SIL验证与安全仪表系统的优化设计

安全仪表功能(SIF)回路是为了降低特定场景的安全风险而设置的,定级报告中SIF回路的功能描述是工艺设计的完整逻辑要求,包含关键动作及附件动作。安全完整性等级(SIL)验证属于概率学领域研究范畴,影响失效率的因素多且复杂。如果SIL验证无法通过,将造成大量的设计变更,浪费工程投资,影响工期。设计人员应关注SIL定级报告中关键动作的识别、要求平均失效概率以及SIF回路架构的约束。按照文中方法优化测量元件、逻辑控制器、执行元件及辅助元件的设计,可增加通过验证的概率。在没有预验证及安全要求规格书时,可以参考文中典型可通过SIL验证的SIF回路的经验架构进行优化设计,以减少工程变更。     

弹性元件参数优化对扑翼机构转速波动影响研究

以特拉华大学机械系统实验室所研制的样机模型进行建模,该模型传动机构采用曲柄摇杆机构.传动机构在运转的过程中,翅翼会在气动力和惯性力作用下产生周期性波动,导致电机转速波动增大,影响机构的平稳运行,产生振动和噪声.在仿真试验中引入弹簧元件,可有效降低电机转速波动,利用正交试验设计方法对影响电机转速波动的影响因素进行极差分析,得出弹簧的连接点位置是主要因素,弹簧的刚度系数是次要因素,弹簧原长影响最小.搭建了物理实验平台,验证了仿真结果和正交试验设计方法的正确性.     

大口径光学元件装夹转运结构设计及分析

为了实现大口径光学元件的安全装夹、转运,通过光学元件开槽与不开槽两种装夹方式的分析,得出开槽夹紧转运方式将带来微裂纹、应力集中、成本高等缺陷,提出了利用摩擦力克服光学零件的重力和惯性力的低应力装夹转运方案。通过对光学元件低应力夹紧结构设计,并利用有限元分析方法,得到不开槽装夹方式下,光学元件的最大主应力为1.11 MPa,最大切应力为0.73 MPa,远低于光学元件破坏的强度极限,且受力均匀,无应力集中现象。     

增材制造技术在超高膨胀封隔器中的应用

石油和天然气行业不断关注增材制造技术在航空航天和汽车行业的应用发展。研发了利用增材制造技术的超高膨胀封隔器,该封隔器的支承环系统由增材制造。增材制造设计大幅减少了支承系统的构件数量,同时显著提高了膨胀能力和额定压力。密封元件系统与增材制造支承环安装在一起,提供了极端膨胀比、零挤压间隙和对不规则孔的良好适应性。分析和测试结果表明:直径膨胀比高达111%,与常规封隔器相比,提高50%以上; 至少涵盖5种线重的套管(外径相同); 在148.89 ℃的温度下,密封元件能够保持压力68.95 MPa。介绍了增材制造技术、增材制造支承环概念、增材制造材料力学性能、密封元件系统优化和测试情况,以期给我国的完井作业提供借鉴。     

[可靠性建模及试验技术]重型机床液压元件油液污染退化量分布剖面可靠性建模

针对重型机床液压系统故障频繁且多与油液中的固态颗粒污染物相关的问题，进行了油液污染趋势变化试验。通过时域分析获得了油样颗粒数的有量纲和量纲一参数，通过Q-Q图和K-S检验分析有量纲参数，污染颗粒数是退化量服从正态分布的退化数据。进行了油液污染与环境相关性分析试验，采用相关系数法分析得到，颗粒数变化量与一定范围内的温度、流量、压力的相关性小；将液压元件分为管路、阀、过滤器三类，用直径5 μm左右的颗粒和直径大于15 μm的颗粒分别研究管路及阀件的堵塞和磨损情况，以过滤器过滤精度大小的颗粒研究过滤器的堵塞情况，设定ISO4406标准20/17级对应的颗粒数为阈值，利用退化量分布建立了液压元件单一故障模式的可靠性模型；利用竞争失效模型将上述模型融合为多故障模式下的可靠性模型。     

路面压电俘能元件封装优化设计研究

文中基于制备简易、与道路环境相适性较好的设计原则,通过车辙试验仪,对比了三种不同封装方法下压电俘能元件的电学输出特性及使用情况,确定一种以MC尼龙和环氧树脂电子灌封胶为主要保护材料的路面压电俘能装置,该装置在MTS机1Hz、72kN的荷载作用下,变形值最大仅为0.398mm,小于高速公路最大弯沉值1.5mm的要求。最后对比分析了国内外几种典型的封装方式,文中所提出的封装方案具有较高的推广应用价值。     

对核燃料元件实施分级放行管理的研究

放行是保证核燃料元件质量的重要手段之一,但同时也增加了质量成本,降低了产品的流转效率。文章通过对核元件厂放行管理现状的分析,阐述了如何实施分级放行管理,优化放行控制流程,从而提升产品的放行效率,同时也对分级放行管理存在的风险进行了分析,提出了应对措施。     

电站锅炉空气预热器跳闸分析与处理

某厂空气预热器因蓄热元件损坏严重,存在很大安全隐患.运行中出现了空气预热器卡涩跳闸,排烟温度大幅升高,严重威胁锅炉安全运行.分析了空气预热器卡涩跳闸原因,并提出防范措施.