专利名称：：一种锅炉部件概率风险评价方法
技术领域：
：本发明涉及一种锅炉部件概率风险评价方法，应用于对锅炉部件风险的定量评价，属于锅炉
技术领域：
。
背景技术：
：在锅炉的使用阶段，通过运行数据的统计分析可以确定锅炉运行可靠性的统计结果，但还无法确定锅炉部件概率风险的评价结果，目前对于在用锅炉部件的概率风险评价，还没有适合的方法可供使用。
发明内容本发明的目的是提供一种的一种锅炉部件概率风险评价方法。为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种锅炉部件概率风险评价方法，其特征在于，使用部件风险排序数来定量描述锅炉部件概率风险的计算方法及其锅炉部件概率风险的评价方法，其方法为第一步选择锅炉部件概率风险的评价对象选择锅炉的某一个部件、某几个部件或若干个部件进行概率风险评价；第二步锅炉部件概率风险的评价周期锅炉部件的概率风险评价周期取为2年至3年，根据在用锅炉的使用年数确定锅炉部件概率风险的评价周期表示在表1;在用年数概率风险评价周期第1年至第18年3年第19年至第30年2年第三步确定锅炉部件引起停炉的故障模式使用现有的可靠性统计分析技术可以确定锅炉部件引起停炉的故障模式；第四步计算锅炉部件的故障概率FPij用C语言编制程序，运行在计算机中，计算锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的故障概率FPi8760xM/a<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(次/年)式中，PH为从锅炉投运日至安全性评价日之间锅炉在用的日历时间；NU0i,为锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的非计划停炉次数；第五步计算锅炉部件的停炉平均修复时间MTTR,j计算锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的平均修复时间MTTRi,t/亂(h)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>式中，OLi为锅炉第i个部件的累计在使用的日历时间，DLi为制造企业提供的锅炉第i个部件采用日历时间表示的设计寿命；第六步确定锅炉部件故障后果的权重系数Wij根据多年从事锅炉部件概率风险评价技术研究工作累积的经验，定义锅炉第i个部件发生第j种故障模式的故障后果的权重系数Wij表示在表2;<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>第七步计算锅炉部件的累积寿命损耗LEi计算锅炉第i个部件的累积寿命损耗LE;式中，OLi为锅炉第i个部件的累计在使用的日历时间，DLi为制造企业提供的锅炉第i个部件采用日历时间表示的设计寿命；第八步计算锅炉部件的风险排序数RPN,j计算锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的风险排序数RPNi,及尸W,,=xM777,,xPTx丄五,第九步确定锅炉部件的风险等级根据锅炉部件的风险排序数RPNij的大小，把锅炉部件的概率风险划分为5个等级，表示在表3;<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>第十步推荐锅炉部件的风险控制措施根据锅炉部件的风险排序数RPNi,的计算值，推荐以下风险控制措施对策(1)若RPNi,〈4，有五级风险，轻微风险，可接受风险，建议按《检修规程》规定的计划间隔和计划检修内容安排计划检修；(2)若4《RPNij〈8，有四级风险，普通风险，可接受风险，建议在下次计划检修中，按《检修规程》规定进行检修，并进行全面检验；(3)若8《RPNij〈24，有三级风险，重要风险，不可接受风险，建议在本年内安排计划检修，按《检修规程》进行检修，并进行全面检验；(4)若24《RPNi,〈40，有二级风险，严重风险，不可接受风险，建议在本月内安排计划检修，按《检修规程》进行检修，并进行全面检验；(5)若RPN,]》40，有一级风险，重大风险，不可接受风险，建议本周内安排计划检修，按《检修规程》进行检修，并进行全面检验。本发明根据锅炉部件的故障概率、平均修复时间、故障后果权重系数和累积寿命损耗，定量计算锅炉部件的风险排序数，评价在用锅炉部件的风险，指导锅炉部件的风险控制。本发明的优点是采用风险排序数定量描述锅炉部件的概率风险，根据锅炉部件的风险排序数来安排计划检修，既使锅炉部件的概率风险处于受控状态；又达到了降低锅炉部件停炉故障风险的技术效果。图1为本发明锅炉部件概率风险评价方法的流程图；图2为本发锅炉部件概率风险评价的计算机软件框图3为本发明锅炉水冷壁管子概率风险评价结果的示意图。具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。实施例对于某型号300MW电站锅炉的水冷壁管子，采用图1所示的锅炉部件概率风险评价方法流程图和用C语言编制程序，安装在电站生产安监科计算机中的图2所示的锅炉部件概率风险评价的计算机软件，计算得出的该型号锅炉水冷壁管子的概率风险评价的结果列于图3。第一步选择该型号锅炉的水冷壁管子为概率风险评价对象；第二步在该型号锅炉投运的第15年，进行第五次概率风险评价；第三步参照现有的锅炉部件的可靠性统计方法，该型号锅炉水冷壁管子的损坏位置有管子(含弯头)、管子与管子焊口、管座与集箱焊口、表(取样)管、表(取样)管(座)焊口；锅炉水冷壁管子的损坏方式有超温爆管泄漏、母材缺陷爆管泄漏、落渣磨损爆管泄漏、腐蚀爆管泄漏、拉裂爆管泄漏、爆管泄漏、泄漏；该型号锅炉水冷壁管子的停炉引起停炉的故障模式有水冷壁管子(含弯头)爆管泄漏、水冷壁管子(含弯头)拉裂爆管泄漏、水冷壁管子(含弯头)超温爆管泄漏、水冷壁管子(含弯头)母材缺陷爆管泄漏、水冷壁管子(含弯头)腐蚀爆管泄漏、水冷壁管子(含弯头)落渣磨损爆管泄漏、水冷壁管子与管子焊口爆管泄漏、水冷壁管子与管座焊口爆管泄漏、水冷壁管座与集箱焊口泄漏、水冷壁表(取样)管(座)焊口泄漏、水冷壁表(取样)管泄漏；第四步该型