电站锅炉范围内管道安全评价技术探讨

徐火力　孙加康　郑闽锋　龚凌诸

摘要：文中针对当前在用电站锅炉范围内管道安全状况特点，通过运用模糊数学理论，结合管道失效可能性因素和后果因素分析，提出一种电站锅炉范围内管道风险评价方法，开发相应的管道安全评价软件，并加以应用验证。

关键词：电站锅炉;锅炉范围内管道;安全评价;评价软件

Discussion on Safety Evaluation Technology of Pipes Within the Power Plant Boiler

XU Huo-Li SUN Jia-Kang ZHENG Min-Feng GONG Ling-Zhu

Abstract： This paper， according to the characteristics of pipe safety within the power plant boiler， proposes a pipe risk assessment method in power station boiler by using the fuzzy mathematics theory and combining with the analysis of pipe failure possibility factor and consequence factor， develops a pipe safety assessment software， and verifies its application.

Key Words： Power plant boiler; Pipe; Safety evaluation; Evaluation software

1 引言

随着我国经济的不断发展，电力需求也越来越高。近年来，虽然水电、风电、太阳能等新能源得到了大力发展，但火电仍然是我国电力的主要来源 [1-3]。由于早期火力发电机组电站锅炉范围内管道未纳入特种设备安全监管体系，对电站锅炉范围内管道的检验检测也不够重视，因此造成在用电站锅炉范围内管道缺陷扩展，存在重大安全隐患，甚至导致安全生产事故 [4-6]。为保证火力发电机组安全可靠运行，不仅要加大对电站锅炉范围内管道的检验检测力度，而且还要对其存在的安全隐患进行消除。因此，为了科学判定在用电站锅炉范围内管道的安全状况等级，并将管道安全隐患控制在合理范围，有必要研究管道安全评价技术以及开发相应的风险评价软件。

2风险评价方法

2.1风险评价方法的分类

风险评估方法有很多种。因为风险评估的结果是可度量的，因此风险评估可以分为定性和定量两种方法。根据过程的逻辑性，风险评估可分为总结推理评估法和思维推理评估法。根据安全评价结果，安全评价方法还可以分为因素分析法、危险程度等级法。

2.2安全状况等级评价方法

安全状况等级评价方法是对危害、有害因素及其风险和危害水平进行分析和评估的方法，主要有以下五种：安全检查表法[7-8]、预先危险性分析法[9-10]、事故树分析法[11-12]、故障类型及影响分析法[13-14]、模糊综合评价法[15-17]。

通过运用模糊数学理论，将可能失效的可能性因素和后果因素放到建立的风险评价体系中，可以使电站锅炉范围内管道安全评价结果更加准确。

3管道模糊综合评价

3.1建立因素集

电站锅炉范围内管道风险评价的因素集表示为，其中，元素表示的是每一个影响因素。

3.2建立权重集

用完善之后的模糊层次分析法去求解每一个影响因素的权重值。

3.3建立评价集

3.4单因素模糊评价

3.5模糊综合评价

3.6评价指标的处理

通过最大隶属度法[19]对上述进一步推导计算，计算的结果即是文中的评价结果。

3.7评价因素权重值计算

通过分析电站锅炉范围内管道风险评价方法，采用完善之后的模糊层次分析法去求解评价体系中各个因素的权重值。

4管道失效因素分析

4.1失效可能性因素分析

由于电站锅炉范围内管道运行状况比较复杂，涉及到设备的运行和磨损情况，所以按照相关标准对电站锅炉范围内管道可能出现的失效因素进行归类总结，大致可以分为设备完好情况、设备运行情况和设备管理情况等三个因素。

4.2失效后果因素分析

如果在用电站锅炉范围内管道出现失效情况，可能会导致管道蒸汽泄漏，甚至发生爆炸，造成难以估计的损失。由此可见，当电站锅炉范围内管道发生失效事故时，针对事故程度要有一个衡量标准，否则很难估计事故造成的损失。可根据人员受伤情况、对周围环境造成的影响、设备损坏程度和造成的经济损失等因素，来判定因管道失效而造成的事故严重程度。

综上所述，通过失效可能性因素分析和失效后果因素分析，能够客观建立电站锅炉范围内管道的风险评价体系。

5管道风险评价软件

5.1软件评价结构

软件评价结构如图1所示。

5.2软件操作步骤及界面展示

（1）打开软件，在登入界面中输入正确的用户名和密码，然后进入专家评价输入界面，如图2和图3所示。

（2）进入图4所示界面，分别对每个因素进行评价。

（3）下一步进入图5所示的界面，分别对每个因素进行评价。

（4）对因素的权重进行排序后，开始输入第二位专家对失效可能性因素和失效后果因素进行的评价以及权重排序。按照以上步骤输入所有专家的评价后，软件开始对风险进行评估，评估完成后软件会弹出风险评价结果，输出结果如图6所示。另外软件有自动存储功能，会将评价结果自动保存到提前设定好的Excel表格里。

6结论

通过确定符合电站锅炉范围内管道实际运行状况的安全评价要素，提出电站锅炉范围内管道安全评价方法，开发安全评价软件，有效提高管道安全评价的可靠性，从而实现电站锅炉范围内管道长周期安全运行的目标。

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