儀表閥門對安全儀表系統可靠性影響分析

李娜

摘 要：當前隨著我國工業化程度越來越高，對應的電氣自動化設備的整體利用程度和推廣程度也越來越高，電氣自動化控制設備越來越成為工業自動化中的重要一環。從當前我國的工業生產現狀來看，電氣自動化控制設備一般位于環境條件極為惡劣，并且對應的運行負荷較高，這一情況下對應的電氣自動化設備則面臨著諸多考驗，給其可靠性運行帶來挑戰。基于此背景，本文立足于儀表閥門對安全儀表系統可靠性影響分析課題，深入探討可靠性影響分析步驟、原因以及對策，為開展相關工作的工作人員提供建設性思路。

關鍵詞：儀表閥門;安全儀表系統;可靠性影響分析

前言：

安全儀表系統的可靠性是指在安全儀表系統指定的時間和條件內完成規定功能的性能。由于設備所處環境條件極為惡劣，導致系統可靠性存在一定問題尤其是儀表閥門失效對安全儀表系統可靠性影響是非常不利的。對此本文在分析了可靠性影響分析步驟基礎上，深入探討了閥門失效相關因素，并同時就提升安全儀表系統可靠性提出了相應的舉措，為進一步優化安全儀表系性能提供技術支撐。

1.儀表閥門對安全儀表系統可靠性影響分析步驟

1.1變量不確定性描述和定量化

一般而言，為了分析安全儀表系統的可靠性，一般需要重點分析隨機變量的函數計算有關內容，從而以確定變量變化情況，從而以確定可靠性的定量分析過程。但是，由于數據的不確定性和大量經費限制，所以很難獲得必要的樣本數據。在許多可靠分析相關技術分析人員的努力和計算下，最終可以使用的樣本信息仍然有限。在當前階段，諸如凸集描述模型和模糊描述的許多分析模型總是不有效地解決這個問題。因此，在機械部件結構的可靠性研究中輸入的不確定性變量和量化可以說是可靠性分析的重要研究。

1.2高維小概率可靠性靈敏度分析

當前，在一些低維大概率問題中，計算所需的算法的要求并不那么嚴格，這主要考慮實際問題，而非理論問題，其存在一定的裕度以處理可能的變動。然而，對于一些高維概率，對算法的要求變得非常高。傳統的可靠性分析算法不全面地計算高維小概率的精度和效率，并且在處理相對復雜的隱式極限狀態可靠性和可靠性靈敏度分析問題上，即使在隨后出現的線性采樣子置模型算法中，也具有魯棒性和魯棒性。不能滿足效率。如何提高可信度分析在高維概率下的準確性也是未來研究的重要方向。

1.3 動態可靠性靈敏度分析方法優化

在安全儀表系統的可靠性分析中，由于經常考慮時間這一不確定的因素，所以很難實現動態可靠性的分析。與其他靜態問題相比，動態分析可靠性是一個很大的課題。為了實現安全儀表系統的可靠性設計，需要進一步優化動態可靠性靈敏度分析方法。分析方法如響應面法、一次可靠性等在實現和效率上具有一定的優勢，但數據的正確性還有很大的提高空間。如何優化動態可靠性靈敏度分析方法也是重要的。

1.4可靠性分析結果的驗證

分析了安全儀表系統的動態可靠性后，需要驗證其分析結果，但現狀是，可靠性分析的結果受到了很多疑問和挑戰，對可靠性理論的研究產生了很大的影響。可靠性分析結果的驗證需要大量的樣品信息，這需要在工程中進行大量的樣品實驗，很難實現工程作業的實際情況。在小樣本的實驗中，另一方面，在能夠抑制風險的情況下，可以估計樣本信息中的母體信息，而可以通過創建適合于樣本信息的評估方案來實現

2.儀表閥門對安全儀表系統可靠性影響分析

2.1系統的可靠性要求及儀表閥門失效因素

2.1.1可靠性要求

在大型工業生產自動化系統及其裝置中，具備較高的可靠性的安全儀表系統是確保工業自動化生產需求得以滿足以及效益得以保證的前提條件，因而安全儀表系統可靠性問題尤為重要。在可靠性工程理論的依托下，根據隨機事件發生故障對應的概率分布，可總結相應的規律，根據規律可設定對應的可靠性要求指標。對此根據當前工業自動化生產要求，在系統故障的分析中95%的系統故障主要為外部故障，而控制系統故障率占比僅為5%。對此可知在進行外部設備選擇時需要嚴格根據相關規定確定可靠性指標，以此實現系統故障發生概率的降低，從而提升安全儀表系統可靠性運行水平。

