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压力容器安全评定中材料性能及缺陷检出不确定性问题的研究

张俊武  
【摘要】: 本文首先回顾了国内外压力容器安全评定规范和评定技术的发展及研究现状, 指出了压力容器安全评定中几个尚待解决的问题,提出了应用智能化手段解决压力 容器安全评定中不确定性问题的新思路,创造性地将现代管理学中的风险分析理论 引入含缺陷压力容器安全评定中,并做了以下研究: 提出了一种应用模糊聚类方法进行材料力学性能识别的新方法。综合考虑材料 的化学成分和常规力学性能,应用模糊聚类方法确定了待评定材料的断裂韧度代用 数据。采用模糊聚类方法确定断裂韧度代用数据,与先前通过经验选用或由常规力 学性能换算关系得到断裂韧度代用数据的方法相比较,考虑的因素更多更全面,减 少了人为主观因素的影响。 进一步提出了应用模糊神经网络系统对压力容器材料的断裂韧度数据进行推 理预测的新方法,解决了在用压力容器安全评定中材料力学性能数据无法确定的问 题。应用模糊神经网络系统对压力容器材料的断裂韧度数据进行了推理预测,其预 测结果与实验数据和工程评定数据一致。模糊神经网络系统集模糊数学和人工神经 网络的优点于一体,应用它进行材料力学性能的识别,更加准确地确定了在用压力 容器缺陷评定中所需的材料力学性能数据。 将模糊集理论与概率统计方法相结合引入无损检测可靠性分析中,应用模糊综 合评判方法,对影响无损检测可靠性的主要因素进行了综合评判,确定了无损检测 模糊区上下限的值。并在无损检测可靠度和缺陷检出概率的模糊定义基础上,对无 损检测模糊可靠度和缺陷模糊检出概率进行了分析计算。合理地处理了无损检测中 各个影响因素的模糊性和随机性,为含缺陷结构的失效评判和风险评估奠定了基 础。 创造性地将现代管理学中的风险分析理论引入含缺陷压力容器安全评定中来, 进一步完善了压力容器安全评估体系,使得压力容器监测、缺陷评定、失效风险评 价、维修更换成为一体。详细介绍了压力容器及压力管道失效风险分析与决策的方 法及其在工程应用中的一般步骤,并以玉门炼油厂400m~3液态烃球罐为例,按照本 章介绍的方法和步骤,进行了失效风险分析,评估结论与安全评定结论一致。 最后总结了全文研究工作,阐述了所做工作解决的问题和在工程应用中的价值 和意义,提出了建立完善的智能化安全评估系统需要进一步做的工作。


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