一種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，包括：在役壓力容器知識(shí)庫模塊、在役壓力容器安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊、在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊、在役壓力容器平面缺陷量化模塊、在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊、在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊、在役壓力容器重要部件安全程度推理模塊、在役壓力容器材質(zhì)安全程度推理模塊、在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度推理模塊、在役壓力容器綜合安全評(píng)判模塊。本發(fā)明對(duì)在役壓力容器進(jìn)行了準(zhǔn)確、規(guī)范和自動(dòng)化的綜合安全評(píng)判，確保了評(píng)判的科學(xué)性和合理性，提高了評(píng)判系統(tǒng)的可靠性，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)平面缺陷長度、深度量化功能。
【專利說明】—種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于壓力容器綜合安全評(píng)判【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力容器是一種具有爆炸危險(xiǎn)的特種承壓設(shè)備，具有高溫、高壓、易燃、易爆、工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，后果是極其慘重的，因此，壓力容器的安全可靠性評(píng)判就顯得尤為重要。隨著計(jì)算機(jī)的普及，系統(tǒng)已經(jīng)在壓力容器的安全評(píng)判方面進(jìn)行了應(yīng)用。但是，這些系統(tǒng)僅采用缺陷的斷裂或疲勞評(píng)定這一單一角度評(píng)定的方式，且無具體的缺陷檢測方法和缺陷量化公式，更沒有涉及在役壓力容器在各主要失效因素影響條件下的綜合安全評(píng)判。
[0003]綜合安全評(píng)判技術(shù)是確定在役壓力容器在各主要失效因素影響條件下安全程度的一項(xiàng)有效技術(shù)。但是，進(jìn)行在役壓力容器綜合安全評(píng)判是一個(gè)涉及到缺陷檢測并量化、平面缺陷斷裂疲勞評(píng)定和模糊綜合評(píng)定等諸多方面的復(fù)雜問題，往往需要具備專業(yè)的數(shù)學(xué)和力學(xué)知識(shí)，同時(shí)需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力建立模糊綜合評(píng)判的因素集、評(píng)判集和權(quán)重集，這些對(duì)于現(xiàn)場工程技術(shù)人員來講是很難做到的。
[0004]目前，我國的在役壓力容器數(shù)量巨大且情況復(fù)雜，但是對(duì)這些壓力容器的安全評(píng)判卻憑借經(jīng)驗(yàn)和假設(shè)，主觀隨意性對(duì)結(jié)果影響很大。在進(jìn)行安全評(píng)判時(shí)，不能綜合考慮影響在役壓力容器安全性的所有主要因素，并明確各影響的相互聯(lián)系，評(píng)定的結(jié)果往往是壓力容器還在安全許可內(nèi)，而實(shí)際上已經(jīng)失效、不能使用。對(duì)在役壓力容器的綜合安全評(píng)判，尚未有一種能夠結(jié)合無損檢測實(shí)現(xiàn)平面缺陷量化，并進(jìn)行斷裂、疲勞失效評(píng)定，以及結(jié)合影響安全性的所有主要因素，來進(jìn)行壓力容器的模糊綜合評(píng)判，得出其安全程度的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的壓力容器安全評(píng)判存在的憑借經(jīng)驗(yàn)和假設(shè)，主觀隨意性較大，無法合理、準(zhǔn)確、規(guī)范地對(duì)在役壓力容器進(jìn)行綜合安全評(píng)判的問題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，該應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)包括:在役壓力容器知識(shí)庫模塊、在役壓力容器安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊、在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊、在役壓力容器平面缺陷量化模塊、在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊、在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊、在役壓力容器重要部件安全程度推理模塊、在役壓力容器材質(zhì)安全程度推理模塊、在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度推理模塊、在役壓力容器綜合安全評(píng)判模塊；
[0007]在役壓力容器知識(shí)庫模塊，用于獲取在役壓力容器的材料性能參數(shù)即os、ob、JIC、A、m、AKth,在役壓力容器因素集所對(duì)應(yīng)的權(quán)向量#，在役壓力容器斷裂失效程度判定資料，在役壓力容器疲勞失效程度判定資料，在役壓力容器重要部件安全程度判定資料，在役壓力容器材質(zhì)安全程度判定資料，在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度判定資料；并以基礎(chǔ)知識(shí)和推理知識(shí)兩種形式存于系統(tǒng)的知識(shí)庫中，供系統(tǒng)計(jì)算推理時(shí)使用；
[0008]在役壓力容器的安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊，與在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊和在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊連接，用于存儲(chǔ)國家評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)即《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》資料，包括在役壓力容器的斷裂評(píng)定、在役壓力容器的疲勞評(píng)定，為在役壓力容器的安全評(píng)定提供借鑒；即平面缺陷的斷裂評(píng)定，評(píng)定方法為采用失效評(píng)定圖的方法進(jìn)行，失效評(píng)定曲線方程為:
