机械设备可靠性分析与工程安全

指出了机械设备的可靠性对工程安全的重要意义。根据可靠性试验，对机械应力损伤和组织变化损伤这两种最常见的降低设备可靠性的损伤形式进行了讨论，并结合实例说明分析了判定机械设备工作状态的各种物理现象，以及估算剩余寿命的基本方法。     

关于机械设备的绿色与安全设计的思考

笔者根据国内外的现状提出了机械设备的绿色与安全设计的新思路。绿色与安全设计新方法 ,可以使设计出来的机械设备既安全又符合人类可持续发展的要求。该方法主要应用力学、数学、机械设计理论、安全评定、环境科学、信息技术及可靠性分析等方面的知识 ,完善机械设备的安全评价、安全设计 ;应用机械设计理论、环境科学等知识进一步完善机械设备的绿色设计 ;分析和研究机械设备的设计与制造、运输、运行等环节的关系及其对环境的影响 ;研究机械设备报废后的回收问题 ;将机械设备的安全设计与绿色设计有机地结合起来整合为一种全新的设计方法——绿色与安全设计方法。     

人为失误及其辨识技术的研究

在人机环境组成的生产系统中，随着科学技术的进步，机械设备的可靠性不断提高，工作环境得到了较大的改善。人的可靠性对系统的影响越来越大。时代在向前发展，人类的安全意识越来越强，人们越来越重视人为失误问题。     

HHT和SVM在机械安全评估与预测中的应用研究

为提高大型复杂机械设备运行的安全性和可靠性,在监测机械设备振动状态的基础上,采用希尔伯特-黄变换(HHT)技术处理信号,将获得的振动频域能量值作为机械设备性能退化的特征量;进而采用网格搜索法(GS)和交叉验证法(CV),优化支持向量机模型(SVM)参数,以提高退化特征量预测精度;并据此建立一种状态空间划分法,用以评估并预测机械设备安全状态。最后,用所建立的方法评估并预测无刷直流电机振动状态和相应的安全状态,预测结果的相对误差仅为1.17%。     

机电现代化与煤矿安全生产

针对目前国内煤矿生产安全问题,从更新现有的老化机电设备、改进生产技术、实现机电现代化生产的角度,阐述煤矿机械设备集成创新、加快煤矿机械电子发展、改进煤机企业机床设备、煤矿机械设备引进等观点,提出一些新见解和主张。煤矿机械具有复杂工作环境的特殊性,对其机电设备的改进,实行现代化生产技术,开展现代化的企业管理,可以提高生产安全性、可靠性,减轻体力劳动,减少伤亡事故,对保证安全生产有重要的现实意义和指导作用。     

基于频率下降率的结构损伤自适应神经网络识别

笔者探讨了动量系数和学习率自适应调整的神经网络算法及结构裂纹损伤识别特征参数的选取,提出以反映结构损伤位置和程度的频率下降率作为结构裂纹损伤识别的特征参数,利用有限元网格细化法对结构裂纹损伤进行数值模拟,获取训练样本数据,通过自适应神经网络对结构裂纹损伤问题进行识别研究。从结构裂纹损伤识别实例的结果中可以看出,采用频率下降率和自适应神经网络技术对结构裂纹进行损伤识别分析具有较高的精度和可靠性。     

在用机械设备的安全评估

针对在用机械设备的特点 ,根据灾害风险学和系统科学的基本思想 ,提出了基于安全事故风险分析在用机械设备安全综合评估方法 ,指出在用机械设备的安全评估应以机械设备及其环境的实际情况为依据 ,以具有整体功能的机械设备安全事故体系为对象 ,从安全事故发生的可能性和事故后果严重性两个基本方面评估在用机械设备相对的安全事故风险水平 ,从而对其事故发生的可能性作出评估     

