RBI技术在起重机零部件失效概率计算中的应用

传统的起重机检验多采用定期检测的方法,检测周期不合理,且对高风险设备和关键部件的重视不够。参考承压设备RBI分析方法,建立了桥式起重机零部件失效概率求解的RBI计算模型:重新定义了起重机失效概率计算公式,基于系数修正法建立起重机失效概率计算模型,利用层次分析法计算各因子的权重,最后采用灰色综合评价法计算修正系数。基于风险的起重机零部件失效概率计算模型为建立起重机械科学合理的检测策略提供了基础,对起重机械事故预防与安全评估研究具有借鉴意义。     

石油化工生产装置长周期运行设备风险评价

探讨了以石油化工装置长周期运行为目的进行风险评价的方法，重点介绍了如何通过RBI、RCM、SIL分析、可靠性分析来计算设备失效概率的方法。     

海上平台静设备失效概率计算方法适用性研究

就目前我国海上平台设备失效数据收集统计状况,常采用RBI评估失效概率计算方式计算,其具有良好的适用性。将RBI评估系统与相关数据库软件相结合,从而获得更具依据性的通用失效概率。根据海洋多变的环境,以及静设备在其环境之下的损伤腐蚀特点,结合相关计算方式与数学理论,提出较为稳妥的计算方法。但目前缺乏大量实践认证,需通过大量生产实践来检验其准确性。     

核压力容器缺陷验收确定性准则的失效概率分析

在含缺陷结构完整性评定中,即使满足确定性分析要求,结构也会存在发生失效的可能。提出确定性缺陷验收准则所对应失效概率的分析方法,以计算在满足确定性分析要求的临界条件下结构的失效概率。采用该方法可以验证确定性缺陷验收准则是否能够满足结构的概率要求,也可依据概率要求指导确定性缺陷验收准则中安全系数的制定。针对ASME BPVC第XI卷中基于应力强度因子的缺陷验收准则,以正常降温工况和承压热冲击事故工况为例,对一典型含缺陷反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)进行确定性分析和概率分析,得到相应工况下的临界裂纹尺寸及失效概率,并讨论安全系数对含缺陷RPV失效概率的影响。所分析案例表明,ASME标准中规定的安全系数在正常降温工况下尚不能保证RPV临界失效概率低于核安全的概率要求。     

以风险与寿命为基准的承压设备设计与制造

在近五年国内RBI、RCM、SIL等工程风险分析技术手段应用基础上,分析了现行承压设备由于设计制造与使用服役相对脱离因而存在的不足,提出在国内重要承压设备设计制造环节早期应用相关工程风险分析方法,开展基于风险与寿命的设计制造(RBD)理念。并结合国内外的研究现状,提出了当前我国开展RBD研究设想建议。     

面向承压设备的应变强度及寿命监测系统设计

针对承压设备使用过程中应变强度及疲劳寿命的实时监测问题,提出了一种云边协同的数据采集分析系统。该系统对承压结构关键节点的应变、压力、温度等状态进行实时监测,传感器采集到的实时数据经由边缘网关汇总后上传到云端进行计算和存储,云服务器利用三向应变测试法来计算监测点的应力状态并给出应力安全等级评价,并根据优化的雨流计数法,对承压设备的疲劳寿命进行预估。与现有关于承压设备应力强度和疲劳寿命测试的研究相比,该系统对承压设备的全生命周期进行了详细的跟踪和记录,并通过实时状态监测与历史数据相结合来提升疲劳寿命预估的准确性。最后,在钢结构承压平台进行系统部署和试验,结合具体的实时监测过程数据验证了该方法的有效性。     

压力容器裂纹缺陷剩余寿命预测

针对压力容器所含缺陷安全程度这一问题,在试验的基础上,运用失效路径仿真与失效速率仿真的手段,以速率拐点为安全裕度终点,给出了一种预测裂纹缺陷剩余寿命的计算方法,并指出了剩余寿命的影响因素。该方法以国标GB/T 19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》为理论依据,沿着缺陷失效路径计算其剩余寿命,考虑了随着安全裕度的衰减失效速率的变化,运用积分方程和Pairs迭代公式,可以计算出裂纹缺陷在任何尺寸的动态安全裕度。     

复杂介质环境下承压设备主导损伤机制的判定与失效可能性分析

2003年以来我们按美国石油协会API 581,API 571等标准,在中国对承压设备开展了大量的风险评估技术研究,掌握了全国近80家大型炼油厂、化工厂及化肥厂的全部装置种类的在用承压设备的风险分布情况,形成了符合中国国情的典型石化装置的失效树及基于风险检验的指导技术文件。但在风险评估实施过程中发现,很多石化装置承压设备因腐蚀介质的多样性、影响因素的复杂性,在实际运行中存在着多种失效模式、失效机理的相互作用,这是现有的API 581标准所没有考虑到的,如果不能确定承压设备在实际服役环境中可能存在的主导失效模式和失效机理及次要机制的影响因素,得到的风险评估分析结果往往与实际情况存在较大差距。在石化承压设备失效事故调查分析、风险评估与试验研究的基础上,就石化工业若干典型复杂介质环境下承压设备多种失效机制共同作用时主导机制的判定方法与次要机制的影响规律开展了研究,针对API 581风险评价中失效可能性计算方法提出了改进建议。     

