电站锅炉承压部件失效模式分析

为了将故障模式影响和危害性分析FMECA(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,FMECA)与故障树分析FTA(Fault Tree Analysis,FTA)故障模式失效理论引入电站锅炉承压部件安全工程评定领域,建立了以电站锅炉承压部件失效模式分析的正向FTF(FMECA To FTA,FTF)分析模型,对电站锅炉承压部件进行模糊FMECA综合评价。分析了电站锅炉承压部件的失效机理和多因素影响,确定了承压设备的评价因素集合和模糊评价矩阵,以及各级指标因素权重分配的规则,并对电站锅炉承压部件失效的综合评判矩阵模型进行一级评价。采用模糊综合评价的危害度分析CA(Criticality Analysis,CA)结果提供底事件概率并开展定性、定量FTA,以此对电站锅炉承压部件系统失效的发生概率、危害严重程度进行故障模式分析,选择电站锅炉承压部件的故障模式作为顶事件建立事故树,采用Bow-tie模型对电站锅炉蒸汽管道、给水管道、省煤器管、过热器及再热器管、水冷壁管、高温集箱、减温器、锅筒、启动分离器9类主要承压部件失效进行定性和定量分析。结果表明,通过正向FTF法将Bowtie模型引入风险致因并与危害后果相关联,对FMECA进行了系统全面的补充,从而进一步推进了该方法在电站锅炉承压部件系统安全可靠性及失效模式分析中的应用。     

集对分析在海底管道失效可能性评价中的应用

为分析海洋油气管道的失效可能性,首先建立海底油气管道失效可能性评价指标体系,它包括腐蚀、第三方破坏、环境、误操作、管道自身和安全管理6大方面的21个因素。考虑到诸指标间的影响,用熵权法与超标倍数赋权法相结合的改进综合权重法确定权重。用基于集对分析的海底油气管道失效可能性评价方法评价某海域5段不同的管段。根据指标分值,得出各管段最大联系度,以判定其失效可能性。结果表明,集对分析法对指标分值的处理结果与实际情况基本符合,可应用于海底油气管道的失效可能性分析。     

基于马尔可夫的地面控制井下安全阀可靠性评估

为保障地面控制井下安全阀系统的安全运行，防止系统发生故障，建立了井下安全阀可修复系统的马尔可夫模型；针对系统设备构成复杂及共因故障等问题，基于β因子模型描述共因失效，同时将模型划分为3个独立模块，通过克罗内克积方法合并，评估系统可靠性；参照OREDA可靠性数据，定量求解井下安全阀系统可用度、可靠度以及稳态指标，研究模型中状态转移概率对系统稳态可用度的影响。研究结果表明:井下安全阀系统的可用度随时间增长而迅速到达稳态值；系统检修周期应小于2.5 a；根据可靠性分析结果，运营方应考虑系统经济与可靠性间的博弈关系，合理优化系统冗余结构与维修周期管理，防止井下安全阀系统失效。     

锅炉安全阀常见故障原因分析及解决措施

安全阀作为锅炉的安全附件,必须能有效动作才能保证锅炉的运行安全。但是,在实际运行期间,锅炉安全阀会出现不同的故障与问题,本文对其存在的故障展开探讨,分析故障原因,提出相应的解决措施,并详细介绍了安全阀日常检修的要点。     

基于故障树的震压造型机可靠性模糊综合评判

针对震压造型机工作失效影响因素复杂且具有模糊性,提出了故障树分析法和模糊综合评判法。首先分析出导致震压造型机失效的主要原因有4个,即压实无力、不震击、震击无力及震击不稳,并找出了导致这些因素发生的原因,建立了震压造型机失效故障树;其次求出了故障树中各因素的结构重要度;接着以设备工作中"压实无力"为例,采用模糊集理论与专家综合评判相结合的方法获得了导致震压造型机压实无力中模糊不确定因素"内部泄漏严重、压力损失过大及压实时压力较低"的失效概率,最后利用模糊综合评判法进行分析,得出了该设备的压实状况。结果表明,利用故障树和模糊综合评判法对震压造型机故障进行评价是可行的。     

多元联系数的集对分析法在城市燃气埋地管道系统危险性评价中的应用

城市燃气埋地管道系统中存在诸多不确定因素,集对分析是处理不确定性问题的系统分析方法,它将系统中确定与不确定因素作为一个整体进行处理。针对多元联系数集对分析评价方法存在的不足,讨论其使用条件,运用集对分析的多元联系数对系统的危险等级进行划分。为了减轻评价者的主观影响,根据评价专家的综合素质,对评价专家进行权重赋值。最后将评价结果与集对势相结合对系统的危险性进行综合分析,使得评价结果更符合系统的发展变化特点。     

