基于FMEDA方法的弹簧全启式安全阀可靠性分析

发布时间：2017-07-03 20:04

  本文关键词：基于FMEDA方法的弹簧全启式安全阀可靠性分析

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【摘要】：弹簧全启式安全阀是流程工业中广泛使用的安全附件,其可靠性对企业的经济效益和生产安全具有重要意义。针对弹簧全启式安全阀可靠性定量分析及确定检验周期过程中存在的困难:1)企业内部的失效数据样本往往太小,若完全依赖企业自身数据进行可靠性定量分析,则偶然因素所占比例过高;2)安全阀部件失效率数据难以获取,且随着使用环境的变化会发生较大的差异;3)影响安全阀服役性能的因素较复杂,难以定量化确定安全阀检验周期;开展了以下研究工作:(1)为获得与企业实际更相符的设备失效率,以解决在可靠性分析中使用数据库数据存在的不匹配问题,提出一种基于贝叶斯估计的设备失效率计算方法。(2)在获得安全阀失效率的基础上,通过研究安全阀失效模式及失效原因之间的关系,结合专家经验知识采用层次分析法计算安全阀各部件所占的失效率比例,确定安全阀的安全与危险失效率值,改进基于层次分析法的FMEDA技术,并编制FMEDA原型分析软件,为缺少数据难以进行部件失效模式分析的情况提供新的思路。(3)针对流程工业石化装置长周期运行需延长安全阀检验周期的问题,从半定量和定量的角度采用五种方法确定安全阀检验周期。对各方法确定的检验周期结果进行对比分析,为长周期运行石化装置安全阀检验周期的确定提供参考。通过基于层次分析法的FMEDA分析技术对安全阀可靠性的研究,获得了安全阀各部件的失效率,明确了安全阀的薄弱环节,并提出了改进措施。通过安全阀检验周期半定量和定量的确定方法研究,为不同情形下的安全阀校验周期的确定提供参考。文中检验周期计算结果与石化企业运行经验及检验机构评估报告的结果相符,验证了检验周期确定方法的有效性及基于层次分析法的FMEDA分析技术的可用性,具工程实际意义。
【关键词】：安全阀 可靠性 算法 FMEDA方法 检验周期
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号说明10-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 课题背景与研究意义12-14
• 1.2 安全阀可靠性研究现状14-16
• 1.2.1 安全阀可靠性的国外研究现状14-15
• 1.2.2 安全阀可靠性的国内研究现状15-16
• 1.3 FMEDA方法的研究现状16-18
• 1.3.1 FMEDA方法的国外研究现状16-17
• 1.3.2 FMEDA方法的国内研究现状17-18
• 1.4 研究内容与技术路线18-20
• 1.5 本文结构20-22
• 第2章 故障影响分析技术及失效率计算方法22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 FMECA分析方法22-23
• 2.3 基于层次分析法的FMEDA分析技术23-27
• 2.3.1 层次分析法23-25
• 2.3.2 元件失效率计算25-26
• 2.3.3 分析流程26-27
• 2.4 设备失效率的计算方法研究27-34
• 2.4.1 贝叶斯估计计算方法27-29
• 2.4.2 双参数威布尔分布计算方法29-30
• 2.4.3 量子响应分析法30-32
• 2.4.4 统计特征分析法32-34
• 2.5 小结34-36
• 第3章 弹簧全启式安全阀的FMEDA分析36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 安全阀概述36-37
• 3.3 弹簧全启式安全阀失效状况37-38
• 3.3.1 常见的故障及原因37-38
• 3.3.2 故障分布情况38
• 3.4 安全阀元件失效率预计38-43
• 3.4.1 密封面失效39
• 3.4.2 弹簧失效39-40
• 3.4.3 温度修正40-43
• 3.5 失效分析与结果验证43-49
• 3.5.1 元件失效模式及失效率的确定43-46
• 3.5.2 安全阀FMEDA结果与验证46-49
• 3.6 小结49-50
• 第4章 在役安全阀检验周期确定方法研究50-68
• 4.1 引言50
• 4.2 半定量确定方法50-58
• 4.2.1 模糊综合评价确定方法50-55
• 4.2.2 改进的RBI确定方法55-58
• 4.3 定量确定方法58-65
• 4.3.1 基于双参数威布尔分布确定方法58-61
• 4.3.2 可靠性建模分析的确定方法61-65
• 4.3.3 基于FMEDA分析结果的确定方法65
• 4.4 结果对比分析65-67
• 4.5 小结67-68
• 第5章 基于FMEDA方法的原型系统研制68-76
• 5.1 引言68
• 5.2 系统功能与软件设计68-70
• 5.2.1 总体要求68
• 5.2.2 系统编码规则68-69
• 5.2.3 FMEDA迭代规则69-70
• 5.3 软件实现70-75
• 5.3.1 软件主界面70-71
• 5.3.2 操作流程71-75
• 5.3.3 数据输入与结果评价75
• 5.4 小结75-76
• 第6章 结论与展望76-78
• 6.1 结论76
• 6.2 创新点76-77
• 6.3 展望77-78
• 附录78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-86
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果86

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本文编号：514984