稠油热采井管柱失效动态风险分析研究

为保证稠油热采井筒管柱的安全运行，采用故障树与贝叶斯网络相结合的方法开展稠油热采井管柱失效风险分析，应用故障树分析方法定性识别管柱失效诱因，建立稠油热采井管柱失效场景演化模型，并将故障树转化为贝叶斯网络模型，应用贝叶斯网络对管柱失效风险进行定量分析，得出热采井管柱失效的关键致因和管柱失效的动态失效概率，以新疆油田某区块热采井的管柱失效为对象进行了案例分析。研究结果表明，该方法可为稠油热采井管柱失效风险分析及井筒完整性管理提供理论支撑和工程设计参考。     

设备动态风险评估与预测研究

工业系统运行中的设备，受系统状态和设备工况的影响，其失效风险具有动态属性。因此，在认识设备失效风险的可能性和严重性的同时，还必须认识和研究设备在系统寿命周期内失效风险的动态属性。设备失效的动态风险因素可以归纳为设备自身失效率变化、设备外部载荷变化、系统结构变化以及功能变化引起的失效后果严重度变化，依此提出了动态风险模型。利用该模型对江苏某储气库水溶造腔系统进行实证研究，获得注水泵失效动态风险图，明确了造腔初期、中后期和注气排卤三个典型阶段的注水泵失效风险波动状况以及波动原因。实证研究说明，运用该分析模型可以推断系统运行周期内设备失效风险的变化状态和趋势，从而适时、有效地控制风险。     

基于贝叶斯网络的页岩气集输管道失效概率计算方法研究

页岩气集输管道运行压力和出砂量在生产过程中衰减显著，这导致管道失效概率不断变化，针对这一问题，采用贝叶斯网络方法，建立了页岩气集输管道失效概率动态计算模型。首先，分析页岩气气质特征、管道运行工况及失效原因，利用逻辑门的连接关系，建立了页岩气集输管道失效故障树；其次，基于贝叶斯网络与失效故障树的结构映射关系，将失效故障树转化成贝叶斯网络结构；然后，通过贝叶斯网络的参数学习，实现模型求解；最后，进行了实例应用。研究结果表明:该模型不仅可有效计算页岩气集输管道的失效概率，还能确定影响管道失效的关键风险因素，并且可通过调整节点的状态及概率分布，实现页岩气集输管道失效概率的更新。     

旋转窑焊接筒体的失效分析与预防

从卧式旋转窑焊接筒体工作状态中的主要技术参数，分析和判断该系统内环缝接头产生疲劳失效的原因和部位。通过分析、计算、校核和建造失效树等方法，求出焊接筒体的失效模式，包括最小割集、失效概率和结构重要度等，从而提出预防失效的主要途径，为变厚度焊接筒体的设计为造、使用和维修提供了可借鉴的依据。     

压力容器的失效准则分析

压力容器的失效，并无统一的失效标准，而是随着所应用的失效准则的不同而变化的。本文将压力容器的８种强度失效准则，进行归纳整理、比较分析，以利于在用压力容器检验中，准确地进行缺陷评定和失效评定。     

基于贝叶斯网络的物流无人机失效风险评估*

为降低城市物流无人机（UAV）失效坠落风险，通过考虑其运行环境和系统故障等因素的影响，以城市物流无人机运行数据为基础，从系统故障、运行环境和人为因素3方面提取失效诱因；分析物流无人机失效模式，并构建意外坠落事故的贝叶斯网络；基于所建网络和失效诱因发生概率分别计算不同工况下意外坠落事故及各中间事件概率，并基于网络拓扑结构展开反向推理，推演事故的主要失效诱因。结果表明:物流无人机正常运行时发生安全事故的概率为6.54×10-3；其中，电池电量不足、桨叶失效和电池故障是坠落事故的主要诱因，计算结果可为无人机运行安全风险防控提供依据。     

VAS－9018高炉鼓风机失效分析、预测及其治理（1）

在系统调查的基础上，采用ＦＴＡ等方法对高炉鼓风机失效的原因进行了分析，确认大气粉尘对高速旋转叶片的磨损是导致失效的根本，而引进的空气净化器失效又是关键，根据分析结论，设计了新的净化系统，制定了入风净化标准和失效预测模式。     