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，該應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)包括:在役壓力容器知識(shí)庫模塊、在役壓力容器安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊、在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊、在役壓力容器平面缺陷量化模塊、在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊、在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊、在役壓力容器重要部件安全程度推理模塊、在役壓力容器材質(zhì)安全程度推理模塊、在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度推理模塊、在役壓力容器綜合安全評(píng)判模塊； 在役壓力容器知識(shí)庫模塊，用于獲取在役壓力容器的材料性能參數(shù)即os、0b、JK、A、m、ΛKth，在役壓力容器因素集所對(duì)應(yīng)的權(quán)向量#，在役壓力容器斷裂失效程度判定資料，在役壓力容器疲勞失效程度判定資料，在役壓力容器重要部件安全程度判定資料，在役壓力容器材質(zhì)安全程度判定資料，在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度判定資料；并以基礎(chǔ)知識(shí)和推理知識(shí)兩種形式存于系統(tǒng)的知識(shí)庫中，供系統(tǒng)計(jì)算推理時(shí)使用； 在役壓力容器的安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊，與在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊和在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊連接，用于存儲(chǔ)國家評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)即《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》資料，包括在役含缺陷壓力容器的斷裂評(píng)定、在役壓力容器的疲勞評(píng)定，為在役壓力容器的安全評(píng)定提供借鑒；即平面缺陷的斷裂評(píng)定，評(píng)定方法為采用失效評(píng)定圖的方法進(jìn)行，失效評(píng)定曲線方程為:
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器知識(shí)庫模塊將獲取該在役壓力容器的材料性能參數(shù)，在役壓力容器因素集所對(duì)應(yīng)的權(quán)向量W，在役壓力容器斷裂失效程度判定資料，在役壓力容器疲勞失效程度判定資料，在役壓力容器重要部件安全程度判定·資料，在役壓力容器材質(zhì)安全程度判定資料，在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全判定資料；以基礎(chǔ)知識(shí)和推理知識(shí)兩種形式存于系統(tǒng)的知識(shí)庫中，以供系統(tǒng)計(jì)算推理時(shí)使用。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境情況數(shù)據(jù)包括在役壓力容器內(nèi)部壓力P或壓力變化曲線數(shù)據(jù)、在役壓力容器內(nèi)部溫度、在役壓力容器內(nèi)部氣體或液體的腐蝕性；在役壓力容器重要部件情況數(shù)據(jù)包括在役壓力容器膠芯使用年限和承受疲勞荷載次數(shù)、在役壓力容器密封圈的使用年限和承受疲勞荷載次數(shù)、在役壓力容器密封圈的使用年限和承受疲勞荷載次數(shù)、在役壓力容器液壓控制油路的使用年限和承受疲勞荷載次數(shù)；在役壓力容器材質(zhì)情況數(shù)據(jù)包括在役壓力容器材料加工質(zhì)量、在役壓力容器材料機(jī)械性能、在役壓力容器設(shè)計(jì)合理性；在役壓力容器平面缺陷位置數(shù)據(jù)包括平面缺陷所在處壓力容器的內(nèi)徑、平面缺陷所在處壓力容器的外徑。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，用于輸入在役壓力容器型號(hào)數(shù)據(jù)、在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境情況、在役壓力容器重要部件情況、在役壓力容器材質(zhì)情況以及在役壓力容器平面缺陷位置數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入、鍵盤或鼠標(biāo)進(jìn)行輸入。
5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器平面缺陷量化模塊利用平面缺陷長度計(jì)算公式與平面缺陷的深度計(jì)算公式來實(shí)現(xiàn)平面缺陷長度與深度的量化，即平面缺陷長度計(jì)算公式:
6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊具體實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的功能: 首先通過綜合利用產(chǎn)生式規(guī)則推理策略和計(jì)算模式推理策略，來構(gòu)建在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理機(jī)； 將在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊中的原始數(shù)據(jù)和在役壓力容器平面缺陷量化模塊得出的缺陷數(shù)據(jù)輸入到在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理機(jī)中，推理機(jī)基于在役壓力容器知識(shí)庫模塊中的知識(shí)，并結(jié)合在役壓力容器的安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊中的斷裂安全評(píng)定資料，對(duì)在役壓力容器斷裂失效程度，進(jìn)行綜合推理、演繹和計(jì)算分析，最后給出在役壓力容器的斷裂失效程度評(píng)定結(jié)果。
