核电站电缆安全使用寿命评定方法

针对核电站电缆寿命评定试验的若干要素,结合该类电缆常用的两种高分子绝缘材料即交联聚乙烯和低烟无卤交联聚乙烯的特点,设计了完善其安全寿命评定试验的方案,并按相关要求进行长达5000h的试验,该方案运用数理统计中准确性较高的最小二乘法原理对试验数据进行处理,克服了以电性能加速老化手段评估电缆安全寿命时准确性较差的缺陷。最终结果验证了该类电缆能够满足其使用60年的要求,对核电站电缆的设计及安全运行具有重要的现实意义。     

基于ANSYS技术的尿素合成塔安全寿命评估

针对国内高压设备的运行状态,为进一步提高尿素高压设备的科学管理水平,最大限度挖掘设备潜力,减少故障损失,提高维修效益,将设备安全寿命评价技术引入尿素高压设备的管理中,建立一套完整的尿素高压设备安全寿命评价体系.结合设备运行的目标期望及现场情况,以乌鲁木齐石化公司化肥厂尿素合成塔为例,运用ANSYS有限元分析技术,提出尿素合成塔安全寿命的评价流程,给出了尿素合成塔安全寿命的简化计算评价方法和基于有限元的精细计算评价方法.根据该方法可以在不同条件和要求下对尿素高压设备寿命进行估算,并利用尿素合成塔安全寿命评估实例对尿素高压设备安全寿命评估体系进行分析和说明.结果表明,该体系能够根据现场情况合理地对尿素高压设备进行寿命评估.     

发射场地面设备全寿命分段方法研究

为提高发射场地面系统概率安全评估(PSA)工作的准确性,克服设备小子样和数据缺失带来的困难,考虑到设备故障随使用时间的不均匀分布问题,开发一个基于数据特点的设备全寿命使用阶段划分方法。首先,分析设备在全寿命运行过程中的数据累计变化特点,并根据数据多源性划分设备的3个不同使用阶段;其次,分别利用蒙特卡罗模拟法和服从寿命分布的函数,确定设备在3个使用阶段的2个分段时间点处的可靠度计算方法;最后,以发射场常规加注泵为例验证该分段方法有效性。研究结果表明:加注泵运行前中期分段点为31 h,对应可靠度为0.996 5;中后期分段点为132 h,对应可靠度为0.979 8。     

基于改进的威布尔分布的液压支架可靠性评估方法

为有效提高液压支架可靠性的评估精度,准确描述支架失效率与服役时间的函数关系,基于传统威布尔分布参数求解的平均秩次法,通过改进经验分布函数的建立途径,优化威布尔分布参数的求解过程,进而开发一种液压支架可靠性评估的改进威布尔分布法;根据定时截尾试验结果和液压支架实际使用寿命情况,对所开发的方法的有效性进行验证。结果表明:与传统威布尔分布法相比,采用该方法求解威布尔分布参数时,回归模型的和方差(SSE)减小0.131 3,确定系数(R2)增加1.53%,调整确定系数(Adj R~2)增加1.82%,液压支架可靠性评估精度提高0.3%,评估结果更为客观。     

腐蚀管道寿命可靠性的步降应力加速试验研究

为保障油气管道安全运营,需研究腐蚀管道寿命的可靠性。首先基于管道失效机理,采用步降应力加速寿命试验(SDSALT)方法,获得不同温度下腐蚀率样本;其次利用加速因子和逆幂律加速方程建立数据折算模型,将腐蚀率样本转换为应力作用失效时间并截尾抽样后作为输入,求得含未知参数的准样本;然后通过准样本估计Weibull分布的3个参数,进而得到以温度和时间为自变量的管道可靠性函数;最后以H_2S/CO_2环境中运营的N80管道为例,验证所建腐蚀管道寿命预测方法的可靠性。结果表明,该方法大幅缩短试验时间,对管道寿命预测准确,并分析出管道可靠性的降低速度随温度和时间的增加先增大后减小,可应用于管道的适用性评价。     

海上平台静设备失效概率计算方法适用性研究

针对RBI评估失效概率计算方法对海上平台静设备的适用性,基于国内海上平台设备失效数据统计现状,提出以数据库软件为基础建立RBI评估系统的建议,以获取更加可靠的通用失效概率;对比国内外腐蚀减薄损伤系数计算方法的差异,根据海洋环境恶劣,静设备腐蚀严重的特点,结合模糊数学理论,提出更为保守的计算方法,并选取渤海某平台静设备验证新方法的适用性。结果表明,新方法得到的失效概率等级分布更为均匀,高失效概率等级的数量增多,符合海上平台静设备失效概率高的特点,但仍需通过生产实践来检验其可靠性。     