基于FITNET FFS模型的腐蚀管道失效概率敏感性分析

为了获取影响腐蚀管道失效概率的关键因素及敏感性规律，基于FITNET FFS模型，采用可靠性理论对国内某腐蚀管道的失效概率进行计算和分析。通过全寿命方法计算了腐蚀增长速率，从而得到了与时间相关的腐蚀管道损伤概率模型，并采用蒙特卡罗模拟算法进行求解，得出了不同年限下腐蚀管道的失效概率；采用变异系数法对各影响因素进行参数敏感性分析。研究结果表明:管道直径、壁厚及径向腐蚀速率的分散性对管道失效概率具有双向扰动作用，其机理在于随机变量的分散性和腐蚀速率同时影响失效概率的波动，开始阶段随机变量分散性起主导作用，两者在管道失效概率达到50%会趋于一个平衡状态，之后腐蚀速率起主要支配作用；另外，管材的抗拉强度对腐蚀管道失效概率的影响较屈服强度的影响更大，可靠性分析时采用只考虑屈服强度的强度模型将存在一定的局限性，建议同时考虑管材抗拉强度的影响。     

基于失效模式的电力企业事故分析系统构建

为确保电力企业安全生产高效运行，根据事故致因理论和安全系统过程的基本原理，建立基于失效模式的事故分析系统，分析已发生的事故、违章、未遂等管理失效点的数据，揭示人员行为表现形式。结果表明：人为、组织、管理等因素共同导致管理流程失效；人因失误和管理失效是事故发生的最主要原因，占比均达40%以上，组织管理失效占比达到11%以上，而设备原因占比仅为6%;传统分析方式对组织和制度原因分析较少，多从个人角度找原因，管理原因深度不够，多停留在事件表面。通过事故分析，确定对应的失效模式，找到对应的解决策略，识别与控制潜在的安全风险。     

钟群鹏

钟群鹏，1957年原北京航空学院金相热处理专业研究生毕业。现任北京航空航天大学材料科学与工程系教授、博士生导师、材料和失效预防研究所副所长等职，兼任中国一加拿大机械装备失效分析和预防培训中心主任、国家安全生产委员会专家组交通专业组组长、劳动部锅炉压力容器安全技术鉴定委员会委员、中国锅炉压力容器协会指导委员会委员等多项职务。钟群鹏多年来一直从事金属材料与失效分析领域的教学和科研工作，先后主讲过16门课程。首次在我国创办了“断裂物理和失效分析”研究生班，为研究生开设了多门失效机理方面的近10门新课，提出了“…     

含环向裂纹管道三通的塑性失效载荷

采用弹塑性有限元方法，系统分析了内压载荷下含环向裂纹管道三通的塑性失效载荷。探讨了管道三通塑性失效有限元分析中的建模技术，包括变形参量选取，网格收敛性研究等。给出了塑性失效载荷随裂纹尺寸变化的规律，以及不同裂纹位置(包括肩部和腹部)对三通塑性失效载荷的影响。最后根据有限元数值解建立了简单的塑性失效载荷估算式，研究结果可为下一步含缺陷管件完整性评定提供参考数据。     

不锈钢管道失效分析

对某厂反应釜控温系统的不锈钢管道泄漏失效进行分析，通过宏观检查和金相、材质、介质、应力等多方面分析，最终确认失效的原因。     

基于BDD考虑共因失效的接触网系统可靠性分析

为分析共因失效对高速铁路接触网系统的影响，将二元决策图(Binary Decision Diagram，BDD)与共因失效理论引入到接触网系统可靠性分析中。利用逻辑相邻优先组合法(Logic Neighbor Priority Connect，LNPC)将高速铁路接触网系统的故障树模型转化为BDD模型并求取其可靠度表达式，利用隐式方法对考虑了共因失效的接触网系统可靠度进行计算，利用MATLAB绘制考虑共因失效和不考虑共因失效情况下接触网系统可靠度变化曲线。研究结果表明:提出的分析方法适用于接触网系统的可靠性分析，为接触网系统的可靠性分析提供了一定的理论依据。     

基于级联失效的管制扇区网络韧性评估

为减轻管制空域因遭受极端天气、设备故障等特殊事件而出现的大面积失效对航班的影响，研究了不同事件中，不同恢复策略对管制空域韧性的改变。通过复杂网络理论对管制空域进行建模，结合级联失效理论的负载-容量模型与公共交通领域的韧性评价指标，提出一种适用于评价扇区网络的级联失效-恢复过程。依据节点的特征参数设定扳机节点并触发级联失效过程，对扇区网络分别以度优先和介数优先2种策略进行恢复模拟。以西南地区的管制扇区为研究对象展开仿真试验，结果显示：在面对中心扇区失效时，度优先恢复策略下的容量损失更小，效率损失更低；繁忙扇区失效时，2种恢复策略各有优劣。扇区网络采取度优先的恢复策略有更好的韧性。     