2.1.2閥門失效的原因

內部泄漏和外部泄露是閥門失效的兩種形式。外部泄漏比內部泄露往往造成

更為嚴重的后果。對此主要分析內部泄露和外部泄露影響因素。具體原因如下所示：

（1）外部泄露原因：1）閥桿在某個位置被咬死往往是由于選材不當或工藝落后所造成，這樣的閥桿泄漏往往是由于閥門無法關閉或關閉不嚴造成介質泄漏。 2）介質的泄漏往往是由于鑄造閥體的砂眼等鑄造缺陷，閥體泄漏的原因經常容易通過水壓試驗發現。3）閥桿泄漏的原因主要是選材不當或工藝落后引起閥桿在某個位置被咬死，使閥門無法關閉或關閉不嚴造成介質泄漏。4）上部填料泄漏的原因通常是由于經常開關時閥桿與填料之間的磨損產生間隙不能及時補償而泄露。

（2）內部泄露原因：1）介質的泄漏常常是由于閥門的制造工藝存在問題密封不嚴而導致，如果用于測量將會造成誤差或流量損失。 2）閥頭與閥座密封面磨損造成密封不嚴，也會引起泄漏損失。3）由于制造，運輸、安裝和使用中，損傷了閥門的密封面導致閥門泄漏。 4）由于吹掃或過濾不嚴而介質內含有固體雜質造成閥座關閉不嚴，從而引起介質泄漏。

有效處理上述問題則是提升安全儀表系統可靠性關鍵，對此可以從這些原因中啟發，形成具有科學性和合理性的提升措施，以此達成系統可靠性運行水平提升要求。

2.2.安全儀表系統可靠性提升措施分析

2.2.1增加安全儀表系統設計可靠性能措施分析

增加安全儀表系統設計可靠性能措施是推動儀表閥門對安全儀表系統可靠性影響情況改善的首要措施。對此要求在該設備的設計過程要本著科學性和可靠性原則開展工作，以此有效降低故障率，提升設備可靠性能，相關設計人員要根據對應的設備特征來作為設備的基礎，并根據相應的工作參數來構建符合要求的方案，完成方案設計后要做好可行性分析，達成要求后方可依照方案開展生產作業。在器件技術達到了設計要求時，運用科學化的工程觀來設計零部件，縮小成產的成本，減少資源的浪費。這種設計方法不僅僅增加了企業的生產利潤，還提高了控制設備的實用性，推動了安全儀表系統的可靠性發展。

2.2.2選用適合的閥門零件并保證安全儀表系統的正常運行措施分析

一般來說，在設備的運行中，其出現故障的可能性是極大的，因而這也是非常正常的時期，但是在實際運行中可以通過做好內部零件的檢測工作來及時發現故障隱患為提升設備可靠性提供必要支撐。一般來說，故障的出現主要在零部件上，對此要注意零部件是否符合設備運行要求，做好相應的測試工作，并對不可靠零件進行及時更換，采用適合的零件以此來提升該控制設備的整體運行可靠性。

3.結語

安全儀表系統可靠性在儀表自動化工業系統運行的關鍵要求。然而在實際情況由于位于環境條件極為惡劣，并且對應的運行負荷較高，這一情況下對應的電氣自動化設備則面臨著諸多考驗，給其可靠性運行帶來挑戰。做好安全儀表系統可靠性控制措施的關鍵就是要做好安全儀表系統可靠性影響分析。對此本文緊緊圍繞于儀表閥門對安全儀表系統可靠性影響分析這一課題，深入探討可靠性影響分析步驟如變量不確定性描述和定量化、高維小概率可靠性靈敏度分析、動態可靠性靈敏度分析方法優化、可靠性分析結果的驗證等。在此基礎進一步分析了閥門失效基本原因，并提出了相應的系統可靠性改善對策，為開展相關工作的工作人員提供建設性思路。

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