7.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊具體實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的功能: 首先通過綜合利用產(chǎn)生式規(guī)則推理策略和計(jì)算模式推理策略，來構(gòu)建在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理機(jī)； 將在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊中的原始數(shù)據(jù)和在役壓力容器平面缺陷量化模塊得出的缺陷數(shù)據(jù)輸入到在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理機(jī)中，推理機(jī)基于在役壓力容器知識(shí)庫模塊中的知識(shí)，并結(jié)合在役壓力容器的安全評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊中的疲勞安全評(píng)定資料，對(duì)在役壓力容器疲勞失效程度，進(jìn)行綜合推理、演繹和計(jì)算分析，最后給出在役壓力容器的疲勞失效程度評(píng)定結(jié)果。
8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器重要部件安全程度推理模塊具體實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的功能: 首先通過綜合利用產(chǎn)生式規(guī)則推理策略和計(jì)算模式推理策略，來構(gòu)建在役壓力容器重要部件安全程度評(píng)定推理機(jī)； 將在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊中的原始數(shù)據(jù)輸入到在役壓力容器重要部件安全程度評(píng)定推理機(jī)中，推理機(jī)基于在役壓力容器知識(shí)庫模塊中的知識(shí)，對(duì)在役壓力容器重要部件安全程度，進(jìn)行綜合推理、演繹和計(jì)算分析，最后給出在役壓力容器重要部件安全程度的評(píng)定結(jié)果。
9.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器平面缺陷疲勞安全程度推理模塊具體實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的功能: 首先通過綜合利用產(chǎn)生式規(guī)則推理策略和計(jì)算模式推理策略，來構(gòu)建在役壓力容器平面缺陷疲勞安全程度評(píng)定推理機(jī)； 將在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊中的原始數(shù)據(jù)輸入到在役壓力容器平面缺陷疲勞安全程度評(píng)定推理機(jī)中，推理機(jī)基于在役壓力容器知識(shí)庫模塊中的知識(shí)，對(duì)在役壓力容器平面缺陷疲勞安全程度，進(jìn)行綜合推理、演繹和計(jì)算分析，最后給出在役壓力容器平面缺陷疲勞安全程度的評(píng)定結(jié)果；即 1)預(yù)期循環(huán)次數(shù)即恒幅疲勞應(yīng)力循環(huán)總次數(shù):
10.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于在役壓力容器的綜合安全評(píng)判系統(tǒng)，其特征在于，在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度推理模塊具體實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的功能: 首先通過綜合利用產(chǎn)生式規(guī)則推理策略和計(jì)算模式推理策略，來構(gòu)建在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度評(píng)定推理機(jī)； 將在役壓力容器原始數(shù)據(jù)輸入模塊中的原始數(shù)據(jù)輸入到在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度評(píng)定推理機(jī)中，推理機(jī)基于在役壓力容器知識(shí)庫模塊中的知識(shí)，對(duì)在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度，進(jìn)行綜合推理、演繹和計(jì)算分析，最后給出在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度的評(píng)定結(jié)果； 在役壓力容器綜合安全評(píng)判模塊將在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊中確定的平面缺陷斷裂失效程度、在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊中確定的平面缺陷疲勞失效程度、在役壓力容器重要部件安全程度推理模塊中確定的重要部件安全程度、在役壓力容器材質(zhì)安全程度推理模塊中的材質(zhì)安全程度和在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度推理模塊中的內(nèi)部環(huán)境安全程度輸入到在役壓力容器綜合安全評(píng)判模塊中，計(jì)算在役壓力容器的安全程度，即
Z = B.V 式中，V=Iv1, v2，v3，v4，v5} = {極小，很小，小，較大，大},其中vl為在役壓力容器多因素失效危險(xiǎn)性極小，評(píng)分區(qū)間為90~100，中值為95 ；v2為危險(xiǎn)性很小，評(píng)分區(qū)間為80~89，中值為84.5 ;依此類推；選擇各區(qū)間的中值作為等級(jí)的參數(shù)，則5個(gè)等級(jí)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)為{95,84.5,74.5,64.5,49.5}，參數(shù)列向量為 v = {95，84.5,74.5,64.5,49.5}T, B = Wd其中R為因素集隸屬矩陣，由在役壓力容器平面缺陷量化模塊、在役壓力容器平面缺陷斷裂評(píng)定推理模塊、在役壓力容器平面缺陷疲勞評(píng)定推理模塊、在役壓力容器重要部件安全程度推理模塊、在役壓力容器材質(zhì)安全程度推理模塊以及在役壓力容器內(nèi)部環(huán)境安全程度推理模塊可得 ；W為各指標(biāo)權(quán)重組成的向量，由在役壓力容器知識(shí)庫模塊可知。
【文檔編號(hào)】G06N5/04GK103854057SQ201410083560
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月9日
【發(fā)明者】張小洪, 柳軍, 黃陳, 何星 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)