基于风险和状态的轴流压缩机安全评估方法研究

发布时间：2017-05-13 02:06

  本文关键词：基于风险和状态的轴流压缩机安全评估方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴流压缩机在石油、化工、冶金、电力等流程工业领域应用广泛,其结构复杂且可靠性要求高,在运行过程中容易出现很多难以预测的未知故障,这不仅大大增加了对机组监测和控制的困难性,而且会给工业生产带来极大的经济损失。因此,研究出一种针对轴流压缩机组的安全评估方法,对于保障机组安全、可靠、经济运行显得尤为重要。对于正在运行中的轴流压缩机组,高的风险比例通常会出现在小比例的设备部件上,但这些设备却采用定期维修的方式,其存在检修无重点、成本高等缺点,造成了维修过度、不足或无效等情况。为了解决这些问题,针对轴流式压缩机进行了基于风险和状态的安全评估方法研究,将以可靠性为中心的维修方法与状态监测方法进行结合研究,完善对轴流式压缩机的安全评估。研究内容包括：1.研究了轴流式压缩机以可靠性为中心的维修评估方法,包括轴流式压缩机系统划分、系统功能定义、系统部件功能定义、系统部件故障模式及影响分析、可靠性数据和维修数据采集及概率统计分析、制定风险可接受准则、风险筛选、部件风险等级或部件重要度确定、制定维修策略等方面。2.研究建立了轴流式压缩机高风险部件的故障监测预警模型,应用BP神经网络理论针对试验案例数据,实现了自动故障诊断预测。3.基于轴流式压缩机高风险部件的振动、温度、润滑油等状态监测数据,利用层次分析方法研究了高风险部件的健康指数量化模型,实现了关键单部件健康指数评价；根据各个关键单部件的健康指数及其权重系数确定了轴流式压缩机的综合健康指数及其分级方法。
【关键词】：轴流压缩机 以可靠性为中心的维修 高风险部件 层次分析法 健康指数
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH453
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 课题来源及意义16-17
• 1.1.1 课题来源16
• 1.1.2 研究意义16-17
• 1.2 轴流压缩机以可靠性为中心(RCM)的维修研究概述17-19
• 1.2.1 轴流压缩机以可靠性为中心(RCM)的维修研究现状17-18
• 1.2.2 轴流压缩机以可靠性为中心(RCM)的维修研究的必要性18-19
• 1.3 轴流压缩机状态监测技术的研究概述19-21
• 1.3.1 轴流压缩机状态监测的研究现状19-21
• 1.3.2 轴流压缩机状态监测研究的必要性21
• 1.4 轴流压缩机基于风险和状态的安全评估方法研究概述21-22
• 1.5 本文内容及结构安排22-26
• 1.5.1 研究方案22-23
• 1.5.2 主要研究工作23
• 1.5.3 各章节内容及结构安排23-26
• 第二章 轴流压缩机以可靠性为中心(RCM)的研究26-42
• 2.1 轴流压缩机的故障及分类26-28
• 2.1.1 轴流压缩机的结构及工作原理26-27
• 2.1.2 轴流压缩机的故障分类27-28
• 2.1.3 轴流压缩机的常见故障28
• 2.2 轴流压缩机以可靠性为中心的维修(RCM)分析过程研究28-41
• 2.2.1 轴流压缩机数据采集29-32
• 2.2.2 轴流压缩机以可靠性为中心的维修分析步骤32
• 2.2.3 轴流压缩机的系统划分及系统功能的确定32-33
• 2.2.4 轴流压缩机各部件功能的确定33-35
• 2.2.5 轴流压缩机数据统计分析35
• 2.2.6 轴流压缩机故障模式及影响分析35-36
• 2.2.7 轴流压缩机风险评价准则及风险矩阵的制定36-40
• 2.2.8 轴流压缩机故障模式风险分析及高风险部件的确定40-41
• 2.3 本章小结41-42
• 第三章 轴流压缩机状态监测模型的研究42-60
• 3.1 轴流压缩机故障监测预警模型研究42-51
