胡波[1]2004年在《压力容器失效诊断及专家系统研究》文中研究指明压力容器是各种承受气、液介质压力密闭容器的通称，在使用中易于发生各种事故。压力容器事故发生后，对事故进行迅速而有效的失效分析是至关重要的。传统的失效分析单靠技术人员进行分析、判断、试验、研究，找出发生事故的原因，提出改进措施和方案，这种做法虽然取得了很好的效果，但随着我国压力容器使用的不断增加以及工厂的减员增效，这种传统的失效分析方法越来越受到限制。开发压力容器失效诊断分析专家系统，在短时间内初步判断出压力容器的失效原因、给出处理方法及预防措施，具有重大的现实意义。本文从专家系统的基本概念、原理出发，讨论了压力容器失效诊断专家系统的组成结构及工作原理并将其作为系统开发的原型和起点。 压力容器失效分析专家系统由知识库、知识库管理系统、推理机、综合数据库、自学习机制、解释机制、人机接口等部分组成。其中最重要的是知识库和推理机两部分，这两部分缺一不可。 在知识库的建造过程中，故障树方法是分析复杂系统失效问题的有效方法之一。将故障树方法应用于压力容器失效分析专家系统建立知识库能够极大地降低系统知识获取的难度。本文借鉴国内外的压力容器失效分析的基本原理，研究了破裂或爆破失效、腐蚀失效、磨损失效、变形失效、泄漏失效等失效机理、失效原因及预防处理措施，进而建立其各自相应的失效分析故障树，最后通过产生式系统与框架系统相结合的知识表示方法建立了压力容器失效分析知识库。 本文同时讨论了压力容器失效分析专家系统推理机制，选择正向推理和广度优先搜索的推理控制策略，运用可信度理论的不精确推理方法建立了压力容器失效分析专家系统。 本压力容器专家系统运用面向对象的语言作为开发工具，设计了基于对话框的人机界面以方便操作使用。运用本专家系统对某一大型的H_2S吸收塔压力容器失效进行分析和诊断，结果表明该专家系统能对压力容器失效分析进行失效模式判断和失效原因分析，并提出预防和处理措施，运行结果基本符合实际，具有很好的实用价值。
胡波, 张明友[2]2004年在《基于故障树的压力容器失效诊断专家系统研究》文中研究指明对基于故障树的压力容器失效诊断专家系统进行了探索和研究。故障树方法是分析复杂系统失效问题的有效方法之一。用压力容器失效分析故障树的信息和规则来建造知识库,运用正向推理机制构建专家系统,通过人机接口进行树的搜索和匹配,从而达到压力容器失效诊断的目的。由此突出了故障树分析法在建造大型复杂的失效诊断专家系统中的重要作用。
张光翔[3]2008年在《压力容器失效分析与安全评定技术现状与展望》文中研究说明压力容器广泛应用于各工业领域和城市管网。本文概述了压力容器失效分析的概念,失效分析的意义、作用和任务及安全评定技术;详细论述了失效分析的思路、程序、方法;并展望了压力容器失效分析的发展趋势。
张光翔[4]2008年在《压力容器失效分析与安全评定技术现状与展望》文中认为本文概述了压力容器失效分析的概念,失效分析的意义、作用和任务及安全评定技术:详细论述了失效分析的思路、程序、方法;并展望了压力容器失效分析的发展趋势。
刘明章[5]2008年在《秦山核电二期扩建工程严重事故对策分析》文中研究说明在核电站中发生严重事故的概率很低,但一旦发生,将会造成非常严重的后果,历史上已发生的严重事故警示我们,核电安全仅以设计基准事故为限是不充分的,必须考虑严重事故的预防与缓解,以满足社会各界对能源和安全日益增长的要求。国家核安全局2004年4月18日发布了新版的《核动力厂设计安全规定》(HAF102)中,对严重事故的预防和缓解提出了要求,要求核电厂在设计中应尽实际可能地考虑设置严重事故预防和缓解措施。