute the probability of an event (as a main factor of risk value). Thus, in order to find the probability of top event, all of the basic event’s probability should be available when FTA is drawn for an event. In this case, several experts will be employed to express their opinions in qualitative terms for all basic events instead of using probabilities from handbooks. In real life, participated experts have subjective weights based on their background and experiences. Therefore, they should be weighted by a standard method like as AHP. Then the experts’ opinions will be collected. In this case, fuzzy set theory will be employed. All experts’ opinion which is expressed in qualitative terms (crisp value) is transferred to fuzzy set number (triangular or trapezoidal). Accordingly, in fuzzy environment their opinions will be aggregated in a set of fuzzy number form. So, the fuzzy number requires to be defuzzified to crisp value. Finally probability of basic events will be computed, and subsequently the probability of top event will be calculated using Boolean algebra. Keywords: Fault tree analysis, Fuzzy logic, Chemical complex plant, Expert judgment

ÖZ: Bu çalışmanın amacı bir olayın olasılığını (risk değerinin ana faktörü olarak) hesaplamak için uzmanların görüşlerini kullanarak Arıza Ağacı Analizi (AAA) kurmaktır. Böylece, en önemli olay olasılığını bulmak için, bir olay için AAA çekildiğinde temel olay olasılığının tümünün mevcut olması gerekir. Bu durumda, el kitaplarındaki olasılıkları kullanmak yerine, tüm temel olaylar için görüşlerini nitel olarak ifade etmek üzere birkaç uzman görüşüne başvurulmuştur. Gerçek hayatta katılan uzmanların geçmiş deneyimlerine dayalı öznel ağırlıkları bulunmaktadır. Bu nedenle, Analitik Hiyerarşi Süreci gibi standart bir yöntemle ağırlıklandırılmalıdır. Bu aşamada uzmanların görüşleri toplanıp, bulanık küme teorisi kullanılacaktır. Niteliksel terimlerle (net değer) ifade edilen tüm uzmanların görüşleri bulanık kümeye (üçgen veya trapez şeklinde) aktarılacaktır.Buna göre, bulanık ortamda görüşleri bulanık sayı formunda toplanacaktır. Böylece, bulanık sayı, berrak bir değere çekilmeyi gerektirecektir. Sonunda temel olayların olasılığı hesaplanacak ve daha sonra en üstteki olay olasılığı Boolean cebri kullanılarak hesaplanacaktır. Anahtar Kelimeler: Hasar ağacı analizi, Bulanık mantık, Kimyasal kompleks tesis, Uzman yargısı