常压设备氯腐蚀的动态风险预测模型

针对原油加工过程中常压设备因氯腐蚀引起穿孔、进而导致泄漏事故发生的问题,结合氯腐蚀试验与动态预测方法,建立常压设备氯腐蚀的动态风险预测模型,从而及时规避腐蚀泄漏风险。首先,针对常压塔设备材料Q345钢开展挂片腐蚀试验,在获取试验数据的基础上,采用灰色理论建立质量损失预测模型,通过计算可得随时间变化的腐蚀速率和累积腐蚀厚度;除此之外,运用马尔科夫链预测腐蚀状态的概率。结果表明,采用灰色理论建立的质量损失预测模型精度良好,且此模型可得任意时刻腐蚀速率及累积腐蚀厚度;与此同时,基于马尔科夫链建立的腐蚀状态概率预测模型表明,Q345钢在第3年和第15年分别进入腐蚀加速和腐蚀穿孔阶段,该结论可作为制定检维修计划的参考。     

老龄油气管道安全寿命综合评估方法研究

为合理评价老龄油气管道的安全运行状态,降低老龄管道运行风险,基于安全系统理论提出一种安全寿命综合评估方法。首先,通过事故树分析辨识老龄油气管道系统风险因素,从管道内检测、管道外检测、压力试验、修复和承压状况5个方面建立管道安全寿命评价指标体系;然后,采用层次分析法计算指标权重,并基于模糊集理论和灰色理论预测管道安全寿命;最后,以国内某一管道为例证明该方法工程应用的可行性。结果表明,该方法能够较为全面评估老龄油气管道的安全寿命,评估结果符合工程实际情况,具有较高应用价值,能够为国内老龄油气管道的安全寿命评价与风险决策提供技术支持。     

基于运行场次用时误差的载人设备故障预警可视化研究

针对国内游乐设施行业载人设备运行状态监测不够完善、故障诊断多数情况下需要依赖技术人员经验的现状,分析了基于机理模型、基于知识和基于数据驱动的载人设备故障预警方法,研究了载人设备故障预测的多元线性回归算法,并利用矿山车的时间系数、人数系数、温度系数,建立了矿山车载人设备的多元线性回归模型。通过矿山车15个同步点区间用时预测案例,在可视化平台上显示预测和实际运行曲线,实现了对矿山车或过山车类载人设备运行故障的有效预警。     

基于损伤测试的构件疲劳剩余寿命估算方法研究

笔者提出并研究了一种基于疲劳寿命计的测试结果估算结构疲劳剩余寿命的方法。在疲劳寿命计与结构共同承载的过程中 ,结构产生疲劳损伤的同时 ,疲劳寿命计的电阻会产生不可恢复的变化 ,该电阻变化规律主要由载荷决定。利用描述电阻变化规律的主要参数 ,拟合有关试验数据 ,可以得到一个构件的疲劳寿命与描述电阻变化规律的主要参数的关系式。疲劳试验结果表明 ,该关系式可以较好地估算构件的疲劳寿命。     

桥式起重机结构可靠性失效准则与剩余寿命评估准则

针对确定可靠性失效准则和剩余寿命评估准则时,未与起重机结构实际相结合的特点,笔者将机电类特种设备钢结构系统的可靠性分析失效准则与结构剩余寿命评估准则有机的统一起来,以桥式起重机结构系统为研究对象,确定了桥式起重机钢结构系统的具体失效准则,即从静强度、疲劳强度、刚度、整体稳定性、局部稳定性以及最大失效路径长度等多方面进行评价。通过对桥式起重机起重量摄动引起刚度失效比重变化结果对比,验证了结果的正确性。该方法可为起重机可靠性与剩余寿命评估做好前期准备,为机电类特种设备安全评估方法提供一条新理论新思路。     

腐蚀环境下飞机结构日历寿命研究现状与关键技术问题

介绍了军用飞机日历寿命研究的技术背景和国内外同类研究概况以及存在的问题。重点对腐蚀环境下飞机结构加速腐蚀试验技术、防腐涂层腐蚀损伤评定技术、腐蚀损伤和疲劳寿命的分布特性及其变化规律、腐蚀当量关系和日历寿命理论分析方法等几个关键问题及其技术途径进行了阐述和探讨。     

Experimental design to study corrosion under insulation in harsh marine environments

Corrosion under insulation (CUI) is a serious issue in harsh marine environments. Corrosion damage can have catastrophic effects on health and safety, asset integrity, the environment, and productivity if it is not detected and managed early. Limited information is available for CUI in marine environments. To overcome this issue, three types of corrosion tests are proposed: Determination of the effect of environmental factors on CUI using laboratory simulation, field testing, and accelerated marine atmosphere testing for CUI. This paper describes the methodology for developing statistically significant data to evaluate CUI in harsh marine field conditions, develop an accelerated laboratory test procedure to simulate CUI, develop a model of CUI rate, and develop risk-based remaining life assessment model for assets under CUI attack.     

