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压力容器失效诊断及专家系统研究

胡波  
【摘要】: 压力容器是各种承受气、液介质压力密闭容器的通称,在使用中易于发生各种事故。压力容器事故发生后,对事故进行迅速而有效的失效分析是至关重要的。传统的失效分析单靠技术人员进行分析、判断、试验、研究,找出发生事故的原因,提出改进措施和方案,这种做法虽然取得了很好的效果,但随着我国压力容器使用的不断增加以及工厂的减员增效,这种传统的失效分析方法越来越受到限制。开发压力容器失效诊断分析专家系统,在短时间内初步判断出压力容器的失效原因、给出处理方法及预防措施,具有重大的现实意义。本文从专家系统的基本概念、原理出发,讨论了压力容器失效诊断专家系统的组成结构及工作原理并将其作为系统开发的原型和起点。 压力容器失效分析专家系统由知识库、知识库管理系统、推理机、综合数据库、自学习机制、解释机制、人机接口等部分组成。其中最重要的是知识库和推理机两部分,这两部分缺一不可。 在知识库的建造过程中,故障树方法是分析复杂系统失效问题的有效方法之一。将故障树方法应用于压力容器失效分析专家系统建立知识库能够极大地降低系统知识获取的难度。本文借鉴国内外的压力容器失效分析的基本原理,研究了破裂或爆破失效、腐蚀失效、磨损失效、变形失效、泄漏失效等失效机理、失效原因及预防处理措施,进而建立其各自相应的失效分析故障树,最后通过产生式系统与框架系统相结合的知识表示方法建立了压力容器失效分析知识库。 本文同时讨论了压力容器失效分析专家系统推理机制,选择正向推理和广度优先搜索的推理控制策略,运用可信度理论的不精确推理方法建立了压力容器失效分析专家系统。 本压力容器专家系统运用面向对象的语言作为开发工具,设计了基于对话框的人机界面以方便操作使用。运用本专家系统对某一大型的H_2S吸收塔压力容器失效进行分析和诊断,结果表明该专家系统能对压力容器失效分析进行失效模式判断和失效原因分析,并提出预防和处理措施,运行结果基本符合实际,具有很好的实用价值。


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