第二讲 灰色关联分析理论及其应用

一、灰色关联分析理论 从系统离乱的、随机的行为特征量(观测数据)中确定因素(要素)间的关联程度,称为灰色关联分析。它的基本内容,是根据诸因素行为观测序列的几何接近程度,分析和确定它们之间的影响程度或对目标要素的贡献测度。这种分析方法可以有效地克服常用统计分析方法的某些不足,如要求大样本量和样本分布已知,计算工作量大和由于计算误差而可能引起的相关极性颠倒等。灰色关联分析的主要理论工具是关联度,关联序和关联矩阵。所谓关联度,就是因素之     

基于灰色关联理论的延迟焦化事故分析

针对延迟焦化事故数据少、事故信息不完整等特点,运用灰色系统理论中的灰色关联分析方法,建立延迟焦化事故与其事故原因间的关联矩阵,进行事故原因的灰色关联分析,确定事故各原因的重要程度。研究结果表明:操作失误、制造缺陷和违章作业是导致延迟焦化事故的主要原因,而操作失误原因中工艺操作波动和阀门开关错误又是导致事故的主要因素,再从预防操作失误和违章作业等人为因素的角度,提出了防范事故的措施,为延迟焦化安全管理提供科学依据。     

模糊层次综合分析法在油库安全评价中的应用

最近油库泄露、火灾、爆炸事故频发,使得油库的安全状况引起了众多的关注,同时,也使得油库的安全评价显得尤为重要。目前应用比较多的评价方法有检查表法、事故树法、失效模式与后果分析、道化学公司的火灾、爆炸指数评价法等,但是都在一定程度上存在因素之间缺少联系性和重要度、内容客观性不足等。模糊层次分析法可以有效解决这些问题。运用层次分析法计算得到影响油库安全性的各个因素的权重值;利用模糊理论将某些模糊数值客观化、定量化、科学化。利用模糊层次综合分析法有效的将人的因素、物的因素以及环境的因素结合起来,系统的反映出来各个因素的对油库安全的影响大小,为油库的安全运行提供了理论上的支撑,具有一定的使用和推广价值。     

油库风险事故树分析

油库作为储存原油及石油产品的主要场所,其储存量极大,一旦发生火灾爆炸事故,将对人员、环境、经济造成巨大的危害。然而导致油库发生火灾爆炸事故的因素比较繁杂,且各因素具有不确定性,一一分析将难以分清主次且工作量巨大。事故树通过定性分析顶上事件与基本事件的逻辑关系,确定最小径集,定量分析各基本事件的重要度,找出油库火灾事故隐患的重点部位,并提出相应的调整措施,从而提高油库运行的可靠性。事故树分析法直观、可靠且逻辑性强,可及时针对油库潜在的隐患提供科学防范措施。     

基于层次分析和灰色关联分析的注塑工艺多目标优化

针对制品的翘曲、收缩、缩痕等多个质量指标要求,提出层次分析法和灰色关联分析法相结合的注射成型工艺优化方法。运用层次分析法,对3个质量指标进行综合评判,得到各自的权重。通过田口正交试验设计和Moldflow成型模拟,得到了各质量指标的预测值,计算试验序列的各质量指标的灰色关联系数,进而通过层次分析法（AHP）和灰色关联分析（GRA）综合评价模型,得出各试验序列的灰色关联度,并进行均值分析。结果表明,二段保压压力对综合的质量指标影响最显著,注射时间次之;最优的成型工艺参数是注射时间为1.2 s、一段保压120 MPa、二段保压120 MPa、三段保压80 MPa;手机壳体实例验证了方法的有效性。     

注射成型工艺参数的混合优化

采用Taguchi正交试验设计法,选用熔体温度、模具温度、保压压力和保压时间为试验因素,选取充填时间和翘曲度为制品质量的主要评价因子,经过注塑CAE软件Moldflow模拟分析,找到最优序列。利用灰色关联分析获得最接近期望的参数组合,并通过试验检验分析结果。结果表明,灰色关联分析与CAE技术相结合,能迅速有效地实现注射成型工艺参数优化。     