基于风险的石化装置长周期运行检验优化技术

随着炼油化工技术的发展,与之相适应的承压设备的检验、维护技术也日新月异,为了提高石化企业的生产效率,实现装置长周期运行,必须打破当前传统检验制定装置承压设备检验周期的约束。合肥通用机械研究所特种设备检验站通过10多年来在近700余套石化装置开展基于风险的检验(RBI)工作,研究并提出了基于风险的石化装置承压设备检验优化技术,通过对装置全寿命过程统筹规划,解决了企业长周期运行与定期检验相矛盾的问题。     

基于贝叶斯推论和自组织映射的轴承性能退化评估方法

为在线识别和评估轴承的动态运行状态,提出一种基于贝叶斯推论和自组织映射的轴承性能退化评估方法。首先运用独立成分分析算法从原始特征集提取表征轴承正常运行的特征集,建立描述轴承健康状态的基准自组织映射模型,进而提出基于负对数似然概率的设备性能量化评估指标和基于贝叶斯推论的失效概率计算方法,在线识别和评估轴承的动态运行状态。通过在轴承全寿命测试床的实验结果表明,与一些传统的特征值指标和基于支持向量数据描述的性能退化评估方法相比,提出的评估指标可有效地量化轴承的全寿命性能退化过程,为进一步制定维护计划提供重要的设备健康信息。     

定量RBI技术在烷基苯装置上的应用

在工艺危害性分析及定性RBI基础上，采用RB．eye软件对烷基苯（MTBE）装置进行了定量RBI分析。并根据RBI结果对装置中的设备部件和管道进行了风险排序。通过定量RBI分析结果，识别出装置设备和管道的主要腐蚀损伤模式及腐蚀机理。对部分风险排序靠前的设备或管道进行原因分析，并提出了合理的降低风险的措施。     

移动电子设备连接器的可靠性分析

移动电子设备如笔记本电脑、移动电话等在人们日常生活中已普遍使用。其可靠性及故障率是选用此类产品时最关心的问题。在移动电子设备的失效分析中发现,由连接器失效引起的设备故障占有相当的比重,其中动态环境的影响是不可忽略的因素。本文以手机连接器为对象,用有限元方法对手机中常用的连接器进行了动态响应分析,与连接器的故障分析进行对比,找出了动态环境对连接器可靠性的影响因素,为连接器结构设计提供了动态环境的分析方法与依据。     

风险检验与定期检验

讨论了常规检验与风险检验在检验程序、检验策略、设备评级与检验周期等方面的异同,指出RBI风险等级的评定是更全面、更可靠的设备评级。从长周期运行与降低设备开盖率两方面来探讨应用RBI技术所带来的好处。探讨应用RBI技术确定延期检验设备的具体做法。提出开发压力容器与压力管道的在线监测技术,利用在线监测的数据修正风险评估与风险检验的结果的问题。     

基于结构概率设计的系统可靠性分析方法

将结构概率设计方法与系统可靠性分析方法相结合,采用耗损故障分析模型,对系统的可靠性特征和寿命特征进行了研究。考虑结构系统强度名义值随时间的耗损特性,由结构概率设计方法所要求的可靠度,推导了其相应的强度名义值的极限。根据强度耗损模型及概率统计理论,推导了系统的寿命分布函数,然后依据系统可靠性的分析方法即可以求出与结构概率设计要求的失效相对应的寿命特征和可靠性特征。     

基于(石化装置)系统RBI-SIL分析的承压设备完整性评估技术

石化装置中,静设备、动设备及仪表联锁是构成石化系统的三个重要组成部分,它们既能各自构建独立的体系,但又存在着密不可分的相互作用、风险传递关系。基于风险的管理(RBM)中,基于风险的检验(RBI)、以可靠性为中心的维护(RCM)与安全联锁完整性等级评估(SIL)涵盖了对静、动、仪的风险评估,但大量的实践表明,系统的失效是静设备、动设备与仪表联锁三个体系中某一环节的非正常动作,通过工艺介质的风险传递、扩大并相互作用,最终导致了承压类设备的失效,因此,简单、单一地对装置进行逐个评估,未必能覆盖系统中所有的失效可能。提出了一种基于石化装置系统RBI-SIL分析的承压设备完整性评估技术构思,其目的是可以更有效、更精确地评估系统风险,寻找系统产生风险的源头,制定更有效、优化的降险措施,尽可能地预防这种风险传递而导致承压设备失效事件的发生。     

在役油气管道腐蚀剩余寿命预测方法本文得到中国石油天然气集团公司“九*五”重大应用基础研究项目资助

This paper has presented a new method of the remaining life prediction of corroded pipeline based on the reliability theory.This method involves establishing the probability distribution models of variables-corrosion velocity,corrosion flaw size,critical corrosion flaw size.Then,a function of the failure probability or reliability verse the service time of corroded pipeline could be gained by calculation.Utilizing this function,we could determine the remaining life of the corroded pipeline as long as the acceptable probability or target reliability was determined according to risk rank and area grade of the pipeline lying.Decision of the inspection interval of corroded pipeline could be made as result of the remaining life prediction.The new method has been utilized successfully in several pipelines.