本發(fā)明屬于失效風險評估，具體涉及一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整以及“煤改氣”政策的大力推行，優(yōu)質(zhì)高效、綠色清潔的天然氣能源逐漸占據(jù)能源結(jié)構(gòu)的重要地位。城鎮(zhèn)化率的提高使居民的燃氣使用率不斷提升，城市燃氣系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。

2、故障模式與效應(yīng)分析(fmea)和故障樹分析(fta)作為常用的風險評估方法，被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域，用于識別和評估系統(tǒng)故障的可能性及其潛在后果。fmea是一種系統(tǒng)性的方法，用于識別潛在的系統(tǒng)故障模式，確定這些故障模式對系統(tǒng)功能的影響程度，并為故障的優(yōu)先處理提供依據(jù)。通過fmea分析，可以深入了解系統(tǒng)設(shè)備可能發(fā)生的各種故障模式，還能夠?qū)@些故障模式的概率、嚴重性和可控性進行評估，以確定哪些故障模式可能對系統(tǒng)安全性造成重大影響。在fmea的基礎(chǔ)上，故障樹分析(fta)進一步探討了導致系統(tǒng)故障的根本原因。fta將各種可能導致系統(tǒng)故障的基本事件以樹狀結(jié)構(gòu)表示，通過邏輯關(guān)系的分析，揭示了故障事件之間的因果關(guān)系。

3、調(diào)壓器是城市燃氣系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，被廣泛應(yīng)用于各個燃氣場站，如何評估燃氣場站調(diào)壓器的安全性和可靠性日益受到關(guān)注。為此，本發(fā)明提出一種基于fmea和fta的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法及裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法及裝置。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

3、第一方面，本發(fā)明提供一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，包括以下步驟：

4、根據(jù)調(diào)壓器的型號確定構(gòu)成調(diào)壓器的部件；

5、確定調(diào)壓器各部件的失效模式及其對應(yīng)的失效影響、失效原因和風險值，并在此基礎(chǔ)上建立fmea表；

6、基于fmea表建立調(diào)壓器失效故障樹模型；

7、基于fmea表和調(diào)壓器失效故障樹模型，進行調(diào)壓器失效風險評估。

8、進一步地，構(gòu)成調(diào)壓器的部件包括：皮膜，彈簧，閥桿，閥芯，閥座，信號管，調(diào)節(jié)杠桿。

9、更進一步地，調(diào)壓器各部件的失效模式包括：皮膜與閥座之間泄漏，皮膜破裂老化；彈簧松馳，彈簧斷裂；閥桿堵塞，閥桿磨損斷裂；閥芯堵塞，閥芯磨損或損壞；閥座介質(zhì)侵蝕，閥座磨損或損壞；信號管堵塞；調(diào)節(jié)杠桿斷裂。

10、進一步地，調(diào)壓器各部件的失效模式對應(yīng)的風險值的計算公式為：

11、rpn＝s×o×d

12、式中，rpn為所述失效模式的風險值，s為所述失效模式的嚴重性，o為所述失效模式的發(fā)生頻率，d所述失效模式的檢測能力，s、o、d的取值范圍均為1～10，rpn的取值范圍均為1～1000。

13、更進一步地，調(diào)壓器失效故障樹模型包括頂層事件、中間層事件和底層事件；其中，

14、頂層事件為調(diào)壓器失效z；

15、中間層事件包括：皮膜失效z1，彈簧失效z2，閥桿失效z3，閥芯失效z4，閥座失效z5，信號管失效z6，調(diào)節(jié)杠桿失效z7；

16、皮膜失效z1的底層事件包括皮膜破裂老化z11、皮膜與閥座之間泄漏z12，彈簧失效z2的底層事件包括彈簧松弛z21、彈簧斷裂z22，閥桿失效z3的底層事件包括閥桿堵塞z31、閥桿磨損斷裂z31，閥芯失效z4的底層事件包括閥芯堵塞z41、閥芯磨損z42，閥座失效z5的底層事件包括閥座介質(zhì)侵蝕z51、閥座磨損z52，信號管失效z6的底層事件包括信號管堵塞z61，調(diào)節(jié)杠桿失效z7的底層事件包括調(diào)節(jié)杠桿斷裂z71。

