化工機械設備運行安全評價工作中模糊推理方法的應用

管佳樺

（上海建科檢驗有限公司，上海 201100）

化工機械設備長時間高速運轉，容易出現各種各樣的故障問題，安全評價工作中模糊推理方法的應用可以保證其安全穩定運行，提高機械設備的運行效率，降低企業經濟損失，減少人員傷亡現象?；诖?，本文結合實際案例，首先從模糊推理概念出發，分析化工機械設備運行安全評價步驟，最后以某壓縮機為研究對象，運用模糊推理方法進行分析，分析結果表明：安全評價結果與實際結果一致，證實了化工機械設備運行安全評價工作中模糊推理方法應用的可行性。

1 安全評價方法與模糊推理方法概述

1.1 安全評價

化工機械設備的特點是易燃、易爆、高溫、高壓，隨著化工行業領域的不斷發展以及工藝技術的不斷創新，新設備、新材料和新方法逐漸得到了推廣和應用，使得化工機械設備的裝置規模越來越大，自動化程度越來越高?；どa圍繞煤、天然氣為原料的機械設備大致可以分為氣化爐、廢熱鍋爐、反應塔、壓縮機、泵以及合成氨裝置等。國內化工機械設備的重量在千噸及以上，機械設備裝置規模的大型化對其安全評價技術和評價方法的要求也變得越來越復雜。就目前的情況來看，我國化工機械設備安全評價可以分為以下三種類型：安全預評價、安全驗收評價以及安全現狀評價。

（1）從化工機械設備角度來看，政府部門要求化工機械設備在可研階段進行安全預評價，以此保證化工機械設備“三同時”工作，安全預評價主要指的是根據機械設備在初步設計接單提出的指導性意見和建設性意見，預測機械設備可能出現的危險情況、有害因素、安全隱患等，在此基礎上提出安全評價對策，降低風險水平，所以化工機械設備安全評價重在預測性。

（2）安全驗收評價指的是根據化工機械設備的特點和運行情況對其進行安全評價的過程，查找機械設備在運行之后存在的問題和不足，確定其程度，提出科學合理的對策、措施和建議。

（3）安全現狀評價目前在國內主要根據化工機械設備的安全生產許可證制度要求進行，主要從物、料、環境等方面綜合性評價機械設備安全狀態。

化工機械設備自動化程度較高，具有連續性、密集型等特點，選擇科學合理的安全性評價方式是必不可少的工作之一。在具體的安全評價工作中，可以根據機械設備的運行情況、使用壽命和安全評價的主要目的選擇合理的安全評價方法，比如采取模糊推理方法，并根據機械設備的故障類型及影響因素進行可以取得較好的效果。同時，在具體的安全評價工作中，作為安全評價工作師除了具備基本的安全評價基礎知識，還應熟悉和了解化工機械設備安全評價的方法和流程，并借助成熟的安全評價軟件，將不同的安全評價方法有效結合，預算機械設備故障發生的頻率和后果嚴重程度。

1.2 模糊推理方法

模糊推理方法指的是根據已知條件，按照一定的方法推測出相關結論的過程，但必須以事實為出發點，借助既有知識得出具備一定可信度的結論，如圖1所示。模糊推理方法按照確定性關系劃分，可以分為確定性模糊推理方法和不確定性模糊推理方法；按照推理方式劃分，可以劃分為演繹推理、默認推理以及歸納推理。在使用模糊推理方法解決化工機械設備故障問題時，其解決問題的效率和質量會受到以下兩個方面的影響：

（1）求解方法。

（2）求解的過程，求解過程與方法的不同，最終得出的結論也不盡相同。

在控制策略中，主要包括一個推理方向，這個方向的作用可以確定模糊推理方法的驅動形式，可以是正向推理、可以是反向推理也可以是混合推理。但總的來說需要根據化工機械設備故障產生的原因和程度進行分析。由于本文主要對化工機械設備運行進行安全評價，在應用推理方法時其推理過程會受到相關約束條件和已知條件的影響，所以擬使用正向推理方法，以更加快速和高效得出安全評價的結果，如圖1所示。

圖1 模糊推理方法基本結構圖

2 模糊推理方法的規則

通常情況下，模糊推理方法的規則指的是具有因果關系的規則知識，比如根據某一已知條件推理出某一種結論。模糊推理方法規則可以分為以下四種不同的類型，即：多輸入單輸出的合取形式、多輸入單輸出的析取形式、單輸入多輸出的合取形式以及單輸入多輸出的析取形式。模糊推理方法在化工機械設備安全評價工作中的應用可以將不同形式的模糊推理方法統一轉化成為多輸入單輸出的合取形式，然后以產生式規則作為條件和基礎，通過模糊方法數學思想引入相關參數，形成模糊推理規則。

