基于FTA的不锈钢管壳式换热器失效模型安全评价分析.pdf

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1、基于FTA的不锈钢管壳式换热器失效模型安全评价分析陈仙凤，赵星波，蒲建忠(绍兴市特种设备检测院，浙江绍兴312071)摘要：故障树分析(F11A)是进行故障诊断和可靠性分析的有效手段。在不锈钢管壳式换热器失效案例统计和分析的基础上，建立不锈钢管壳式换热器失效FTA模型，对模型定性分析、定量计算分析系统可靠性，找出系统关键环节。以服役5年的不锈钢管壳式换热器为例，采用模型计算出的失效概率与实际样本统计值基本吻合。关键词：故障树分析；不锈钢管壳式换热器；失效模型；定量分析中图分类号：TH128；TQ051．5文献标志码：B文章编号：

2、1001-4837(2015)11—0064一O5doi：10．3969／j．issn．100l一4837．2015．11．011ResearchonFailureModelofStainlessShellandTubeHeatExchangerBasedonFTACHENXian—feng，ZHAOXing—bo，PUJian—zhong(ShaoxingInspection&TestingInstituteofSpecialEquipment，Shaoxing312071，China)Abstract：FTA(faulttr

3、eeanalysis)isaneffectivetooloffaultdiagnosisandreliabilityanalysis．Thefail—uremodelofstainlessshellandtubeheatexchangerwasestablishedbasedonthefailurecase—studies．Then，systemreliabilitywasstudiedbyqualitativeandquantitativeanalysisofthismodelandthekeypartsofthesystem

4、werepointedout．Moreover，thefailureprobabilityoffailuremodelwascalculatedonstain—lessshellandtubeheatexchangerswhichwereusedfor5years．Theresultshowedthatgoodagreementoffailureprobabilitywasobtainedbetweenfailuremodelandstatisticalsamples．Keywords：faulttreeanalysis(FTA

5、)；stainlessshellandtubeheatexchanger；failuremodel；quantitativeanalysis效，破坏系统长周期运行，轻则影响生产，重则造0引言成事故。本文在前期大量不锈钢管壳式换热器失效案例统计和分析的基础上，采用故障树分析不锈钢管壳式换热器因适应性强、选材广等(FaultTreeAnalysis，以下简称FTA)建立不锈钢优点广泛应用于印染、医药、石油、化工与制冷行管壳式换热器失效模型，对模型进行定性、定量分业，但其结构复杂、使用工况多样，易发生局部失析，找出系统关键环节。以服役

6、5年的不锈钢管基金项目：浙江省质量技术监督局重大科研计划项目(20120257)·64·CPVT基于FTA的不锈钢管壳式换热器失效模型安全评价分析确定不锈钢管壳式换热器失效FI?A模型的失效作为一级中间事件，模型共有29项各级中间顶事件()、中间事件()和基本事件()，理清事件(见表1)和32项基本事件(见表2)。各事件之间的逻辑关系。以最不期望发生的“不1．3不锈钢管壳式换热器失效模型锈钢管壳式换热器失效”作为顶事件，以管束失采用与、或门自顶向下规范建树，不锈效、管束与管板连接处泄漏、管箱失效、法兰连接钢管壳式换热器失效故障树

7、如图3所示。图3不锈钢管壳式换热器失效故障树热器失效故障树经布尔代数计算后得到29个最2不锈钢管壳式换热器失效模型分析小割集：(X1)，(X5)，(X6)，()，(X9)，(X10)，(l1)，(X12)，(X13)，(X14)，(X15)，(X16)，2．1不锈钢管壳式换热器失效模型定性分析(X17)，(X18)，(X19)，(X2，X3，X4，X8)，(X21)，用最小割集、最小径集及结构重要度对建立(X23)，(X24)，(X25)，(X26)，(X27)，(X28)，的失效模型进行定性分析。最小割集是顶事件发(X29)，

8、(X3，X20)，(X3，X4，X8，X22)，(X30)，生的最低限度基本事件的集合，不锈钢管壳式换(X31)，(X32)，其中一阶割集26个，二阶割集1·66·第32卷第11期压力容器总第276期个，四阶割集2个。=口／fl,(1)最小径集在失效故障树中是防