基于时变可靠度分析的桥梁使用寿命预测

为分析一座桥梁结构寿命,在现有混凝土桥梁抗力和荷载的时变性研究的基础上,建立桥梁时变可靠度计算模型。将结构抗力等效转换为车辆荷载作用下结构所产生的竖向位移限值,预测远景交通量,反映荷载的时变性;运用非线性有限单元增量分析方法,以递增特定荷载的方式,采用响应面法计算时变可靠度指标及累计失效概率。结果表明:桥梁结构初始阶段具有足够大的可靠性,但其会随时间推移迅速衰减,利用韦伯分布函数和最小二乘法计算桥梁累计失效概率,进而推算桥梁使用寿命。根据桥梁寿命可靠度计算结果,制定出桥梁最佳维修养护策略。     

道化学评价法的改进及其在联合站安全评价中的应用

道化学评价法是一种在化学工业领域应用广泛的安全评价方法,针对道化学评价法评价未考虑人员、环境及设备维护等因素而使评价结果不够准确的情况,提出了在安全补偿系数选取中引入物质系数修正、人因危险补偿系数、环境补偿系数和设备状态补偿系数对道化学法进行改进。首先通过对物质燃烧性进行温度修正获取实际情况下的物质系数值,同时通过统计数据分析计算出人因行为概率,进而计算人因危险补偿系数,此外结合设备可靠度引入了设备状态补偿系数。将以上改进方法应用到某油田联合站原油稳定装置和轻烃储罐装置的安全评价中,结果表明经过改进的道化学评价法能更客观地反映实际情况,评价结果更准确,同时根据改进后得到的危险等级提出了稳定装置及轻烃储罐装置安全运行的对策措施,最后结合事故案例对比了传统道化学和改进道化学的结果,说明了改进方法的准确性和优势。     

生命周期评价中清单的不确定性分析

生命周期评价中存在着广泛的不确定性,尤其是生命周期评价中清单的不确定性因素会严重影响研究结果的可信性.结合生命周期清单中不确定性的特点,指出不确定性分析的作用.综述目前常用的生命周期清单的不确定性分析方法,包括在不确定性评估中常用的质量指标法、蒙特卡罗(Monte Carlo)法、结合法及常用的敏感性分析方法.指出各种方法存在的优缺点以及在实际中的应用,最后提出生命周期清单中不确定性分析的研究方向.     

基于GM-SVR的小样本条件下化工设备可靠性预测

为了准确预测化工设备可靠性趋势，针对化工设备失效寿命数据为小样本的情形，基于灰色估计法与支持向量回归机在小样本数据处理中的优势，建立了失效寿命时间服从三参数威布尔分布的化工设备可靠性模型；结合GM（1，1）和SVR对模型进行参数估计，在压缩机可靠性分析中进行了实例应用，对比分析了最小二乘法、灰色估计法和GM-SVR的估计效果。研究结果表明:GM-SVR对威布尔分布参数的估计精度明显优于最小二乘法和灰色估计法，可以有效地应用于化工设备失效数据为小样本时的可靠性预测。     

提速货车钩尾框安全使用寿命的估算方法

提出一种估算提速货车钩尾框安全使用寿命的方法。该方法基于损伤容限设计思想 ,通过子模型有限元技术和虚拟裂纹扩展方法 ,仿真应力集中区的裂纹及其扩展 ,应用能量释放率理论计算裂纹前沿的应力强度因子 ,由Paris公式估算在实测载荷谱下钩尾框的裂纹扩展寿命。估算结果与统计的使用寿命有较好的一致性     

神经元网络在安全评价中的应用

利用人工神经元网络进行安全评价可以克服传统的安全评价方法的缺点,提高安全评价方法的精确度和可靠性。笔者在BP神经网络基本原理的基础上,利用机会约束的思想建立了综合安全评价模型;运用反向传播算法和遗传算法对神经元网络进行训练;进而就系统综合安全评价模型进行求解,并对运用神经元网络进行综合安全评价的优点进行了分析。最后,通过对实例进行综合安全评价,得出计算结果,同时也证明将人工神经元网络应用于安全评价的可行性