基于變權(quán)模型的燃?xì)怆姀S危險性評價方法研究
作者：樊茂飛 陳國華
來源：華南理工大學(xué)安全工程研究所
評論： 更新日期：2013年01月11日
3 喘振事故易發(fā)性評價方法和模型
燃?xì)廨啓C壓氣機由于各種原因造成空氣流量不穩(wěn)定或不足，從而導(dǎo)致壓氣機葉背的氣流分離，旋轉(zhuǎn)失速，繼而產(chǎn)生壓氣機若干級工作葉片前后壓力劇烈波動的現(xiàn)象，稱為喘振[1、8]。
喘振事故模式的評價方法包括評價指標(biāo)體系的建立、指標(biāo)評分方法的制定(即評價指標(biāo)的量化)和權(quán)重的確定3個階段，喘振事故模式易發(fā)性評價流程圖3。
根據(jù)圖3，通常按照常權(quán)權(quán)重計算，可得喘振事故易發(fā)性評價結(jié)果為：
?
式中v(c)——事故易發(fā)性常權(quán)模型評價結(jié)果
m——指標(biāo)個數(shù)
wj(c)——指標(biāo)Xj對應(yīng)的常權(quán)權(quán)重
xj(c)——指標(biāo)Xj與常權(quán)對應(yīng)的評分值，若該指標(biāo)有下級指標(biāo)，則可按常權(quán)與下級指標(biāo)評分值計算得到
3.1 評價指標(biāo)體系的建立
事故的發(fā)生總遵循一定的機理，受若干因素的影響和誘發(fā)。從事故影響因素出發(fā)，可以找出各因素與事故之間的聯(lián)系和規(guī)律。一般地，事故發(fā)生之前會有許多征兆，尤其是設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測值會產(chǎn)生異常[9]。人們在總結(jié)事故經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，會采取一定的技術(shù)措施以防范事故的發(fā)生，這些措施會影響事故發(fā)生的可能性。因此，從事故發(fā)生影響因素、事故發(fā)生前的征兆以及防范事故發(fā)生的技術(shù)措施出發(fā)，根據(jù)一定的原則，建立事故易發(fā)性評價指標(biāo)體系。選擇指標(biāo)的原則有[10]：
① 科學(xué)性：反映客觀實際和事物的本質(zhì)，抓住影響事故的主要因素。
② 穩(wěn)定性：選取的因素應(yīng)是比較有規(guī)律性的因素，有助于明確采取風(fēng)險控制措施。
③ 可行性：方便數(shù)據(jù)資料的收集，做到評價程序與工作盡量簡化，避免面面俱到、繁瑣復(fù)雜。
④ 可比性：評價因素應(yīng)當(dāng)易于量化，這樣才能在不同對象之間及同一對象不同時期進(jìn)行比較。
⑤ 系統(tǒng)優(yōu)化：指標(biāo)體系的設(shè)計應(yīng)兼顧全面性和指標(biāo)間相對獨立、相互制約的內(nèi)在關(guān)系，即以較少的指標(biāo)(數(shù)量較少、層次較少)較全面系統(tǒng)地反映評價對象。
參照上述5項原則，建立喘振事故易發(fā)性評價指標(biāo)體系，見表1。
表1 喘振事故易發(fā)性評價指標(biāo)體系
?