油库日常作业中人为失误及安全控制

在油库日常作业中,人为失误所导致的事故占事故总数的大部分。在提出油库人为失误模拟的基础上,分析了油库日常作业中常见的人为失误及发生失误的基本原因,提出了控制人为失误的两类控制方法：人为失误机率控制和人为失误的失误一安全控制。人为失误机率控制主要是通过管理减少人为失误,人为失误的失误一安全控制是弥补和控制人为失误所带来的后果,又分为失误一抢救一安全控制和失误一安全控制。     

油库安全模糊综合评价

油库是国家经济发展和社会安全的重要保障,是国家能源储存基地,其安全至关重要。若油库发生泄露、火灾甚至爆炸,将会照成人员中毒伤亡,经济损失,还会对环境照成严重的污染。因此,对油库进行安全评价显得尤为重要。模糊综合评价作为一种高效的评价方法,其客观、全面、可靠,它综合考虑了油库安全的各类影响因素,并将这些因素纳入评价体系中,构建模糊评价矩阵,并通过层次分析法确定各失效因素的权重,使其与评价矩阵合成计算,从而找出油库最容易发生事故的环节,并采取相应的预防措施,最终达到油库事故预测与预防的目的。     

环氧乙烷反应器泄漏实时监测预警模型构建方法及应用

环氧乙烷是一种易燃易爆有毒致癌物,一旦发生泄漏,将造成严重后果。应用实时连续监测预警系统是防控环氧乙烷泄漏着火爆炸的有效手段。常用的气体泄漏后果模拟软件仅能完成单点离线预测,其模型预测结果很难应用于连续监测预警。多参数耦合关系的辨识及其影响效应的定量计算准确性是泄漏监测预警的难点。本文提出环氧乙烷反应器泄漏实时监测预警模型构建方法,确定化工过程实际生产中参数变化范围,基于UDM模型多参数进行正交试验模拟计算环氧乙烷反应器泄漏后扩散、着火、爆炸等事故后果;基于事故后果信息进行压力、温度、泄漏口径、泄漏高度及环境变化等多因素的关联分析,确定影响事故后果的主要影响因素为泄漏口径与泄漏高度;基于主要影响因素的不同事故后果信息数据回归拟合事故后果的定量预测模型;根据泄漏实际工况的多种工艺参数,利用定量预测模型计算事故后果,利用PHAST软件对连续监测预警模型的结果进行对比验证。结果表明该模型与PHAST计算结果基本一致,误差在允许范围内,可用于定量实时连续预测计算。最后,本文依据该方法和实时监测预警模型构建实时连续监测预警系统,根据实际生产过程实时变化进行多参数渠道采集,实现泄漏风险实时连续监测预警,进而为事故预警和应急救援提供技术依据。     

基于层次分析和灰色关联分析法的城市天然气门站安全评价

城市天然气门站安全状况好坏,直接决定了整个城市天然气系统能否正常、平稳运行,为此提出运用层次分析和灰色关联分析法对城市天然气门站进行安全状况分析。通过对天然气门站危险因素的分析,建立了门站安全评价指标体系,运用层次分析法得出评价指标权重,运用灰色关联分析得出参评数据序列与标准数据序列之间的关联度,关联度最大值所对应的标准安全等级,即为天然气门站安全等级,并针对评价结果,给出相应的日常安全工作重点。用该方法对常州天然气门站进行安全评价,得到门站安全等级为Ⅱ级,这与门站实际运行状况相符,说明用该方法对城市天然气门站进行安全评价是有效的、可靠的。能够为城市天然气门站安全管理提供依据。     

基于事故树分析的油库燃爆事故安全评价研究

燃爆是油库发生的危害性极大且最为经典的一种事故。针对油库事故的发生特点,结合青岛中石化黄潍管线发生爆炸的例子,有侧重点的得出了引起事故发生的重大危险源,火源和油罐本身的泄露问题是导致事故发生的最为主要的因素。运用事故树分析法对油库燃爆问题进行了系统的分析,研究了各危险源之间的因果关系,探讨了油库燃爆事故的发生发展模式,得出了各基本事件的结构重要度大小顺序,为更好地维护油库安全提供了科学的理论和数据支持。     

