亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于多因素的儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)綜合評(píng)估方法*

        2021-01-18 03:55:52張洪華
        機(jī)電工程技術(shù) 2020年12期

        張洪華

        (福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院,福州 350008)

        0 引言

        近些年來(lái),石油、化工行業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用。由于安全監(jiān)測(cè)與管理技術(shù)落后,石油庫(kù)區(qū)時(shí)有重大安全事故發(fā)生,在這方面有慘重的教訓(xùn)[1-2]。通過(guò)對(duì)以往事故的統(tǒng)計(jì)分析,我國(guó)在石化行業(yè)的安全生產(chǎn)事故高發(fā)的原因具體表現(xiàn)在安全監(jiān)測(cè)、評(píng)估方法落后,多因素綜合評(píng)估技術(shù)缺乏,行業(yè)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)未能實(shí)現(xiàn)大面積共享等。因此,開(kāi)展石油儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)綜合評(píng)估技術(shù)的研究,對(duì)現(xiàn)有裝備的健康狀態(tài)評(píng)估方法進(jìn)行改進(jìn),對(duì)現(xiàn)有算法進(jìn)行創(chuàng)新,提高安全技術(shù)的水平,建立安全、可靠的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),建立科學(xué)、全面的評(píng)估體系,對(duì)有效減少石化行業(yè)庫(kù)區(qū)事故隱患,預(yù)防事故的發(fā)生,遏止人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

        目前常用的健康狀態(tài)評(píng)估方法有模型法、層次分析法、模糊評(píng)判法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法等。針對(duì)現(xiàn)有的健康狀態(tài)評(píng)估技術(shù),本文提供了一種新的、更為全面的系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)估方法,對(duì)現(xiàn)有評(píng)估方法進(jìn)行了靈活地運(yùn)用和改進(jìn),為理論方法研究提供新的思路。具體在于以下兩方面:(1)該健康狀態(tài)評(píng)估方法綜合了基礎(chǔ)參數(shù)的劣化度健康狀態(tài)評(píng)估方法和在線監(jiān)測(cè)參數(shù)的基于FMECA(Failure Mode Effects and Criticality Analysis)[3]的裝備健康狀態(tài)評(píng)估方法;(2)基礎(chǔ)參數(shù)的劣化度健康狀態(tài)評(píng)估方面,根據(jù)不同基礎(chǔ)參數(shù)的特點(diǎn),采用了不同的劣化度評(píng)估方法,其改進(jìn)的劣化度評(píng)估方法為綜合人員評(píng)分(技術(shù)人員、檢修人員和操作人員打分估計(jì))和裝備實(shí)際使用時(shí)間計(jì)算劣化度,創(chuàng)新了評(píng)估公式,使之對(duì)特定參數(shù)的評(píng)估更為科學(xué)與準(zhǔn)確。

        1 基于多因素的儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)評(píng)估模型

        一種基于多因素采集的石化儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)評(píng)估模型如圖1所示,由基于FEMCA的動(dòng)態(tài)參數(shù)健康狀態(tài)評(píng)估,基于劣化度和改進(jìn)劣化度的基礎(chǔ)參數(shù)健康狀態(tài)評(píng)估,以及綜合上述兩個(gè)健康狀態(tài)的綜合評(píng)估3部分組成。

        2 基于多因素的儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)評(píng)估方法

        基于多因素的儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)評(píng)估方法,分別對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)和儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)進(jìn)行健康狀態(tài)評(píng)估,最終將兩者評(píng)估結(jié)果進(jìn)行綜合,得出最終健康狀態(tài)結(jié)果。