秦山二期扩建工程是在秦山二期1#、2#机组基础上的“翻版加改进”,针对严重事故,由于秦山二期扩建工程的PSA工作尚未完成,无法利用PSA结果进行分析,只能参考有关的安全研究和同类核电站的实践,经过分析比较,在合理可行的基础上尽实际可能地设置严重事故的预防与缓解措施。本文根据国际通用的严重事故选取原则确定了秦山二期扩建工程可能导致严重事故的十一个事故序列,并分别对每个事故序列进行了严重事故计算分析。根据严重事故计算分析结果,参考国内外电站相关经验,结合秦山二期扩建工程事故缓解的目标,采取了叁项可行的、有效的严重事故缓解措施:1)稳压器卸压功能延伸防止高压堆熔导致安全壳直接加热;2)设置消氢系统措施防止氢气燃爆;3)增设安全壳过滤排气系统防止安全壳晚期超压失效。本文应用严重事故分析程序对可能发生的高压熔堆、氢气燃爆和安全壳超压失效且导致堆芯损伤频率最大的事件序列进行有无缓解措施情况的对比分析,主要得出以下结论:(1)在LOFW事故、SBO事故和小LOCA事故叁种事故中采取在堆芯出口温度达到650度时操作员手动开启稳压器安全阀卸压措施可以有效降低压力容器下封头失效时的一回路压力,能有效的缓解高压熔堆导致安全壳大气直接加热导致安全壳早期失效的风险。(2)秦山二期扩建工程在安全壳内设置消氢系统能复合在小LOCA、大LOCA和SBO事故进程中产生的大量氢气,使得安全壳空间内的氢气浓度始终保持在很低的浓度水平,有效的遏制了氢气燃爆的风险。(3)秦山二期扩建工程安全壳过滤排放系统(EUF)能缓解严重事故后安全壳压力的增长,有效的消除安全壳缓慢超压的风险。本文通过对秦山二期扩建工程65万千瓦压水堆核电站严重事故序列的分析,提出了相关的严重事故缓解措施。并对所提出的严重事故缓解措施的有效性论证,这对提高秦山二期扩建机组的安全性能有着重要作用,为秦山二期下一阶段的研究工作提出了明确的方向,同时对国内新建核电站今后的工作有着重要的参考价值。
武铃珺[6]2008年在《压水堆核电站严重事故下注水冷却措施的研究》文中认为核电站严重事故下堆芯熔融物坍塌至下封头,可能致使压力容器失效,威胁到安全壳完整性,从而导致放射性物质外泄的严重后果,所以保持压力容器完整性、将堆芯熔融产物保持在压力容器内是目前严重事故缓解措施研究的重点之一。作为严重事故缓解措施的一种重要手段,把堆芯熔融物保持在压力容器内(IVR)的策略已经被许多现有运行的核电站以及许多正在设计的新型压水堆核电站所采用。但对于一些现有运行的大功率核电站,严重事故下是否可以通过实施IVR措施为下封头提供足够冷却,从而保持压力容器的完整性,目前国际上还没有定论。本文在严重事故管理研究的基础上,以90万千瓦级压水堆核电站为分析对象,以核反应堆热工水力计算为基础的一体化严重事故分析程序为手段,系统地对冷段大破口冷却剂丧失(LLOCA)、热段中破口冷却剂丧失(MLOCA)、主给水丧失(LOFW)、蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)四种始发事件导致的堆芯严重损伤严重事故下实施IVR缓解措施的事故进程进行了计算分析。分析结果表明:在充足冷却水水量的前提下,对本文所研究的事故序列,事故发生后一定时间实施IVR缓解措施,单一实施压力容器外注水冷却(ERVC)措施或者压力容器内注水冷却(IRVC)措施,一定条件下冷却水可以为下封头或堆芯提供充足有效的冷却,达到将堆芯熔融产物保持在压力容器内、保持压力容器完整性的目的。根据本文的研究,对影响IVR冷却效果的因素总结如下:事故条件下实施ERVC缓解措施,○1要保证一定的堆腔注水速度以及堆腔水位高度,使得堆腔冷却水能够及时为下封头提供冷却。