本文主要對化工機械設備進行安全評價，但是由于化工機械設備的復雜性，其在具體的運行過程中可能會無法發現設備的故障問題，為此很有必要通過模糊推理方法進行安全評價。之所以選擇模糊推理方法，其中一個重要原因在于化工機械設備在具體的運行過程中存在很多不確定性，比如故障產生時間、故障原因、保護系統信息發送以及參數設置的不確定性等，也正是因為這些諸多不確定性，使得機械設備在具體的運行過程中出現的故障不能被及時發現。而模糊推理方法在化工機械設備安全評價工作中的應用能夠對以上不確定問題進行分析和描述，動態建模，所以從理論角度來說，模糊推理方法在化工機械設備安全評價中的應用具有可行性。

3 化工機械設備運行安全評價工作中模糊推理方法的應用

3.1 了解化工機械設備運行安全評價作用，完善模糊理論結構模式

化工機械設備運行安全評價是一個歷史久遠的技術行業，對于化工行業領域來說十分重要。

（1）作為從事模糊推理的工作人員來說，首先要了解化工機械設備運行安全評價的作用，從細節方面入手，加強操作人員的安全防范意識，保證機械設備的安全運行。

（2）化工機械設備的主要負責人要積極引進一些專業的技術人才，注重機械設備運行安全的人才培養戰略，提升員工的自身素質和業務能力，形成優良的團隊氛圍，注重對機械設備操作技術的學習，促使所有工作人員都能全面了解和掌握機械設備的運行情況，提高工作效率，完善模糊理論結構模式，達到事半功倍的效果。

（3）機械設備在線監測人員要編制化工機械設備的安全使用計劃，優化機械設備故障分析的在線監測技術，提高分析的效率和質量。

（4）化工機械設備運行安全評價工作中隨時都有可能發生危險，為此，工作人員還要具備較強的心理素質，理性面對緊急情況，在遇到危險或者難以解決的問題時，要能做到臨危不亂，將模糊推理方法運用其中，找到合理的解決方案，防止意外事故的發生。

3.2 探究化工機械設備運行安全評價方法，優化模糊理論技術手段

在具體的化工機械設備運行安全評價工作中，相關人員還應當不斷總結工作經驗，合理運用當前的科學技術，優化模糊理論技術手段，探究化工機械設備運行安全評價方法，加強對機械設備的故障診斷，保證機械設備可以高質量和高效率運行。傳統的化工機械設備運行安全評價效率低下，許多機械設備存在陳舊、破碎等問題，得不到及時的維修和管理。因此，機械設備工作人員要及時發現這些問題并向上級部門匯報情況，保證問題得到及時的解決。

由于化工機械設備運行系統較為復雜，運行安全評價過程中涉及眾多專業知識，整個工作過程比較煩瑣，安全評價工作人員要不斷訓練自己的記憶能力，反復思考，明確化工機械設備安全評價工作流程；對于化工機械設備的流程層、間隔層、站空層等傳感器要進行定期檢查，感應出機械設備的運行狀態，方便專業技術人員對其進行維保與檢修，必要時應當作好檢查筆記，比如在檢修過程中存在什么問題、在模糊理論技術手段的運用下還存在什么樣的缺陷、有哪些需要改進的地方等，以方便向科學技術人員報告安全評價結果，保證機械設備正常運行。

3.3 注重化工機械設備運行安全評價過程，總結模糊理論運行規律

化工機械設備運行安全評價工作人員還要不斷總結模糊理論運行規律，因為模糊理論運行規律也是整個化工機械設備運行安全評價過程中的一個重要組成部分，模糊理論運行規律主要由數據信息服務器、傳播管理層、Web服務器等設備組成，在整個化工機械設備的安全運行過程中發揮著至關重要的作用。

機械設備運行安全評價工作人員應當合理運用當前最新的科學技術，嚴格按照機械設備運行情況加大對機械設備的故障分析，掌握工作流程，完善信息數據處理系統。

模糊推理方法下的化工機械設備運行安全評價工作中，還應當聘請專業的技術人員監測機械設備的使用狀態，在具體的監測過程中要做到認真負責，不能放過任何一個小的細節，因為模糊理論強調，一旦疏漏了一個小步驟，很有可能需要重新返工，形成不必要的經濟損失。所以化工企業要加強對專業技術人員的調控與管理，合理分工，讓每個人都能做到認真負責，各司其職，防止因機械設備的運行不良給企業帶來不必要的經濟損失。

4 結束語

化工機械設備在長時間的運行過程中容易出現各種各樣的故障問題，為此必須采取針對性的方式及時監測，在此基礎上進行安全性評價，才能制定有效的補救措施，降低安全事故發生概率。通過對化工機械設備運行安全評價工作中模糊推理方法的應用，得出該方法比較適用于不確定性較大的機械設備故障，從實際應用效果來看，可以證實模糊推理方法應用的可行性。