        2.1 選取評(píng)價(jià)因素

        中國(guó)石油天然氣股份有限公司沈國(guó)光等[4]在《國(guó)內(nèi)石油化工行業(yè)儲(chǔ)罐事故統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)策研究》中,針對(duì)2006—2014年發(fā)生的84起中國(guó)石油化工企業(yè)儲(chǔ)油罐事故案例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。84起中有51起事故中發(fā)生了人員傷亡,傷亡事故絕大部分為火災(zāi)爆炸事故?;瘜W(xué)品導(dǎo)致事故發(fā)生起數(shù)排序中,排前10 位的是:油氣、氫氣、汽油、柴油、硫化氫、液化氣、污油、渣油、C4、C6,此10種化學(xué)品導(dǎo)致事故的起數(shù)占事故總數(shù)50%以上,達(dá)到67.9%。其中油氣為石油化工儲(chǔ)罐事故統(tǒng)計(jì)中的最高發(fā)品種。在統(tǒng)計(jì)的84起事故案例中,火災(zāi)爆炸事故案例有42 例,起火原因主要有明火、靜電、撞擊火花、自燃、雷擊5種。綜合分析可知,由明火、靜電、撞擊火花、自燃、雷擊引起的爆炸是導(dǎo)致事故及傷亡發(fā)生的主要原因,其中引起爆炸的主要化學(xué)品為油氣。

        圖1 基于多因素的儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)評(píng)估模型

        石油儲(chǔ)油罐為特種設(shè)備,其設(shè)計(jì)、制造、安裝、操作、維護(hù)等都有嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程來(lái)約束。進(jìn)行本課題的研究,確定其影響因素,應(yīng)從此類(lèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范中進(jìn)行查閱和借鑒,包括GB/T37327—2019[5](《常壓儲(chǔ)罐完整性管理》)、SY/T 5921-2011[6](《立式圓筒形鋼制焊接油罐操作維護(hù)修理規(guī)程》)等。

        綜合以上最終確定評(píng)估的基礎(chǔ)參數(shù)包括投用、改造日期,涂層、保溫的施工質(zhì)量,襯里的安裝質(zhì)量,石油儲(chǔ)油罐歷次檢驗(yàn)和檢測(cè)情況數(shù)據(jù),各層壁板和底板的建造材料、名義厚度等;動(dòng)態(tài)參數(shù)包括罐內(nèi)溫度、罐內(nèi)壓力、罐內(nèi)液位、管道的振動(dòng)數(shù)據(jù)、防雷接地電阻。

        2.2 基于FMECA的動(dòng)態(tài)參數(shù)健康狀態(tài)評(píng)估

        考慮多種動(dòng)態(tài)參數(shù)對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響,采用了基于FMECA的健康狀態(tài)評(píng)估方法[7-8]。具體步驟如下所述。

        (1)確定動(dòng)態(tài)參數(shù)并編碼

        由上述2.1 條確定了5 項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù):罐內(nèi)溫度記為參數(shù)A,罐內(nèi)壓力記為參數(shù)B,罐內(nèi)液位記為參數(shù)C,管道的振動(dòng)數(shù)據(jù)記為參數(shù)D,防雷接地電阻記為參數(shù)E。

        (2)確定每種參數(shù)的異常概率p及異常嚴(yán)酷度級(jí)別q

        對(duì)每種參數(shù)與對(duì)應(yīng)設(shè)置好的正常范圍值進(jìn)行比對(duì),若超出正常范圍則記為異常,統(tǒng)計(jì)異常次數(shù),用于測(cè)試數(shù)據(jù)分析;通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)分析得到參數(shù)發(fā)生異常的概率p,概率p越小,則儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)越好,即根據(jù)歷史正式運(yùn)行天數(shù)統(tǒng)計(jì)每種參數(shù)發(fā)生異常的概率(正式運(yùn)行天數(shù)內(nèi)發(fā)生異常的次數(shù)/正式運(yùn)行天數(shù))。每種參數(shù)對(duì)應(yīng)的參數(shù)異常嚴(yán)酷度級(jí)別分為I(強(qiáng)),II(較強(qiáng)),III(中等),IV(輕度),由專家進(jìn)行評(píng)估得分。其每種參數(shù)的異常概率及異常嚴(yán)酷度級(jí)別如表1 所示。