17、更進一步地，調(diào)壓器失效故障樹模型各層事件之間的邏輯關(guān)系為：

18、z＝z1+z2+......+z7

19、zi＝zi1+zi2，z6＝z61，z7＝z71

20、式中，“+”表示邏輯或，i＝1,2,......,5。

21、更進一步地，調(diào)壓器失效的概率為：

22、

23、式中，pz為調(diào)壓器失效事件z的概率，pi為第i個中間層事件zi的概率，pij為第i個中間層事件的第j個底層事件zij的概率，ni為第i個中間層事件zi的底層事件的數(shù)量，i＝1,2,......,5時，ni＝2；i＝6,7時，ni＝1。

24、更進一步地，所述進行調(diào)壓器失效風險評估，包括：

25、基于s、o、d計算每個失效模式的風險值rpn；

26、確定rpn超過第一閾值的失效模式；

27、針對所述失效模式確定調(diào)壓器的維改措施。

28、更進一步地，所述進行調(diào)壓器失效風險評估，包括：

29、基于s、o、d計算每個失效模式的風險值rpn；

30、確定rpn超過第一閾值和s超過第二閾值的失效模式；

31、針對所述失效模式確定調(diào)壓器的維改措施。

32、第二方面，本發(fā)明提供一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估裝置，包括：

33、結(jié)構(gòu)確定模塊，用于根據(jù)調(diào)壓器的型號確定構(gòu)成調(diào)壓器的部件；

34、建表模塊，用于確定調(diào)壓器各部件的失效模式及其對應(yīng)的失效影響、失效原因和風險值，并在此基礎(chǔ)上建立fmea表；

35、故障樹建立模塊，用于基于fmea表建立調(diào)壓器失效故障樹模型；

36、敏感性評估模塊，用于基于fmea表和調(diào)壓器失效故障樹模型，進行調(diào)壓器失效風險評估。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果。

38、本發(fā)明通過根據(jù)調(diào)壓器的型號確定構(gòu)成調(diào)壓器的部件，確定調(diào)壓器各部件的失效模式及其對應(yīng)的失效影響、失效原因和風險值，并在此基礎(chǔ)上建立fmea表，基于fmea表和調(diào)壓器失效故障樹模型，進行調(diào)壓器失效風險評估，實現(xiàn)了對燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估。本發(fā)明通過將fmea和fta相結(jié)合，可以實現(xiàn)更全面、更系統(tǒng)、更精確的故障分析，有助于提高系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能，降低故障風險，從而提高系統(tǒng)的整體效益。

技術(shù)特征：

1.一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，構(gòu)成調(diào)壓器的部件包括：皮膜，彈簧，閥桿，閥芯，閥座，信號管，調(diào)節(jié)杠桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，調(diào)壓器各部件的失效模式包括：皮膜與閥座之間泄漏，皮膜破裂老化；彈簧松馳，彈簧斷裂；閥桿堵塞，閥桿磨損斷裂；閥芯堵塞，閥芯磨損或損壞；閥座介質(zhì)侵蝕，閥座磨損或損壞；信號管堵塞；調(diào)節(jié)杠桿斷裂。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，調(diào)壓器各部件的失效模式對應(yīng)的風險值的計算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，調(diào)壓器失效故障樹模型包括頂層事件、中間層事件和底層事件；其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，調(diào)壓器失效故障樹模型各層事件之間的邏輯關(guān)系為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，調(diào)壓器失效的概率為：

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，所述進行調(diào)壓器失效風險評估，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法，其特征在于，所述進行調(diào)壓器失效風險評估，包括：

10.一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種燃氣場站調(diào)壓器失效風險評估方法及裝置。所述方法包括以下步驟：根據(jù)調(diào)壓器的型號確定構(gòu)成調(diào)壓器的部件；確定調(diào)壓器各部件的失效模式及其對應(yīng)的失效影響、失效原因和風險值，并在此基礎(chǔ)上建立FMEA表；基于FMEA表建立調(diào)壓器失效故障樹模型；基于FMEA表和調(diào)壓器失效故障樹模型，進行調(diào)壓器失效風險評估。本發(fā)明通過將FMEA和FTA相結(jié)合，可以實現(xiàn)更全面、更系統(tǒng)、更精確的故障分析，有助于提高系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能，降低故障風險，從而提高系統(tǒng)的整體效益。

技術(shù)研發(fā)人員：王放,顧先凱,崔濤,杜玖松,王林,錢林,羅辰,朱妍,王慶余,王偉,李博,仇晶,譚昕,馬人杰,張升,方驍,馬治國,張延琦,張玉星
受保護的技術(shù)使用者：北京市燃氣集團有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19