• 3.1.1 设备故障预警技术的研究42-43
• 3.1.2 轴流压缩机基于系统动力学的故障监测预警模型43-51
• 3.1.2.1 动力学模型的建立43-45
• 3.1.2.2 动力学系统的稳态分析45-47
• 3.1.2.3 动力学系统故障分析47-49
• 3.1.2.4 动力学系统预警分析49-51
• 3.2 轴流压缩机自动故障诊断预测模型研究51-59
• 3.2.1 设备故障预测技术研究51-52
• 3.2.2 神经网络模型理论52-54
• 3.2.2.1 神经元理论52-53
• 3.2.2.2 神经网络拓扑结构53-54
• 3.2.2.3 BP神经网络54
• 3.2.3 轴流压缩机故障诊断预测模型方法54-59
• 3.2.3.1 轴流压缩机常见故障54-55
• 3.2.3.2 基于BP神经网络的故障预测模型55-59
• 3.3 本章小结59-60
• 第四章 轴流压缩机基于风险和状态的安全评估方法研究60-84
• 4.1 轴流压缩机健康状态指数量化模型60-67
• 4.1.1 基于层次分析法的健康评估权重系数的确定60-62
• 4.1.1.1 层次分析法的基本思想60
• 4.1.1.2 层次分析法的基本步骤60-61
• 4.1.1.3 层次分析法的计算过程61-62
• 4.1.2 关键部件振动监测特征参数的权重62-67
• 4.1.2.1 关键部件层次结构模型的建立63
• 4.1.2.2 判断矩阵的构造63-64
• 4.1.2.3 层次排序计算64-65
• 4.1.2.4 一致性检验65-67
• 4.2 关键部件健康指数67-75
• 4.2.1 关键单部件各项健康指数的评价方法68-75
• 4.2.1.1 振动健康指数68-69
• 4.2.1.2 温度健康指数69-70
• 4.2.1.3 润滑油健康指数70-73
• 4.2.1.4 寿命健康指数73-74
• 4.2.1.5 单部件综合健康指数74-75
• 4.3 轴流压缩机综合健康指数75-78
• 4.4 轴流压缩机基于风险和状态的预测性维修大纲78-81
• 4.5 试验案例81-83
• 4.6 本章小结83-84
• 第五章 轴流压缩机基于风险和状态的维修试验研究84-98
• 5.1 转子不平衡故障84-85
• 5.1.1 转子不平衡概念84
• 5.1.2 故障特征84-85
• 5.2 实验装置综述85-88
• 5.2.1 Bently试验台简介86
• 5.2.2 数据采集系统86-87
• 5.2.3 试验台的搭建87-88
• 5.3 转子不平衡实验88-91
• 5.3.1 实验配重选择88
• 5.3.2 LMS的设置88-91
• 5.3.3 实验过程91
• 5.4 实验结果91-96
• 5.4.1 不同转速的波形、频谱91-93
• 5.4.2 较小不平衡量的波形、频谱图93-94
• 5.4.3 较大不平衡量的波形、频谱图94-95
• 5.4.4 试验结果对比95-96
• 5.5 本章小结96-98
• 第六章 总结与展望98-100
• 6.1 全文总结98
• 6.2 研究展望98-100
• 参考文献100-104
• 致谢104-106
• 研究成果和发表的学术论文目录106-108
• 作者及导师简介108-110
• 附件110-111

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 郭丽杰;高金吉;杨剑锋;王世达;李大成;;石化旋转机械基于风险的维修决策研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2009年02期

2 徐俊;刘娜;;层次分析法的基本思想与实际应用[J];情报探索;2008年12期

3 马农乐;赵中极;;基于层次分析法及其改进对确定权重系数的分析[J];水利科技与经济;2006年11期

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本文编号：361328