基于N-K模型的城市燃气管道失效可能性因素耦合分析

为分析多因素耦合作用对城市燃气管道失效可能性的影响，构建了基于复杂网络的N-K模型；应用轨迹交叉理论分析管道失效可能性因素的耦合作用机理；基于N-K模型对2011—2014年所发生的1 127起城市燃气管道事故进行耦合分析，计算不同耦合方式发生的概率和耦合值。结果表明:多因素耦合过程中，参与耦合的因素越多，管道失效的概率越大，但耦合发生的频率却随耦合因素的增加逐渐减少；环境因素和人为因素参与耦合时，管道失效的概率较大。     

基于可拓学石化装置失效后果严重度评估方法研究

石化企业中，石化装置的安全运行对保证企业的安全生产起到关键作用，其一旦失效发生事故，将导致巨大的人员伤亡及财产损失。因此，开展石化装置失效后果严重性的评价研究，对保证石化企业的安全生产具有重要意义。本文根据物元可拓性理论，结合石化装置失效后果的严重性情况，运用可拓评判方法建立石化装置失效后果严重度的综合评判模型，给出了评价步骤，最终确定设备失效后果的严重程度。研究结果表明，该方法可应用于多层次的工程风险评价问题，从而为石化工程项目风险管理提供了一种有效的分析方法。     

新建火电机组调试过程中管道支吊架的安全性分析

介绍了管道支吊架的类型及其失效工作对电厂管道系统安全运行的影响，重点分析了在新建机组的调试过程中容易引起管道支吊架失效的原因，并提出了预防支吊架失效的措施及建议。     

城市轨道交通运行风险演化网络动态仿真研究

为探究轨道交通事故中的重要风险类别，从风险演化角度出发，根据172起轨道交通运行事故，梳理出354条风险演化链，总结出35个风险因子，在此基础上基于复杂网络分析方法构建城市轨道交通运行静态风险演化网络。根据网络拓扑特征识别网络中高影响力的风险节点，并利用蓄意攻击失效的原理从单个节点失效与节点连续失效角度进行动态仿真，以探究风险对整个网络的影响程度。结果表明：静态风险演化网络属于复杂网络；列车脱轨、列车停运/延误、列车其他设施故障、暴力恐怖袭击事件、滞留、火灾和人员伤亡在网络中具备较高地位，属于轨道交通运行静态风险网络的中心节点；列车停运/延误、制动故障、列车其他设施故障和火灾节点的失效对轨道交通运行具有突出影响，当制动故障、列车其他设施故障均失效后，即连续失效节点数为2时，风险网络的网络连通度出现拐点。研究确定了影响轨道交通运行的关键风险，分析结果可为城市轨道交通运行安全管理及事故演化控制提供参考依据。     

煅烧炉水套失效分析

某碳素厂煅烧炉水套，由于内部介质CL^-1、SO4^2-含量偏高，形成局部的缝隙腐蚀，造成该容器失效；对其存在的问题和失效原因进行了阐述和分析。     

考虑人因可靠性的安全仪表功能SIL验证方法研究

油气站场一般设置有紧急停车系统（ESD）等存在操作员介入的非常规安全仪表功能（SIF），为解决已有的安全完整性等级（SIL）评估方法不能针对此类SIF进行功能安全评价的情况。对存在操作员介入的非常规SIF进行研究，将其中的人为因素细分为观察、决策和执行3个阶段；根据各类人因可靠性分析方法优缺点，筛选CREAM和HCR方法分别分析紧急情景环境和应急响应时间对非常规SIF人因失效概率的影响，建立考虑人因可靠性的SIL验证模型；基于此模型选取某输油站典型SIF开展SIL评估，分析人因失效对SIF整体可靠性的影响水平，并提出改善措施。结果表明:将操作员应急响应过程中的人因失效概率引入传统的SIL验证模型中，可实现对非常规SIF的功能安全评价；人因失效对非常规SIF具有显著影响，筛选的人因可靠性模型可准确计算人因失效概率。