○2冷却水注入时间越晚,所需的堆腔注水速度就越大。若注入时间过晚,冷却效果将无法得到保证,可能最终造成压力容器的失效。○3不同的堆芯熔融池分层方式对堆腔注水的冷却效果有一定的影响,不同事故序列下影响的大小不同。○4事故进程中下封头内壁与熔融池外壳之间局部形成一定的间隙,不同尺寸的间隙对冷却效果有一定的影响,影响的大小也依据不同事故序列而不同。事故条件下实施IRVC缓解措施,○1对于高压熔堆事故序列需要采取一定的卸压措施以利于冷却水的注入。○2要保证充足水源以维持冷却水的持续注入。○3在压力容器内水耗尽之前将冷却水注入到压力容器。冷却水注入时间越早,对堆芯熔化的缓解效果越显着,越有利于压力容器完整性的保持。
刘寅[7]2016年在《承压部件无损检测方法与应用研究》文中研究说明特种设备的运行随时面对着高温、高压、易爆、易燃、剧毒和腐蚀的影响,极易发生危害严重的各类事故,一直以来防止此类事故的发生都是业内人士的难题。课题采用无损检测技术对特种设备承压部件失效机理进行分析,提出预防以及延寿方案,保障特种设备安全经济运行,具有重要的工程意义。以工业锅炉、压力容器、压力管道等承压部件为研究对象,采用理论分析、案例分析和数值模拟的方法,对无损检测在承压部件检测中的应用进行研究。首先对各类承压部件的失效机理特性进行归纳,针对不同现场环境和各种无损检测方法的使用性能,选取最适合的检测方法;其次,针对典型锅炉、压力容器和压力管道的常见事故案例进行诊断分析,并将现场处理后的数据与理论研究结果进行对比,寻找对失效事故发生预测的突破口;最后,应用无损检测方法为失效事故的预测提供理论依据,并以无损检测方法为主导对已失效或即将失效的承压部件进行监测以达到延寿的目的。无损检测作为检验及预防承压部件失效事故的关键技术,其研究结果对承压部件的检验检测方法的选择提供参考,为承压部件失效事故预防提供理论依据。
庞鑫[8]2016年在《海上压力容器基于风险的检验评估方法研究》文中研究说明海上压力容器腐蚀机理多样、失效后果严重,实施基于风险的检验(Risk Based Inspection, RBI)分析过程中采集到的腐蚀信息往往存在着数据重复、缺失、不一致、不正确等问题；RBI评估缺乏本地化的腐蚀速率知识库、腐蚀机理知识库、检验案例知识库等,造成评估结果准确性差以及完整性管理基础薄弱,严重制约了RBI技术在海洋平台上的普及应用。针对以上问题,本文研究了海上压力容器基于风险的检验评估方法,基于海上压力容器典型腐蚀机理识别方法开发了腐蚀机理识别软件；研究了量化风险评估的数据采集、筛选及应用；依据海上压力容器完整性管理需求,探索搭建了海上压力容器基于风险的检验信息管理系统。将本方法应用于海上油田某轻质油分离器,工程案例表明：研究开发的腐蚀机理识别软件能够依据压力容器腐蚀部位材质、容器内介质、操作环境等条件快速识别腐蚀损伤机理；研究与处理采集的腐蚀数据能够满足RBI评估风险筛选需求并为压力容器完整性管理的资料完整性奠定了基础；依据识别的腐蚀机理和风险筛选等级,制定了相应的检验策略用于指导检测,具有重要的应用价值。本文的研究内容主要包括以下几个方面：(1)基于海上压力容器典型腐蚀机理识别方法和模型,开发了腐蚀机理识别软件,能够实现典型腐蚀损伤的腐蚀机理识别,为检验计划的制定和RBI分析提供依据,也有利于对设备采取有针对性的腐蚀防护措施；(2)依据海上压力容器RBI评估需求,研究了腐蚀数据采集内容、采集方法和处理方法；(3)研究了海上压力容器RBI评估方法,运用DNV RBI-offshore软件,完成了某海上平台压力容器的RBI评估。