一級指標(biāo) | 二級指標(biāo) | 三級指標(biāo) | 指標(biāo)評分值 |
4 | 3 | 2 | 1 |
壓比X1 | — | — | X1＞10 | 7＜X1≤10 | 4.5＜X1≤7 | X1≤4.5 |
壓氣機結(jié)構(gòu)置X2 | — | — | — | 單軸式 | 分軸式 | 三軸式 |
壓氣機氣流量與通流狀況X3 | 過濾器技術(shù)狀況X31 | — | 壓力差嚴(yán)重超標(biāo) | 壓力差超標(biāo) | 壓力差正常 | 壓力差值最優(yōu) |
壓氣機氣流通道結(jié)垢X32 | — | 結(jié)垢嚴(yán)重 | 有一定結(jié)垢 | 結(jié)垢較少 | 基本無結(jié)垢 |
排氣通道 堵塞X4 | — | — | 部件脫落、碰摩，嚴(yán)重堵塞 | 有一定堵塞 | 基本順暢 | 順暢無阻 |
啟動過程燃料量配合不當(dāng)X5 | 燃料控制閥技術(shù)狀況X51 | — | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
低壓可調(diào)噴嘴技術(shù)狀況X52 | — | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
壓氣機出口壓力變送器技術(shù)狀況X53 | — | 漂移嚴(yán)重 | 漂移超標(biāo) | 漂移在允許范圍內(nèi) | 無漂移 |
液壓油系統(tǒng)不穩(wěn)定X54 | 泵技術(shù)狀況X541 | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
油位X542 | 很低 | 低 | 正常 | 高 |
調(diào)壓閥技術(shù)狀況X543 | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
濾油器技術(shù)狀況X544 | 壓力差嚴(yán)重超標(biāo) | 壓力差超標(biāo) | 壓力差正常 | 壓力差值最優(yōu) |
液壓油系統(tǒng)泄漏X545 | 嚴(yán)重泄漏 | 有一定泄漏 | 正常 | 無泄漏 |
蓄能器隔離閥技術(shù)狀況X546 | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
燃料控制系統(tǒng)整體運行狀況X55 | — | 動作嚴(yán)重卡澀 | 動作有卡澀 | 動作基本平滑 | 動作平滑 |
防喘放氣系統(tǒng)性能X6 | 防喘放氣閥技術(shù)狀況X61 | — | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
防喘電磁閥技術(shù)狀況X62 | — | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
整體運行狀況X63 | — | 動作嚴(yán)重卡澀 | 動作有卡澀 | 動作基本平滑 | 動作平滑 |
進(jìn)口導(dǎo)葉系統(tǒng)性能X7 | 閥門技術(shù)狀況X71 | — | 嚴(yán)重缺陷 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
液壓油系統(tǒng) 不穩(wěn)定X72 | 同指標(biāo)X54 | 同指標(biāo)X54 | 同指標(biāo)X54 | 同指標(biāo)X54 | 同指標(biāo)X54 |
裝置整體運行狀況X73 | — | 動作嚴(yán)重卡澀 | 動作有卡澀 | 動作基本平滑 | 動作平滑 |
儀表、監(jiān)測裝置技術(shù)狀況X8 | — | — | 嚴(yán)重缺陷或未按規(guī)定檢驗 | 有缺陷 | 正常 | 好 |
注：Xj表示第j個指標(biāo)。 |
3.2 評價指標(biāo)量化
通常，指標(biāo)按照其定性和定量的特征劃分為硬指標(biāo)和軟指標(biāo)。硬指標(biāo)采用一些簡單、可測的參數(shù)來表征；軟指標(biāo)應(yīng)用模糊語言表征，通過專家及現(xiàn)場調(diào)查的方式獲取數(shù)據(jù)。
由于安全與否是一個相對的概念，危險性評價的結(jié)果也是給出系統(tǒng)相對的危險程度，因此不論是對硬指標(biāo)還是軟指標(biāo)，指標(biāo)的量化都可采用4分制按表1對其進(jìn)行賦值，分值4、3、2、1分別對應(yīng)指標(biāo)的4種狀態(tài)——嚴(yán)重劣化、劣化超標(biāo)、正常、優(yōu)。
3.3 權(quán)重確定方法與改進(jìn)
確定權(quán)重的方法有很多，如專家調(diào)查表法(Delphi法)、因子分析權(quán)數(shù)法、信息量權(quán)數(shù)法、獨立性權(quán)數(shù)法、秩和比權(quán)數(shù)法等。按照權(quán)重在評價過程中是否發(fā)生變化，可以把權(quán)重分為常權(quán)和變權(quán)，由它們建立的評價模型分別稱為常權(quán)模型和變權(quán)模型。
常權(quán)模型因其簡單、方便和易于操作，廣泛應(yīng)用在各類評價中，取得了良好效果，但仍存在明顯缺陷。在事故的各影響因素中存在這樣一種情況：當(dāng)個別因素嚴(yán)重偏離正常值或某些裝置嚴(yán)重劣化時，其對整個系統(tǒng)造成的影響十分顯著，通常導(dǎo)致事故的發(fā)生，根據(jù)經(jīng)驗判斷事態(tài)很嚴(yán)重，危險|生評價結(jié)果應(yīng)該很高，但用常權(quán)模型計算后，可能結(jié)果卻不是那么嚴(yán)重，從而與實際違背[11]。評價指標(biāo)越多，權(quán)重越平均，發(fā)生這種誤判的可能性越大。不同類型的指標(biāo)對目標(biāo)對象的影響不同，這就需要對指標(biāo)進(jìn)行分類處理。假設(shè)某評價指標(biāo)體系中有上下兩級對應(yīng)指標(biāo)Ai、Aij則指標(biāo)分類原則如下：
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