Vague集法在油气管道失效可能性分析中的应用

为分析油气管道的失效可能性,运用组合权重与Vague集法,构建管道失效可能性评价指标体系;采用模糊层次分析法(FAHP)确定主观权重,利用熵权法确定客观权重,并用方差最大化的组合赋权法合理分配主观与客观权重。根据评价指标分值,应用Vague集法得出各管段的失效可能性排序。用优序法,比较Vague集法、模糊综合评价法、灰色关联分析法。结果表明,Vague集法对指标分值的处理结果更为准确,可应用于油气管道失效可能性分析。     

基于安全屏障模型的海上钻完井作业风险分析

海上钻完井作业面临海洋环境恶劣、浅层地质灾害等复杂工况,极易发生油气泄漏、井喷等事故。为有效预防海上钻完井作业事故,提出基于瑞士奶酪模型的安全屏障模型。采用事故树和故障模式及影响分析相结合的方法,分析作业过程风险。该模型根据挪威标准D-010,建立完井作业关井阶段的物理安全屏障和安全屏障控制原理图,在此基础上构建油气泄漏事故树和失效模式与影响分析表,找出关井阶段可能的油气泄漏途径。通过对重要度计算和风险优先度值排序确定作业过程中最薄弱的安全屏障和关键故障模式。结果表明,作业过程中最薄弱的安全屏障是采油树、油管和地面控制井下安全阀(SCSSV),采油树腐蚀、密封失效、油管接头密封失效和SCSSV开关故障是影响作业过程的关键故障模式。     

重大危险设备的确定及其失效后果严重度分析

采用火灾、爆炸危险指数(F&EI)方法对石化设备的危险性进行评价,根据计算设备的危险指数值来确定其是否为重大危险设备;应用模糊综合评价方法对石化装置失效后果严重程度进行综合评价研究,建立了石化装置失效后果严重程度的综合评价指标体系;采用定性与定量相结合的层次分析法计算评价因素的权重,运用模糊综合评判理论,提出失效后果严重度的二级模糊综合评价方法,实现对其失效后果严重度的综合评判。实例表明:模糊综合评价方法可操作性强、效果较好,可在石化装置失效后果严重度评价中广泛应用。     

基于SolidWorks的安全阀阀座仿真分析

阀座结构形式是影响安全阀排量性能的主要因素,本文将以安全阀的阀座结构形式作为切入点,在不改变反冲盘结构形式及其开启高度的情况下,利用Solid Works仿真软件计算分析阀座结构形式对安全阀排放性能的影响,从而优化阀座的结构设计。     

Modeling and application of risk assessment considering veto factors using fuzzy Petri nets

Risk assessment is important for plant safety, and fuzzy set theory is useful for such assessment because many risk factors have fuzzy characteristics. In this study, veto factors for risk assessment are taken into account. Weighted fuzzy Petri nets (WFPN) with inhibitor arcs are proposed to model relationships between risk factors and establish the risk assessment structure considering veto factors. Definitions of WFPNs as well as the enabling rule and execution rule are provided. The modeling approach for the assessment combining normal factors with veto items is discussed. The proposed fuzzy risk assessment approach is illustrated by an example of the assessment of production installations and process technology of plants that deal with hazardous chemicals. Veto factors and non-veto factors are presented and the assessment structure based on WFPNs is established. Using the factor data of a plant, an assessment value is obtained through the operation of WFPNs and the verification of the approach is discussed.     

模糊综合评价在矿井内因火灾评价中的应用

矿井火灾是直接威肋矿井安全生产的主要灾害之一,而矿井火灾又以矿井内因火灾为主。矿井内因火灾的影响因素很多,影响过程也极其复杂。对矿井进行矿井内因火灾安全评价,可以有效识别矿井的火灾危险源和危险源的变化,并对其危险度做出评价,从而为矿井防火安全设计、安全管理提供依据。文中构建了矿井内因火灾评价指标体系的层次结构模型,综合运用模糊综合评价法和层次分析法建立矿井内因火灾模糊综合评价模式。结合实际矿井对其进行安全等级评价,评价结果与实际情况相符。根据评价结果可以采取相应的防灭火措施,为指导矿山安全生产奠定了重要的基础。     

A hybrid model for human factor analysis in process accidents: FBN-HFACS

Human factors are the largest contributing factors to unsafe operation of the chemical process systems. Conventional methods of human factor assessment are often static, unable to deal with data and model uncertainty, and to consider independencies among failure modes. To overcome the above limitations, this paper presents a hybrid dynamic human factor model considering Human Factor Analysis and Classification System (HFACS), intuitionistic fuzzy set theory, and Bayesian network. The model is tested on accident scenarios which have occurred in a hot tapping operation of a natural gas pipeline. The results demonstrate that poor occupational safety training, failure to implement risk management principles, and ignoring reporting unsafe conditions were the factors that contributed most failures causing accident. The potential risk-based safety measures for preventing similar accidents are discussed. The application of the model confirms its robustness in estimating impact rate (degree) of human factor induced failures, consideration of the conditional dependency, and a dynamic and flexible modelling structure.     

