設備安全價理論與方法的研究

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任何事物的發(fā)生、發(fā)展和消亡都是由與該事故相互關聯(lián)的因子所組成,設備事故的發(fā)生同樣如此,它也是由與設備相關的因子故障所引起,如手持電動設備傷人事故就是由手電動設備泄電、安壘裝置失效等因子引起。對于一件復雜的設備事故,同樣是這個遣理,這就是說,關聯(lián)園予發(fā)生故障是引起殳備事故的根本原因,這些因子包括內(nèi)因子與外子,如果用式子可表示為:EaRXC
    式中:
    E——事故
    R——該設備內(nèi)因子集(設備部件的危險園子集)
    C——關聯(lián)程度集(影響度集)
    x——外因子集
    這個式子清楚地表明設備的危險性與該設備部件的危險因子、外因子集(人環(huán)境、管理的不良因子)以及關聯(lián)程度成正比例關系,也就是說,部件危險因子集越大,外園子集越大,且影響設備的程度越高,該設備越危險。因此,評價設備的危險性實質(zhì)上是對關聯(lián)因子的評價。
    影響在役設備安全的因素從內(nèi)外因子來看,主要包括設備的本質(zhì)安全性、操作人員素質(zhì)、設備所處的環(huán)境、設備的安全雛護管理等。
    (一)設備的本質(zhì)安壘性評價
    我們認為對于不同的生產(chǎn)設備,它的本質(zhì)安全性評價依據(jù)不一。在此,我們分別對機搪設備和壓力容器設備的本質(zhì)安全性評價問題進行探討。
    設備的本質(zhì)安全性主要取決于安全技術標準和安壘裝置,對于機械設備的本質(zhì)安壘,我們認為著重可以從以下三方面考慮;1.機械設務的安壘技術標準國家和地區(qū)頒布的一系列安壘技術標準是評價的依據(jù)。在此,我們以湖北標準局198.1年制定出版的通用機械設備安壘技術標準》作為評價依據(jù),它具有一定的壘面性,也較符合實際。如果我們用G表示設備的安全技術標準修正值,則對照標準,作如下取值:
    符合技術標準取G=0.9
    基本符合取Gi=0.5
    不符合取Gi=0.1
    2.機械設備的故障率
    機械設備的故障率是在役設備本質(zhì)安全性的實踐數(shù)據(jù),用于修正在役設備的本質(zhì)安壘性,更有利于設備本質(zhì)安壘性評價接近實際值,因此把它作為設備評價依據(jù)很有必要。設備故障率指的是設備在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的頻率,如用表示,則:
    式中MTBF——平均故障間隔時間,n——所測設備的個數(shù),t——元件(設備)從運行到故障發(fā)生所經(jīng)歷的肘問的算術平均值。美國已出版的有關電氣部件的MIL—HDBK一217A標準(見附表)可供我們參考,但是一般地說,這些數(shù)據(jù)都是在正常使用狀態(tài)和環(huán)境條件下測得的,使用條件不同,這些數(shù)據(jù)都會有所變化,因此,使用者可根據(jù)條件的不同作出相應的選擇。
    對于一些復雜的設備,由于元件較多,其故障率也較難測,因此我們根據(jù)相關的原則,可采用元件故障率加權平均測得,根據(jù)以往經(jīng)驗,元件故障率可選用1—1,1—2式求得再用1—3式求得。
    式中:λ——設備平均故障率,Ki——元件對設備的影響系數(shù),λl——元件故障率,n.m.P——分別表示為不同故障率的元件個數(shù)。對于K值和的取值如下:Kl
    第一類:故障率襁低(10(e-8)以下),K值忽略不計,取0
    第二類:故障率較低(10(e-4)~10(e-5)),K=2
    第三類;一般故障率(10(e-3)~10(e-4))K=3
    第四類:故障率較高(10(e-3)~10(e-4)以下)K=4
    此故障率指的是單一元件發(fā)生故障對一臺設備的影響程度。取值:
    第一級:故障率很低10(e-5)以下),λ=0.9
    第二級:故障率較低(10(e-4)~10(e-5))λ=0.7
    第三級:一般故障率(10(e-3)~10(e-4)),λ=0.3
    第四級:故障率很高(10(e-3)~10(e-4)以下),λ=0.1
    此故障率指的是單一元件的故障率。
    3.安壘裝置評價
    安全裝置是影響設備安全的重要因素,它是設備安全保證的重要技術措施,對于安全裝置,從不同的角度可以分為不同種類,大至上可舟為設計制造過程中固有安壘裝置,對于固有安全裝置,一般來講在技術指標上已有規(guī)定,因此,我們不再重復。
    對于壓力容器的本質(zhì)安全性評價,其技術指標可按國家勞動總局頒布的壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程,鍋爐壓力容器安全監(jiān)察條例,壓力容器缺陷評定規(guī)范來衡定取值,因為壓力容器不同于一般機械設備,因此,我們認為,不符合技術指標的壓力容器不得使用,所以Gi<0.9的就不得使用,故壓力容器的技術指標修正值為0.9~1之間,其它評衍方法可參照機械設備評價方法進行。