机械设备漏油分析

对机械设备漏油的原因进行了分析 ,阐述了国内及国外漏油等级的判别方法 ,对防漏治漏的措施进行了探讨。分析表明 ,防止机械设备漏油应从结构设计、制造工艺、材料选择、污染控制、维护和使用等各方面加以控制     

机械设备安全评价方法探讨

机械设备应用广泛,但目前对设备的安全性评价没有一种好的方法。从人一机一环境系统和管理等多个方面构建了1个评价公式,使机械设备的安全性量化,为设备的分级管理提供依据。     

IFA发布设备防护失效评估方法

正近期,德国保险协会下属的职业安全健康研究院(IFA)发布了设备防护失效评估方法,该方法以EXCEL表格的形式,列出了设备可能出现的失效情况及状态,通过评估得出设备防护失效的可能性,进而为提高防护设备可靠性和防范事故提供参考。统计数据显示,涉及机械设备的职业安全健康事故中,超过1/4的事故是由于防护设备失效导致的,而通常情况下,     

成套装置动态风险管理专家系统

传统的设备管理模式造成设备非计划停机次数较多、故障频繁、可靠性和可用性不高等问题。为了解决上述问题,开发了成套装置动态风险管理专家系统,该系统包括动态风险监控、数据存储、失效模式及损伤机理判别、动态风险评估、风险辅助分析5个流程。该系统通过GIS平台进行展示,使用户可以直观、方便地查找、定位管线和容器位置,实现了高风险设备的风险展示、管道剩余寿命不足报警功能和管道冲蚀图例展示。将该专家系统进行了工程应用,得到容器和管道的潜在损伤机及其风险等级,针对不同风险等级的设备,生成了不同的检维修策略,为工程应用带来了很大的方便。     

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。     

基于动态信息技术的设备主动维护预知平台的设计

石化企业规模大、设备种类繁多且分布广,为规范设备的管理流程、提高设备的管理水平及设备可靠性,提高企业的经济效益和安全性,建立了基于Oracle数据库与RBI和RCM技术的设备预知维护信息平台,并结合RBI及RCM技术信息输入与安全评价方法,实现设备的故障预知及维护规范。该平台与石化的生产运行管理相结合,可实现设备的信息化管理,在及时排除设备故障隐患的同时,保障设备的正常运行,为改善企业生产安全现状和提高设备管理水平,提供了新的方法。     

考虑设备跌落的天然气计量站失效后果计算方法

天然气计量站阀门多且检定流程中频繁使用桁车,常规天然气站场的失效后果计算方法难以评估由此带来的影响及后果。为此,在API 581标准基础上,考虑阀门截断作用对机械损伤事故的影响,选取管段组储气量为最大天然气泄漏量,并以动量定理为依据,研究了桁车失效所引发的设备跌落事故,建立了潜在影响面积计算模型;将影响面积内损伤的管段及设备、泄漏的天然气、伤亡的人员等折算为经济损失,形成了考虑设备跌落的天然气计量站失效后果计算方法;将该方法应用于某天然气计量站。研究结果表明:设备跌落事故损失金额为机械损伤事故的3倍;当考虑设备跌落事故时,管段风险等级由低级上升为中低级。研究结果可为天然气计量站失效后果评价提供理论支撑。     

基于可靠度理论的RBI修正模型研究

基于风险的检测技术包括定性RBI判断和定量RBI计算,定性判断得到风险相对的高低,风险相对较低者则不必进行定量RBI计算,风险高者再进行下一步定量RBI计算。在API581中,国外风险分析统计表明,石化企业的风险分布范围有一个所谓的"二八"现象,即"80%的风险是由20%的设备引起",中高风险以上的设备范围一般在20%左右。但我国十套装置风险分析结果发现,这个结论在我国并不适用,我国中高风险设备往往在40%左右。论文分析了API581在中国应用的局限性,引入可靠度理论计算设备失效概率,预估未来的失效概率或可靠度,可以完整地以RBI方法在得知失效后果和失效概率下,评估出此设备在整个系统中所处的地位,从而适当地分配检测、维修资源,在RBI完成后再进行风险评价进而完成风险评估过程。     