海上油田腐蚀失效原因分析

南海某海上油田在2013年4月发生首次腐蚀失效事件。通过对腐蚀残余物进行热分析、x射线成分分析及x射线衍射结构分析等方法,结合水质分析对腐蚀形貌特征和腐蚀失效的原因进行了分析研究。结果表明:引起测试分离器闭排管线腐蚀失效的主要原因是硫酸盐还原菌引起的点蚀,该细菌的营养源不是传统意义上的硫酸根离子,应该是通过降解原油来获取营养的。周期性对系统进行杀菌处理,可以有效的抑制硫酸盐还原菌的快速滋生,从而有效的预防腐蚀失效的发生。     

石油库站油品事故应急处置研究

确保油料在收发、储存作业中的油品安全具有重要意义。油料库站的油品事故主要有油品流失事故与混油事故,论文采用事故原因模型剖析了油品事故的成因;针对主要油品事故提出了应急处置措施,构建了以油品泄漏检测技术及带压堵漏技术为核心的油品安全应急处置技术,为油库站的安全管理提供了参考。     

LNG储罐泄漏的关键因素研究

LNG储罐是液化天然气储运过程中的重要设备,其安全问题尤为重要。以bow-tie方法为基础,对LNG储罐泄漏这一灾害进行详细分析。通过分析,得到LNG储罐泄漏的详细原因以及可能发生的事故后果并且在概率未知的前提下利用灰色关联度方法找出导致事故发生的关键原因,从而有针对性的采取预防措施,在本质上防止泄漏事故的发生进而避免其造成更严重的后果。     

抗盐性水凝胶合成试验因素的灰色关联分析

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,用蒙脱土(MMT)作为无机添加剂,依据均匀设计法设计试验,采用水溶液聚合法合成了抗盐性水凝胶。用灰色关联分析方法考察了试验的各种因素,得出粘土含量是影响水凝胶抗盐性的主要因素,其次是交联剂用量。表明灰色关联分析方法是一种合成化学计量学的有效方法,在化工过程优化中具有广泛的应用前景。     

基于优劣解距离法⁃灰色关联分析的注射成型质量多目标优化

为提高座厕椅面板注射成型质量,将优劣解距离法（TOPSIS）与灰色关联分析相结合,提出了基于TOPSIS的灰色关联综合评价模型。首先,优化并确定了塑件浇注系统,然后进行正交试验设计,选择模具温度、熔体温度,注射时间、保压压力、保压时间为试验因素,以翘曲变形量、缩痕指数、体积收缩率为评价指标,运用Moldflow软件进行模拟分析;根据正交试验数据,利用基于指标相关性的指标权重确定（CRITIC）法确定了各评价指标权重系数,采用基于TOPSIS的灰色关联综合评价方法,将多目标优化转化为单目标优化问题,获得了塑件的最佳注塑工艺参数组合。结果表明,优化后的塑件体积收缩率降低14.6 %、缩痕指数降低43.3 %,翘曲变形量与优化前基本一致,塑件综合质量显著提高。     

油库发油系统误差及相关因素的研究

全面系统地分析影响油库发油系统精度的各种因素,对于提高发油精度具有重要的指导意义。本文针对油库发油系统,首先简要介绍了油库发油系统的原理和流程,同时对实验室和港口浦油库的数据进行了详细的分析,并思考总结了体积流量计及其他因素产生误差的来源,并针对产生误差的因素讨论了减少油库发油系统误差的可行性措施。     

基于行为安全管理在机械加工业中的应用分析

不安全行为是导致事故的主要原因。控制不安全行为,提高员工素质,形成良好的安全行为习惯,构建良好的安全文化氛围,减少生产安全事故。文章介绍了行为安全管理(BBS)方法,行为观察方法,ABC行为分析方法,行为纠正等具体实施程序,并应用到机械加工车间的安全管理中。通过对机械加工车间员工为期一个月的行为观察,采集统计数据分析发现,行为安全管理方法在纠正员工不安全行为,构建良好的安全文化氛围,提高企业安全管理水平有明显效果,对预防和较少事故有实际意义。     

成品油库公路付油系统故障原因分析及采取的相应措施

以首山油库为例,概述成品油库公路付油系统组成,针对半自动公路付油系统易产生故障的环节进行分析,提出解决方法。