在役压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统结构设计

林文举，周吉军

（新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院，新疆 乌鲁木齐 830011）

在役压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统结构设计

林文举，周吉军

（新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院，新疆 乌鲁木齐 830011）

本文在对压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统分析研究中，对评定决策支持系统结构设计重点分析，同时探索压力容器缺陷数据库结构特点，希望能够为压力容器缺陷评定提供有效解决方法。

压力容器；数据库；缺陷；决策系统

伴随着压力容器使用时间不断延长，在实际运行过程中开始存在各种安全隐患，因此必须定期对压力容器进行检测，对压力容器进行安全评定。传统方法在对压力容器检测过程中，主要是通过人工安全评定模式，整个评定计算量十分庞大，计算繁琐，同时无法对压力容器深入分析。所以，数据监测过程中在应用数据库技术之后，同时以数据库技术作为前提条件，构建决策支持系统就十分重要。评定决策支持系统在构建完毕之后，能够对压力容器运行内所存在的安全隐患及缺陷评定自动化开展。

1 系统总体设计

压力容器缺陷数据库与评定决策支持系统在实际应用过程中，主要目的就是有效解决压力容器在长时间应用内所存在的大量数据，对压力容器危害性缺陷与管理有效识别与管理。

1.1 系统的总体结构设计

如图1所示，为压力容器评定决策支持系统总体结构示意图。在压力容器评定决策支持系统内，任何模块所具备的功能全部都是独立存在的，在对压力容器缺陷评定过程中，按照评定原则对不同数据要求进行分析，现阶段主要应用的评定方式有两种，第一种在评定过程中并不需要提供数据作为保证，整个计算仅仅应用模型完成；第二种就是在评定过程中需要应用外部数据作为支撑，例如缺陷基本数据与压力容器结构数据，客户端程序在安装过程中需要与外部服务器相连接，进而保证数据库内数据能够得到有效运行，获得压力容器缺陷分析内所需要的数据资源，完成压力容器整个评定过程。所以，压力容器决策支持系统结应用分布式结构，在两种评定方式落实过程中，应用同一个数据库信息，降低程序在运行过程中的维修数量。

在对数据库内数据管理过程中，利用数据库管理模块就能够完成整个管理工作。数据库管理模块在运行过程中，后台服务器数据库需要与ODBC有效连接，用户按照自身所具有的权限，获得数据库的数据访问权利，进而完成对数据库内数据更改、添加、删除等操作。用户利用评定系统内，主要是利用评定计算模块所具备输入界面，让评定计算模块与用户输入界面之间能够相互交换，实现数据库内数据信息的作用。

图1 压力容器评定决策支持系统总体结构示意图

1.2 系统的功能模块组成

在压力容器缺陷评定系统内，一共具有三个功能模块，分别为缺陷评定模块、数据库管理模块与知识库模块。

（1）缺陷评定模块。缺陷评定模块主要功能为就是对压力容器失效及应力分析研究，得到压力容器缺陷曲线变化，进而得出压力容器缺陷评定结果。缺陷评定模块内所输入的数据信息主要分为三种，分别为缺陷尺寸、容器结构与材料性能。缺陷评定模块在对压力容器缺陷评定过程中，需要应用到评定规范与评定方法，在一定情况下甚至还需要利用到更加详细的状态数据，进而缺陷评定模块内具备人机交互接口，同时缺陷评定模块还能绘制评定曲线。

（2）数据库管理模块。数据库管理模块主要功能主要包含三种，首先就是将后台数据库系统的构建；其次，用户在操作数据库管理内，在确认用户身份之后，完成对数据库内数据添加；最后，评定数据修改及删除操作。为了能够保证压力容器缺陷评定决策支持系统所具备的安全性能，进而需要设置访问权限，对用户所能够访问的数据范围进行划分。

