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设备安全评价理论与方法的研究

信息来源:plantb2b.com  时间:2010-01-15  浏览次数:51

  我们认为任何事物的发生、发展和消亡都是由与该事故相互关联的因子所组成,设备事故的发生同样如此, 它也是由与设备相关的因子故障所引起,如手持电动设备伤人事故就是由手电动设备泄电、安垒装置失效等因子引起。对于一件复杂的设备事故, 同样是这个遣理, 这就是说, 关联园予发生故障是引起 殳备事故的根本原因,这些因子包括内因子与外子,如果用式子可表示为:EaRXC
  式中:
  E—— 事故
  R—— 该设备内因子集(设备部件的危险园子集)
  C—— 关联程度集(影响度集)
  x——外因子集
  这个式子清楚地表明设备的危险性与该设备部件的危险因子、外因子集(人 环境、管理的不良因子)以及关联程度成正比例关系,也就是说,部件危险因子集越大,外园子集越大,且影响设备的程度越高,该设备越危险。因此,评价设备的危险性实质上是对关联因子的评价。
  影响在役设备安全的因素从内外因子来看,主要包括设备的本质安全性、操作人员素质、设备所处的环境、设备的安全雏护管理等四大因素,关联图较直观地反映了影响设备安垒的备因子及相互关系。因此,我们认为评价设备的安垒度就从这些方面去考虑。
  (一)设备的本质安垒性评价
  我们认为对于不同的生产设备,它的本质安全性评价依据不一。在此, 我们分别对机搪设备和压力容器设备的本质安全性评价问题进行探讨。
  设备的本质安全性主要取决于安全技术标准和安垒装置,对于机械设备的本质安垒,我们认为着重可以从以下三方面考虑;1.机械设务的安垒技术标准国家和地区颁布的一系列安垒技术标准是评价的依据。在此, 我们以湖北标准局19 8.1年制定出版的 通用机械设备安垒技术标准》作为评价依据,它具有一定的垒面性,也较符合实际。如果我们用G 表示设备的安全技术标准修正值, 则对照标准, 作如下取值:
  符合技术标准 取G =0.9
  基本符合 取Gi=0.5
  不符合 取Gi=0.1
  2.机械设备的故障率
  机械设备的故障率是在役设备本质安全性的实践数据,用于修正在役设备的本质安垒性,更有利于设备本质安垒性评价接近实际值, 因此把它作为设备评价依据很有必要。设备故障率指的是设备在单位时间内发生故障的频率,如用 表示,则:
  式中MTBF—— 平均故障间隔时间,n— —所测设备的个数,t —— 元件(设备)从运行到故障发生所经历的肘问的算术平均值。美国已出版的有关电气部件的MIL—HDBK一217A标准(见附表)可供我们参考,但是一般地说,这些数据都是在正常使用状态和环境条件下测得的,使用条件不同,这些数据都会有所变化, 因此,使用者可根据条件的不同作出相应的选择。
  对于一些复杂的设备,由于元件较多, 其故障率也较难测,因此我们根据相关的原则,可采用元件故障率加权平均测得,根据以往经验, 元件故障率可选用1— 1, 1— 2式求得再用1— 3式求得。
  式中: λ—— 设备平均故障率,Ki —— 元件对设备的影响系数, λl--元件故障率,n·m·P—— 分别表示为不同故障率的元件个数。对于K 值和 的取值如下:
  K l
  第一类: 故障率襁低(10(e-8) 以下), K值忽略不计,取0
  第二类: 故障率较低(10 (e-4)~10(e-5)) ,K= 2
  第三类;一般故障率(10 (e-3)~10(e-4) )K=3
  第四类: 故障率较高(10 (e-3)~10(e-4) 以下)K=4
  此故障率指的是单一元件发生故障对一台设备的影响程度。 取值:
  第一级: 故障率很低 10 (e-5)以下),λ =0.9
  第二级: 故障率较低(10(e-4) ~10(e-5) )λ= 0.7
  第三级:一般故障率(10 (e-3)~10(e-4) ),λ= 0.3
  第四级: 故障率很高(10 (e-3)~10(e-4) 以下),λ=0.1
  此故障率指的是单一元件的故障率。
  3.安垒装置评价
  安全装置是影响设备安全的重要因素,它是设备安全保证的重要技术措施,对于安全装置,从不同的角度可以分为不同种类,大至上可舟为设计制造过程中固有安垒装置,对于固有安全装置,一般来讲在技术指标上已有规定,因此,我们不再重复。附加安垒装置在此作定性规定: (见下表)
  式中n,表示设备本质安全度,G 表示设备技术指标修正值, 表示设备故障率修正值,A表示设备安全装置修正值。
  对于压力容器的本质安全性评价,其技术指标可按国家劳动总局颁布的压力容器安全监察规程,锅炉压力容器安全监察条例,压力容器缺陷评定规范来衡定取值,因为压力容器不同于一般机械设备,因此,我们认为,不符合技术指标的压力容器不得使用,所以Gi<0.9的就不得使用,故压力容器的技术指标修正值为0.9~1之间,其它评衍方法可参照机械设备评价方法进行。

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