赵鑫[9]2013年在《起重机械风险评估方法与预防性检修策略研究》文中研究说明起重机械是隐藏危险因素最多,发生事故几率最大,事故后果最严重的机电类特种设备之一。目前,我国起重机械数量年均增长约20%左右,各类起重机械保有量已超过250万台。与此同时,涉及起重机械的伤亡事故占各类伤亡事故的比例也逐年上升。目前我国各地区、各行业发生在起重作业中的伤亡事故约占全部伤亡事故的25%左右。每年涉及起重机械事故的死亡人数在所有机械类事故死亡人数中居首位。因此,加强起重机械的安全管理和事故预防刻不容缓。风险评估是事故预防的前提和基础,目前针对起重机械的系统性安全评估方法欠缺,对于在役尤其是超期服役的起重设备而言,系统而实用的风险评估方法研究具有较大的理论意义和工程实用价值。目前,行业内采用法定定期检验制度来实现起重机械的安全运行和事故预防。该制度对于起重设备的安全运行,在一定程度上起到了基础性保障作用。然而,由于检验项目和检验周期基本固定,不区分企业和设备个体的差异,容易造成对一般设备的过度检验和高风险设备的检验不足；检验结果仅定性表示为“合格”与“不合格”,由于缺少零部件风险的定量计算,其安全状况的评估结果对起重机械事故预防的参考价值有限。论文围绕起重机械风险评估方法与预防性检修策略及若干相关问题开展研究工作,完成了起重机械主要零部件的FMEA分析、失效数据与通用失效概率信息的收集、钢丝绳小样本可靠性试验、起重机械的建模与仿真、零部件风险的定性与定量评估计算、起重机械RCM预防性检修策略的制定、起重机械风险评估实施规范及评估软件的编制等工作,论文具体研究内容如下：(1)在完成380多例起重机事故故障统计分析的基础上,建立了起重机械失效分析数据库。进行了失效模式与影响分析,得出了其全部失效模式,进而分析了对应的失效原因和失效后果。针对钢丝绳的典型失效模式弯曲疲劳和磨损,开展了小样本物理试验,获取了试验条件下的失效数据。设计了起重机零部件失效样本采集表,采用调查统计问卷和深入凌钢、鞍钢、叁洋重工等起重机使用和制造企业实地调研等方式,获得了部分起重机零部件的大样本失效数据,进而完成了相应的失效寿命计算。(2)鉴于起重机零部件的现场失效数据通常比较有限,提出了基于Bayes理论的起重机零部件小样本可靠寿命预测方法。根据零部件研制阶段的试验数据和同类或相似部件的相关检测记录确定可靠性评估的验前分布,结合小样本现场可靠性试验数据,应用Bayes理论融合零部件的验前信息和现场试验数据,得到产品可靠寿命的验后分布,进而实现零部件失效寿命的预测。在缺少现场失效数据的情况下,该方法为起重机零部件失效寿命的获取提供了新途径。(3)利用有限元软件的二次开发功能建立了起重机械虚拟仿真试验平台。实现了塔式起重机的参数化建模与虚拟工况载荷的施加,利用Ansys软件自动获取整机的强度、刚度和稳定性分析结果,为起重机械受力结构的安全评估提供了依据。(4)在完成FMEA分析和获取主要零部件通用失效概率信息的基础上,基于RBI技术建立了起重机械定性风险评估模型,确定了起重机零部件的风险等级排序。基于层次分析法和灰色综合评价法,建立了起重机零部件失效概率的修正计算模型,结合零部件失效后果的定量化经济性评估,提出了起重机零部件的定量风险评估方法。最后,提出了应用上述成果,在起重机械风险评估中,对由定性风险评估确定为高风险零部件进行定量风险评估的实用性实施方法。(5)基于ACCESS数据库,以VB软件为开发工具编制了起重机械风险评估系统软件。该软件能够自动完成起重机零部件的定性和定量风险评估,输出WORD格式的评估报告,并给出相应故障零部件的检测部位、检测方法和检测周期建议。