        表1 每種參數(shù)的異常概率及異常嚴(yán)酷度級(jí)別

        (3)健康狀態(tài)概率隸屬度分布函數(shù)

        根據(jù)每種參數(shù)發(fā)生異常概率p分布的特性,在一設(shè)定的置信區(qū)間內(nèi),監(jiān)測(cè)的參數(shù)異常發(fā)生的概率值越小,健康狀態(tài)越趨于優(yōu)[9-10],則選擇三角分布作為健康狀態(tài)下參數(shù)發(fā)生異常的概率隸屬度分布函數(shù),有:

        (4)概率影響下健康狀態(tài)等級(jí)隸屬度矩陣

        將監(jiān)測(cè)的參數(shù)A、參數(shù)B、參數(shù)C、參數(shù)D、參數(shù)E對(duì)應(yīng)的發(fā)生異常的概率值代入概率隸屬度分布函數(shù)[11],可得單因素影響下的健康狀態(tài)隸屬度向量分別為vA1、vB1、vC1、vD1、vE1。

        (5)建立嚴(yán)酷度等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        嚴(yán)酷度等級(jí)的評(píng)分采用10分制,I~I(xiàn)V級(jí)對(duì)應(yīng)1~10分,每級(jí)對(duì)應(yīng)2~3個(gè)分?jǐn)?shù)點(diǎn),為便于分析,可將對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)壓縮到0.1~1.0之間,如表2所示。

        表2 嚴(yán)酷度等級(jí)評(píng)分

        (6)建立參數(shù)異常嚴(yán)酷度隸屬度分布函數(shù)

        參數(shù)異常嚴(yán)酷度和參數(shù)異常發(fā)生的概率對(duì)健康狀態(tài)的影響特性相同[12-13],則同樣選取三角分布作為參數(shù)異常嚴(yán)酷度的健康狀態(tài)等級(jí)隸屬度分布函數(shù),有:

        (7) 嚴(yán)酷度影響下健康狀態(tài)等級(jí)隸屬度向量

        針對(duì)A、B、C、D、E狀態(tài)的參數(shù)狀態(tài)嚴(yán)酷度級(jí)別(表1),按照表2的嚴(yán)酷度等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),選取各嚴(yán)酷度等級(jí)的最大評(píng)分值代入隸屬度分布函數(shù)[14],可得單因素影響下的健康狀態(tài)隸屬度向量分別為vA2、vB2、vC2、vD2、vE2。

        (8)獲取綜合影響下參數(shù)異常嚴(yán)酷度對(duì)健康狀態(tài)隸屬度向量

        將動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)異常概率影響下各參數(shù)的健康狀態(tài)隸屬度向量vA1、vB1、vC1、vD1、vE1和參數(shù)異常嚴(yán)酷度影響下各參數(shù)的健康狀態(tài)隸屬度向量vA2、vB2、vC2、vD2、vE2與第j種健康狀態(tài)等級(jí)向量v0j分別進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián);其中,j為健康狀態(tài)等級(jí)分健康、良好、注意、惡化和疾病,記作1,…,5;即向量v0j表示為:(0,0,1,0,0)、v04=(0,0,0,1,0)、v05=(0,0,0,0,1)。

        ξkij(m) 可由下式求得:

        式中:m=1,…,5;k為參數(shù)A、B、C、D、E;因素i=1,2;j=1,…,5;為二級(jí)最小差;為二級(jí)最大差;為絕對(duì)差值。

        (9)影響因素權(quán)重求解

        rkij可由下式求得:

        式中:m=1,…,5;k為參數(shù)A、B、C、D、E;因素i=1,2;j=1,…,5。

        再利用下式計(jì)算得到r′ki:

        (10)模糊綜合評(píng)估

        由vA1、vA2、vB1、vB2、vC1、vC2、vD1、vD2、vE1、vE2向 量 分 別 組 成 矩 陣VA、 VB、 VC、 VD和VE,并代入:

        式中:k為參數(shù)A、B、C、D、E。

        可得到儲(chǔ)油罐的A、B、C、D、E五種參數(shù)在參數(shù)異常發(fā)生概率和參數(shù)異常嚴(yán)酷度綜合影響下的健康狀態(tài)隸屬度向量分別為HA、HB、HC、HD、HE。

        (11)儲(chǔ)油罐動(dòng)態(tài)參數(shù)健康狀態(tài)

        設(shè)置動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)異常概率與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)異常嚴(yán)酷度綜合影響下的儲(chǔ)油罐動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)健康狀態(tài)等級(jí)為:健康、良好、注意、惡化、疾?。粍t根據(jù)最大隸屬度原則,通過(guò)健康狀態(tài)隸屬度向量HA、HB、HC、HD、HE能得儲(chǔ)油罐的A、B、C、D、E五種參數(shù)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)油罐動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)健康狀態(tài)等級(jí)。

        3.3 基于劣化度和改進(jìn)劣化度的基礎(chǔ)參數(shù)健康狀態(tài)評(píng)估

        (1)建立裝備狀態(tài)集和狀態(tài)評(píng)價(jià)集

        所述儲(chǔ)油罐各基礎(chǔ)參數(shù)包括投用、改造日期,涂層、保溫和襯里的安裝質(zhì)量,常壓儲(chǔ)油罐歷次檢驗(yàn)和檢測(cè)情況數(shù)據(jù),各層壁板和底板的建造材料、名義厚度,將此4 項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依次編為U1,U2,U3,U4;根據(jù)儲(chǔ)油罐各基礎(chǔ)數(shù)據(jù),則儲(chǔ)油罐狀態(tài)集為U=(U1,U2,U3,U4);根據(jù)儲(chǔ)油罐動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)健康狀態(tài)等級(jí):健康、良好、注意、惡化、疾?。粍t設(shè)定儲(chǔ)油罐的健康狀態(tài)等級(jí)分別對(duì)應(yīng)為I,II,III,IV,V,則儲(chǔ)油罐狀態(tài)評(píng)價(jià)集為G=(I,II,III,IV,V)。

        (2) 確定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要度

        通過(guò)對(duì)石化儲(chǔ)油罐專業(yè)資料的分析,關(guān)于4 項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)的重要程度分析結(jié)果[15],最終確定4項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)的權(quán)重如表3所示。

        表3 石化儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)參數(shù)及權(quán)重

        (3) 確定各基礎(chǔ)參數(shù)劣化度

        針對(duì)表3 中不同基礎(chǔ)參數(shù)采用不同的劣化度計(jì)算方法。針對(duì)投用、改造日期的基礎(chǔ)參數(shù)U1,根據(jù)儲(chǔ)油罐實(shí)際使用時(shí)間計(jì)算劣化度[16-18];即劣化度計(jì)算公式為:

        式中:i=1;t為儲(chǔ)油罐的使用時(shí)間;T為該儲(chǔ)油罐的平均故障壽命;k為故障指數(shù),取值1或2。

        針對(duì)涂層、保溫和襯里的安裝質(zhì)量U2,常壓儲(chǔ)油罐歷次檢驗(yàn)和檢測(cè)情況數(shù)據(jù)U3,各層壁板和底板的建造材料、名義厚度U4,這些基礎(chǔ)參數(shù)經(jīng)過(guò)劣化度估算公式求解如下:

        式中:X,Y,Z為系數(shù),其值介于0~1 之間,0 代表健康,1代表完全劣化;P1、P2、P3分別為設(shè)計(jì)人員、質(zhì)檢人員、行內(nèi)專家的權(quán)重。

        再結(jié)合儲(chǔ)油罐的平均故障壽命計(jì)算,基礎(chǔ)參數(shù)U2、P3、P4的劣化度如下式:

        式中:t為儲(chǔ)油罐的使用時(shí)間;T為該儲(chǔ)油罐的平均故障壽命;k為故障指數(shù),取值1或2。

        (4) 建立基礎(chǔ)參數(shù)劣化度判斷矩陣

        根據(jù)各基礎(chǔ)參數(shù)劣化度求其健康狀態(tài)等級(jí)的隸屬度,由于嶺形分布具有主值區(qū)間寬、過(guò)渡帶平緩的特點(diǎn),能較好地反映儲(chǔ)油罐劣化度的狀態(tài)空間的模糊關(guān)系[19-20],采用嶺形分布隸屬度函數(shù):

        可得到以劣化度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的模糊評(píng)判矩陣為:

        (5)進(jìn)行儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)參數(shù)模糊綜合評(píng)估

        式中:W=(W1,W2,W3,W4),可按表3權(quán)重取值。

        (6)按最大隸屬度確定儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)健康狀態(tài)

        從基礎(chǔ)參數(shù)模糊綜合評(píng)估結(jié)果能得到該儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)屬于健康、良好、注意、惡化、疾病的數(shù)值,再按最大隸屬度原則判斷儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)參數(shù)所處的是健康、良好、注意、惡化、疾病中的哪一個(gè)狀態(tài)。

        3.4 綜合健康狀態(tài)評(píng)估

        取儲(chǔ)油罐在線監(jiān)測(cè)參數(shù)健康狀態(tài)和儲(chǔ)油罐基礎(chǔ)健康狀態(tài)中的嚴(yán)重級(jí)別作為綜合健康狀態(tài)評(píng)估結(jié)果。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文在石化?;穾?kù)區(qū)這一關(guān)切民生和國(guó)家發(fā)展大計(jì)的特殊領(lǐng)域進(jìn)行了健康狀態(tài)評(píng)估方法的研究,分析并確定了影響石油儲(chǔ)油罐健康狀態(tài)的各種因素,其中有動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測(cè)參數(shù)和基礎(chǔ)參數(shù),其對(duì)儲(chǔ)油罐的影響機(jī)制不同,分別提出了不同的評(píng)估方法,并最終進(jìn)行了綜合評(píng)估。針對(duì)在線監(jiān)測(cè)參數(shù)采用了基于FMECA的健康狀態(tài)評(píng)估方法;針對(duì)基礎(chǔ)參數(shù)采用了基于劣化度的評(píng)估方法,其中涂層、保溫和襯里的安裝質(zhì)量,各層壁板和底板的建造材料、名義厚度等參數(shù)其影響權(quán)重存在不同,所以綜合了專家評(píng)分與平均故障壽命計(jì)算,新創(chuàng)了評(píng)估公式。

        日本变态网址中国字幕| 国产又滑又嫩又白| 亚洲天堂第一区| 亚洲成av人片在线天堂无| 99精品国产综合久久麻豆| 亚洲国产精品无码久久| a在线观看免费网站大全| 国产成人自产拍免费视频| 亚洲精品一区二区网站| 午夜性色一区二区三区不卡视频| 人妻无码中文字幕免费视频蜜桃| 热re99久久精品国产66热6| 青青久在线视频免费视频| 一区二区三区成人av| 国产精品一区二区三区专区| 高清破外女出血av毛片| 亚洲AV永久青草无码性色av| 国产自产在线视频一区| 无码av专区丝袜专区| 无码国产午夜福利片在线观看| 中文字幕亚洲人妻系列| 男人天堂亚洲一区二区| 日本最新免费二区三区| 亚洲成aⅴ人在线观看| 精品日本韩国一区二区三区| 亚洲国产一区二区三区| 精品久久欧美熟妇www| 乱中年女人伦av三区| 青青草视频在线播放观看| 99麻豆久久久国产精品免费| 女人被做到高潮免费视频| 日韩精品中文字幕人妻系列| av在线观看免费天堂| 乱人伦中文无码视频| 亚洲成Av人片不卡无码观看| 国产成人一区二区三区影院| 爆乳熟妇一区二区三区霸乳 | 国产超碰女人任你爽| av鲁丝一区鲁丝二区| 久久精品日韩免费视频| 一本一道vs无码中文字幕|