基于人因可靠性的间歇装置SIL分析与改进

IEC 61508和IEC 61511等标准针对连续工艺装置提出了安全仪表系统安全完整性等级评估方法。但对于间歇装置的SIL评估,受人因因素影响水平并未明确,且没有提出相应计算模型。以某六氟磷酸锂间歇生产装置典型SIS为例,采用HAZOP结合LOPA方法对其进行风险分析,在明确间歇生产装置存在人员中毒、窒息及燃烧爆炸风险的基础上,确定并验证其安全仪表系统的SIL,再依据间歇生产装置人工依赖性高,即部分安全仪表系统未接入自动联锁且需人工手动触发的特点,建立人因可靠性模型,来分析人因可靠性对安全仪表系统SIL的影响,并进行改进研究。研究结果表明:人因因素对安全仪表系统SIL有显著影响;可通过改变SIS元件冗余结构、测试策略并结合改进人因管理措施来提高SIL。     

基于RBI技术的海上平台延期服役静设备定量化安全评估技术

针对海上延期服役平台静设备的安全风险评估与控制问题,应用RBI风险评估技术的评估理论和方法对海上延期服役平台静设备的定量化安全管理方法进行了实践和探索,并选择某延期服役平台进行风险分析相关结论的工程验证。其具体过程是运用定量RBI技术,首先根据工艺流程和介质特点对海上平台静设备分别进行了物流回路和损伤回路的划分,并以此为基础对延期服役平台静设备的安全风险进行定量评估,进而得出各静设备单元的失效可能性、失效后果及风险等级,最后通过得出的损伤模式、损伤机理及对应的腐蚀速率,从而制定针对性的检测策略。将利用这些检验策略所检测出的真实情况与分析结论进行对比,最终验证了RBI技术在延期服役平台静设备风险评估方面具有很强的适用性。     

RBI技术在我国企业的应用研究与改进思考

基于风险的检测技术(RBI)是目前化工行业逐渐采用并得到认可的一种新的设备检测技术。在对RBI体系研究的基础上,阐述了RBI的系统思想、实施步骤与应用价值;在工艺危害性分析的基础上,采用挪威船级社的ORBIT Onshore软件对常减压装置进行了定量RBI分析,识别出装置设备和管道的主要腐蚀损伤模式,确定设备和管道的风险大小分布以及风险检测策略;并根据RBI在化工等行业企业的应用实践对RBI技术在我国应用过程中存在的不足提出了相关改进建议。     

工业设备地震破坏等级划分研究

我国工业企业地震灾害破坏等级规范中只有针对建筑物的震害破坏等级划分,而对在地震灾害中同样受损严重的工业设备,有关的国家规范以及研究成果却极少。分析了工业设备类型以及震害损失特点,并在借鉴国内外研究基础上,提出工业设备地震破坏等级划分原则和依据,将工业设备震害破坏划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏以及毁坏五个等级,并给出每个等级下的宏观描述。工业设备震害破坏等级划分是对我国地震现场工作规范的补充和完善,对提高我国工业企业的地震灾害损失评估工作效率和准确度有重要意义。     

基于多米诺效应的输油管道重大事故后果分析

针对近年来不断发生的输油管道重大事故,引入多米诺效应理论分析输油管道事故后果。首先依据多米诺效应机理,建立输油管道重大事故多米诺效应模型,然后采用PHAST软件确定初始事故影响范围,运用设备损坏概率和人员伤亡概率模型计算初始事故对周围设备和个体的影响概率,从而可以从设备损坏、人员伤亡和事故影响范围三个方面定量分析输油管道的事故后果。研究结果对制定输油管道重大事故应急抢险方案,避免事故影响范围进一步扩大具有理论指导意义。