(6)开展了基于RCM技术的起重机械预防性检修策略研究。综合考虑零部件在维修间隔期内的可靠性、经济性和可用度,给出了有限使用期不完全预防维修周期的计算方法。针对具有可测量潜在退化过程的零部件,考虑其故障的发生过程,提出了基于首次检测和重复检测的非定期视情检修策略,基于经济性和可用度准则分别给出了首次检测和重复检测的最佳检测周期的计算方法。(7)综合理论研究成果,制定了起重机械风险评估实施规范。实施规范给出了层次分析法中各因子等级评定的实用量化评估准则,制定了起重机零部件定性和定量风险评估的标准化实施流程。最后,基于实施规范和评估软件完成了近20例典型起重机的风险评估工程应用。
赵帆[10]2013年在《海上压力容器、压力管道基于风险检验管理系统应用研究》文中研究指明随着海洋平台的快速发展,海上压力容器和压力管道的检验在平台日常管理中所占的比重越来越大,而传统的计划检验和状态检验已不能满足规模日益扩大的压力容器和压力管道的检验需要,因为传统的检验方法不仅效率低下,而且不能降低设备的风险水平,在一定程度上影响了平台的经济效益,所以研究海上压力容器、压力管道基于风险管理系统具有重要的实际应用价值。本文将压力容器、压力管道的管理系统和RBI检验技术结合起来,并融合了腐蚀在线监测管理系统和任务优化等模块,集成一个智能化的风险检验管理系统。文章从以下几个方面进行了研究：(1)研究了海上压力容器和压力管道的腐蚀机理、防护技术、腐蚀速率预测方法、失效概率和失效概率等级的确定方法、失效损害后果和等级确定方法、风险判别矩阵和风险等级确定方法等机理和方法,利用这些机理和方法建立了知识库系统。(2)在计算机数据库技术、网络通信技术、模块集成技术等基础上开发出系统平台,集成了检验数据、风险评价以及检验知识库等模块,通过对数据的标准化来使数据库和人机界面交互,把压力容器和压力管道的实时腐蚀速率动态数据、检验／维修历史数据、基于风险的检验(RBI)数据等集成在一起进行综合分析和预测,为压力容器和压力管道的检验与安全管理提供决策支持。进一步提高海上压力容器和压力管道的安全风险评估水平,促进了检验规范的技术完善。(3)对该系统平台的实现和应用进行了分析。以中海油平台上的一个加氢装置设备为研究对象验证了系统的有效性、可靠性和可用性。
参考文献：
[1]. 压力容器失效诊断及专家系统研究[D]. 胡波. 武汉理工大学. 2004
[2]. 基于故障树的压力容器失效诊断专家系统研究[J]. 胡波, 张明友. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2004
[3]. 压力容器失效分析与安全评定技术现状与展望[J]. 张光翔. 中国公共安全(学术版). 2008
[4]. 压力容器失效分析与安全评定技术现状与展望[J]. 张光翔. 中国特种设备安全. 2008
[5]. 秦山核电二期扩建工程严重事故对策分析[D]. 刘明章. 上海交通大学. 2008
[6]. 压水堆核电站严重事故下注水冷却措施的研究[D]. 武铃珺. 上海交通大学. 2008
[7]. 承压部件无损检测方法与应用研究[D]. 刘寅. 华北理工大学. 2016
[8]. 海上压力容器基于风险的检验评估方法研究[D]. 庞鑫. 北京化工大学. 2016
[9]. 起重机械风险评估方法与预防性检修策略研究[D]. 赵鑫. 东北大学. 2013
[10]. 海上压力容器、压力管道基于风险检验管理系统应用研究[D]. 赵帆. 北京化工大学. 2013
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