大型活动拥挤踩踏事故模糊综合评估方法应用分析

在研讨人群拥挤踩踏事故及其预防控制的基础上,通过采用模糊综合评估方法,客观归类大型活动拥挤踩踏事故影响因素,建立二级模糊综合评估分析模型,并以沈阳世博会开幕式为例进行综合分析,得出安全等级。应用实例表明,模糊综合评估方法评估结果与实际安全状况基本吻合,具有实用性,能够比较客观、真实地反映大型活动的拥挤踩踏事故风险状况,值得在大型活动拥挤踩踏事故评估中推广和使用。     

高层建筑火灾风险的二级可变模糊评价

随着国民经济的迅速发展,结构复杂、人员密集的高层建筑正在逐渐增多,由于其特殊的结构形式,高层建筑火灾的性质与一般建筑火灾不同,因此,高层建筑的火灾风险评价方法是火灾安全学中的一个热门研究方向。本文以可变模糊集理论为基础,建立了一种新的高层建筑火灾风险评价模型—二级可变模糊评价模型。以某高层建筑火灾安全评价为例,运用二级可变模糊评价模型进行风险等级计算,并与其他评价方法的评价结果进行了比较分析。最后,通过变动权值,对该建筑的火灾风险等级进行了重新评价,结果表明,本文建立的模型有效,且评价结果对指标的权值依赖较小。该模型考虑了隶属度的相对性,使评价结果更为可靠,具有普遍适用性。     

基于模糊评判和RCM的CTCS-3级车地通信子系统维修决策

CTCS-3级车地通信子系统是列控系统的重要组成部分之一,且列控系统需求的列车位置、行车许可、临时限速等安全信息都由其提供,因此,对其进行可靠性分析具有十分重要的意义。采用贝叶斯网络对系统进行可靠性分析,并对维修方式进行了讨论。首先,根据车地通信子系统的功能与结构构建其贝叶斯网络模型。然后,综合考虑维修性、共因失效等因素,对车地通信子系统进行可靠性分析。最后,在可靠性分析的基础上运用模糊综合评判法对其进行维修决策。结果表明:利用贝叶斯网络的双向推理,不仅可以计算出车地通信子系统的可靠度,还可以有效识别系统的薄弱环节;若不考虑车地通信系统冗余结构中的共因失效,则得到的可靠性指标会偏于乐观。地面GSM-R单元失效是引起车地通信子系统失效的关键事件,因此针对此薄弱环节进行状态维修检查能够有效降低事故的发生概率。     

基于MDI综合赋权的军航空管模糊物元安全评价

为了保证军航空管系统的运行安全,防患于未然,根据模糊物元分析理论,结合军航空管系统安全评价指标体系,提出了基于综合赋权的军航空管系统模糊物元安全评价模型。在该模型中,引入最小鉴别信息(MDI)原理对层次分析法和熵值法所确定的权重进行组合,实现评价指标的综合赋权,进而将计算得到的综合权重用于模糊物元建模及评价。实例分析结果表明,该模型步骤简单,过程科学合理,并兼顾了主客观因素的影响,评价结果总体反映了军航空管系统的真实安全水平,也为军航空管安全的科学评价提供了新思路。     

高速公路交通安全的模糊区间评价

针对高速公路交通安全问题,利用模糊数学中的区间理论进行了研究。在对影响高速公路安全因素综合分析基础上,建立高速公路交通安全评价的指标体系。利用[0,1]区间理论,在评价指标定量化的基础上,依据模糊数学评判原理,在定义模糊区间运算的情况下,建立高速公路交通安全的区间评价模型。应用模糊区间评价方法对某省现有高速公路安全进行综合评价,其评价结果表明,该公路交通安全属于‘三级’,和专家实际评价结果一致,表明该法是科学合理、实用可行的,具有广泛的应用前景。     

模糊综合评价法在煤与瓦斯突出危险性评估中的应用

为了直观准确地对煤矿进行煤与瓦斯突出危险进行评估,在工程实践中建立了安全评价模型,确定了体系层次结构,运用模糊数学方法和层次分析法合理地确定了各因素的权重以及各因素评判和整体综合评判,提高了结果的科学性、实用性。