号锅炉水冷壁管子的FPu的计算结果表示在表4;[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>第七步该型号电站水冷壁管子的设计寿命DLi二8760X30二262800h，该型号锅炉投运15年，水冷壁管子没有进行过大面积更换，累计日历时间01^=8760X15=131400h，累积寿命损耗￡￡,=13腦=0.5;262800第八步至第九步该型号电站锅炉水冷壁管子的对应引起停炉不同的故障模式的风险排序数RPNi,的计算结果以及风险等级表示在表6;<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>第十步对于该型号电站锅炉水冷壁管子的11种引起停炉的故障模式，水冷壁管子(含弯头)落渣磨损爆管泄漏为二级风险；水冷壁管子(含弯头)爆管泄漏、水冷壁管子(含弯头)超温爆管泄漏、水冷壁管子与管子焊口爆管泄漏，以及水冷壁管座与集箱焊口泄漏的四种停炉故障模式均为三级风险；其余6种水冷壁管子的停炉故障模式为可接受的四级风险与五级风险，推荐的风险控制措施是在本月内安排检修，对该型号锅炉的水冷壁管子按《检修规程》进行检修，并对该型号锅炉水冷壁管子的二级风险和三级风险进行全面检査和检验。采用本发明提供的锅炉部件的概率风险的评价方法，计算得出了该型号300MW电站锅炉的水冷壁管子对应的11种引起停炉故障模式的风险排序数，如图3所示，图中横坐标序号1为水冷壁管子(含弯头)爆管泄漏，序号2为水冷壁管子(含弯头)拉裂爆管泄漏，序号3为水冷壁管子(含弯头)超温爆管泄漏，序号4为水冷壁管子(含弯头)母材缺陷爆管泄漏，序号5为水冷壁管子(含弯头)腐蚀爆管泄漏，序号6为水冷壁管子(含弯头)落渣磨损爆管泄漏，序号7为水冷壁管子与管子焊口爆管泄漏，序号8为水冷壁管子与管座悍口爆管泄漏，序号9为水冷壁管座与集箱焊口泄漏，序号10为水冷壁表(取样)管(座)焊口泄漏，序号ll为水冷壁表(取样)管泄漏。可以根据风险排序数来确定相应的风险等级；根据水冷壁管子引起停炉的不同故障模式对应的风险等级来安排计划检修周期和计划检修项目，可以使该型号锅炉水冷壁管子的概率风险处于受控状态，达到了减小该型号锅炉水冷壁管子停炉故障风险的技术效果。权利要求1.一种锅炉部件概率风险评价方法，其特征在于，使用部件风险排序数来定量描述锅炉部件概率风险的计算方法及其锅炉部件概率风险的评价方法，其方法为第一步选择锅炉部件概率风险的评价对象选择锅炉的某一个部件、某几个部件或若干个部件进行概率风险评价；第二步锅炉部件概率风险的评价周期锅炉部件的概率风险评价周期取为2年至3年，根据在用锅炉的使用年数确定锅炉部件概率风险的评价周期表示在表1；[表1]<tablesid="tabl0001"num="0001"><table><tgroupcols="2"><colspeccolname="c001"colwidth="50%"/><colspeccolname="c002"colwidth="50%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">在用年数</entry><entrymorerows="1">概率风险评价周期</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">第1年至第18年</entry><entrymorerows="1">3年</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">第19年至第30年</entry><entrymorerows="1">2年</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>第三步确定锅炉部件引起停炉的故障模式使用现有的可靠性统计分析技术可以确定锅炉部件引起停炉的故障模式；第四步计算锅炉部件的故障概率FPij用C语言编制程序，运行在计算机中，计算锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的故障概率FPij<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>FP</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>8760</mn><mo>×</mo><msub><mi>NUO</mi><mi>ij</mi></msub></mrow><mi>PH</mi></mfrac></mrow>]]></math>id="icf0001"file="A2008100372830002C1.tif"wi="39"he="13"top="174"left="30"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>(次/年)式中，PH为从锅炉投运日至安全性评价日之间锅炉在用的日历时间；NUOij为锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的非计划停炉次数；第五步计算锅炉部件的停炉平均修复时间MTTRij计算锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的平均修复时间MTTRij<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>MTTR</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>UOH</mi><mi>ij</mi></msub><msub><mi>NUO</mi><mi>ij</mi></msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>式中，UOHij为锅炉第i个部件发生第j种引起停炉故障模式的非计划停炉时间；第六步确定锅炉部件故障后果的权重系数Wij根据多年从事锅炉部件概率风险评价技术研究工作累积的经验，定义锅炉第i个部件发生第j种故障模式的