海洋钻井平台所处环境恶劣,存在大量易燃易爆物质和油气输送管道、法兰等泄漏源,再加上某些人为因素作用,容易导致油气泄漏,进而引起无法控制的火灾,不仅造成人员伤亡和重大经济损失,还会对近海周边环境和海洋生态造成严重的污染和破坏。根据事故调查报告显示,火灾事故的发生都与HOE有关,而且这些人因组织因素之间具有不确定性以及非线性和高度动态性。因此,运用系统动力学(System Dynamics,SD)研究海洋钻井平台火灾事故发生概率,揭示影响海洋钻井平台火灾事故发生概率的人因组织因素和相关技术因素,对于降低火灾事故发生概率和提升海洋钻井平台整体安全性具有重要意义。本文以墨西哥湾地区钻井平台为研究对象,结合国家自然科学基金青年基金项目和中央高校基本科研业务费-专项资金资助,开展海洋钻井平台火灾事故概率预测与安全投入效益分析研究。首先,根据BESS统计1996年-2015年期间墨西哥湾地区发生的海洋钻井平台火灾事故,确定海洋钻井平台火灾事故一级、二级影响因素,绘制海洋钻井平台火灾事故影响因子体系框图和因素间的因果关系图,动态了解各因子之间的复杂关系。运用解释结构模型方法,建立海洋钻井平台火灾事故的影响因子层级结构图,得到影响海洋钻井平台火灾事故发生的表层直接原因、中层间接原因以及深层根本原因,为应用系统动力学模型分析海洋钻井平台火灾事故和建立事故防范机制奠定基础。利用AHP法确定各影响因素的综合权重指标,通过重要度排序对权重影响较大的因素采取针对性的防范管理措施。其次,根据火灾事故统计以及历史相关文献分析研究基础上绘制井喷火灾事故树,分析导致井喷火灾事故的主要致因因素:井喷和点火源。系统动力学能够揭示复杂系统的结构和动态行为,分析并模拟系统动态行为是如何随时间动态变化的,所以将系统动力学应用于海洋钻井平台井喷火灾概率动态预测是可行的。在井喷火灾事故树基础上构建海洋钻井平台井喷火灾概率预测系统动力学仿真模型并进行井喷火灾概率预测。采用Origin软件对概率预测曲线进行拟合并得到概率与仿真时间函数关系式。采用蒙特卡洛模拟技术,选用随机均匀抽样分布对模型进行参数不确定分析,得到模型中重要节点置信度为100%时的概率区间。采用贝叶斯网络Netica软件对模型主要节点进行敏感性分析,准确判断海洋钻井平台井喷火灾致因因素对关键节点的影响程度。最后,简要介绍安全效益计算方法、“成本-效益”分析方法(Cost-Benefit)和伤亡事故直接损失与间接经济损失的比例换算,结合安全经济学相关原理,构建基于系统动力学的安全效益分析仿真模型。不同的安全资源投入所带来的安全效益也不同的,应用调控变量法,对不同的安全投资决策方案进行仿真模拟,探讨事故直接经济损失、事故总损失与安全效益之间的动态关系,确定能够减小事故损失并使安全效益最大化的安全资源分配,为平台制定安全投资决策提供客观依据。