（3）系统知识库模块。系统知识库模块主要功能是为技术操作人员提供操作手册，手册内包含理论评定与评估手段。

2 压力容器缺陷评定步骤

压力容器缺陷数据库在服务器上，程序在运行过程中需要数据作为支持的情况下，客户端就会向位于服务器端的压力容器缺陷数据库发生数据支持请求，服务端压力容器缺陷数据库在按照客户端所提出的请求进行针对应对，完成请求处理之后，将数据传输结果反馈到客户端上。

在对压力容器初始评定参数确认完毕之后，客户端上程序会按照用户所提出的申请，对评定缺陷及评定类别进行确认，通过计算模型将不同情况进行全面评定，用户在分析评定结果过程中，主要是利用计算模型所评定结果，进而对压力容器裂纹发展趋势进行了解。用户要是对评定结果十分满意，就可以向评定步骤与评定结果进行输入。用户要是对评定结果并不满意，就可以对评定步骤进行重新评定，进而保证评定结果满足用户需求。

压力容器缺陷评定决策支持系统应用分布式结构，开发评定数据库安装在服务器端上，在客户端程序开发上应用VisualBasic。

3 系统数据库设计

压力容器评定决策支持系统具备一个子系统，该系统为系统数据库，系统数据库主要由两部分构成，分别是数据库管理系统与系统评定知识库。

数据库管理系统。数据库管理系统在对缺陷数据检测过程中，包含三种检测方法，分别是UT、RT、MT，同时数据库管理系统还能够对修补之后压力容器的缺陷数据进行管理分析，保证评定决策支持系统在评定过程中具备评定几何参数与材料性能。为了能够将数据库有关操作进行简化，缺陷数据库能够直观便捷为压力容器缺陷评定支持决策系统提供所需要的数据信息，同时将评定结果数据在储存到数据库内，系统还需要具备打印性能，进而保证用户能够对数据库内数据信息进行直观分析。

压力容器缺陷评定是以科学研究成果作为理论基础，例如力学理论、弹性理论等，在压力容器缺陷评定书册内也涉及到很多专业知识，缺陷评定数据库应将压力容器缺陷评定所涉及到的数据信息包含在内，进而保证缺陷评定数据库内数据全面、系统。在压力容器缺陷评定内主要包含四方面内容：压力容器基础数据、缺陷评定目标、缺陷评定与评定方法。

4 压力容器缺陷计算机辅助评定过程

4.1 失效模式判断

压力容器失效缺陷主要表现在三个方面，分别为断裂、塑形失稳与疲劳失效。在对压力容器失效缺陷分析内，首先应该按照失效形式，选择合理缺陷评定方法，进而对压力容器失效形式进行判断。压力容器失效形式在确定之后，制定针对性修复方法，在保证压力容器运行质量的情况下，延长压力容器实际寿命。

4.2 代表性缺陷的危害性分析与缺陷特征

从压力容器安全性能层面上而言，需要对压力容器在运行过程中所具备的缺陷特点进行分析研究，对压力容器现有缺陷进行类别划分，有效对压力容器缺陷进行简化，例如可以将压力容器缺陷划分为三种类别，分别为几何结构、表面凹坑与埋藏裂缝。

4.3 压力容器应力应变分析

在对压力容器应力应变分析研究中，需要选择合适的压力容器应力应变分析方式，进而才能够对压力容器应力状态进行有效研究，其中主要应用到的参数分为三种，分别是弯曲应力、残余应力与峰值应力。

4.4 材料性能参数确定

利用取样形式，对压力容器材料在硬度与拉伸上所具备的机械性能进行评定，并且了解压力容器材料化学组成，为压力容器缺陷评定具备数据保障。

5 结语

压力容器缺陷评定决策支持系统在实际应用过程中，具有良好稳定性。压力容器缺陷评定系统能够有效对压力容器工程问题全面分析研究，同时还能够远程进行评定。压力容器数据库在实际运行过程中，能够按照工程所产生的数据信息，保证压力容器结构评定具备数据支持与管理，将最新评定结构储存到数据库内，缺陷数据库内数据也能够得到有效拓宽，为压力容器发展奠定坚实基础。

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1671-0711（2017）05（下）-0087-02