故障后果的权重系数Wij表示在表2；[表2]<tablesid="tabl0002"num="0002"><table><tgroupcols="4"><colspeccolname="c001"colwidth="18%"/><colspeccolname="c002"colwidth="21%"/><colspeccolname="c003"colwidth="53%"/><colspeccolname="c004"colwidth="8%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">故障类型</entry><entrymorerows="1">故障名称</entry><entrymorerows="1">故障后果</entry><entrymorerows="1">Wij</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">第I类故障</entry><entrymorerows="1">特别重大故障</entry><entrymorerows="1">引起停炉，造成人员伤亡并造成锅炉重大损坏</entry><entrymorerows="1">10</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">第II类故障</entry><entrymorerows="1">重大故障</entry><entrymorerows="1">引起停炉，造成人员伤亡但没有造成锅炉重大损坏</entry><entrymorerows="1">7</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">第III类故障</entry><entrymorerows="1">重要故障</entry><entrymorerows="1">引起停炉，造成锅炉重大损坏但没有造成人员伤亡</entry><entrymorerows="1">4</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">第IV类故障</entry><entrymorerows="1">较大故障</entry><entrymorerows="1">引起停炉，但没有造成锅炉重大损坏或人员伤亡</entry><entrymorerows="1">1</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">第V类故障</entry><entrymorerows="1">一般故障</entry><entrymorerows="1">可以不停炉处理，但引起锅炉蒸发量减少</entry><entrymorerows="1">0</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">第VI类故障</entry><entrymorerows="1">轻微故障</entry><entrymorerows="1">可以不停炉处理，也没有引起锅炉蒸发量减少</entry><entrymorerows="1">0</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>第七步计算锅炉部件的累积寿命损耗LEi计算锅炉第i个部件的累积寿命损耗LEi<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>LE</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>OL</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>DL</mi><mi>i</mi></msub></mfrac></mrow>]]></math></maths>式中，OLi为锅炉第i个部件的累计在使用的日历时间，DLi为制造企业提供的锅炉第i个部件采用日历时间表示的设计寿命；第八步计算锅炉部件的风险排序数RPNij计算锅炉第i个部件发生第j种引起停炉的故障模式的风险排序数RPNijRPNij＝FPij×MTTRij×Wij×LEi第九步确定锅炉部件的风险等级根据锅炉部件的风险排序数RPNij的大小，把锅炉部件的概率风险划分为5个等级，表示在表3；[表3]<tablesid="tabl0003"num="0003"></tables>第十步推荐锅炉部件的风险控制措施根据锅炉部件的风险排序数RPNij的计算值，推荐以下风险控制措施对策(1)若RPNij＜4，有五级风险，轻微风险，可接受风险，建议按《检修规程》规定的计划间隔和计划检修内容安排计划检修；(2)若4≤RPNij＜8，有四级风险，普通风险，可接受风险，建议在下次计划检修中，按《检修规程》规定进行检修，并进行全面检验；(3)若8≤RPNij＜24，有三级风险，重要风险，不可接受风险，建议在本年内安排计划检修，按《检修规程》进行检修，并进行全面检验；(4)若24≤RPNij＜40，有二级风险，严重风险，不可接受风险，建议在本月内安排计划检修，按《检修规程》进行检修，并进行全面检验；(5)若RPNij≥40，有一级风险，重大风险，不可接受风险，建议本周内安排计划检修，按《检修规程》进行检修，并进行全面检验。全文摘要本发明涉及一种锅炉部件概率风险评价方法，其特征在于，根据锅炉部件的故障概率、平均修复时间、故障后果权重系数和累积寿命损耗，定量计算锅炉部件的风险排序数，评价在用锅炉部件的风险，指导锅炉部件的风险控制。本发明的优点是采用风险排序数定量描述锅炉部件的概率风险，根据锅炉部件的风险排序数来安排计划检修，既使锅炉部件的概率风险处于受控状态；又达到了降低锅炉部件停炉故障风险的技术效果。文档编号G06Q10/00GK101408954SQ20081003728公开日2009年4月15日申请日期2008年5月12日优先权日2008年5月12日发明者史进渊,宇杨,邓志成申请人:上海发电设备成套设计研究院;上海上发院发电成套设备工程有限公司