電站鍋爐范圍內管道安全評價技術探討

徐火力　孫加康　鄭閩鋒　龔凌諸

摘要：文中針對當前在用電站鍋爐范圍內管道安全狀況特點，通過運用模糊數學理論，結合管道失效可能性因素和后果因素分析，提出一種電站鍋爐范圍內管道風險評價方法，開發相應的管道安全評價軟件，并加以應用驗證。

關鍵詞：電站鍋爐;鍋爐范圍內管道;安全評價;評價軟件

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

隨著我國經濟的不斷發展，電力需求也越來越高。近年來，雖然水電、風電、太陽能等新能源得到了大力發展，但火電仍然是我國電力的主要來源 [1-3]。由于早期火力發電機組電站鍋爐范圍內管道未納入特種設備安全監管體系，對電站鍋爐范圍內管道的檢驗檢測也不夠重視，因此造成在用電站鍋爐范圍內管道缺陷擴展，存在重大安全隱患，甚至導致安全生產事故 [4-6]。為保證火力發電機組安全可靠運行，不僅要加大對電站鍋爐范圍內管道的檢驗檢測力度，而且還要對其存在的安全隱患進行消除。因此，為了科學判定在用電站鍋爐范圍內管道的安全狀況等級，并將管道安全隱患控制在合理范圍，有必要研究管道安全評價技術以及開發相應的風險評價軟件。

2風險評價方法

2.1風險評價方法的分類

風險評估方法有很多種。因為風險評估的結果是可度量的，因此風險評估可以分為定性和定量兩種方法。根據過程的邏輯性，風險評估可分為總結推理評估法和思維推理評估法。根據安全評價結果，安全評價方法還可以分為因素分析法、危險程度等級法。

2.2安全狀況等級評價方法

安全狀況等級評價方法是對危害、有害因素及其風險和危害水平進行分析和評估的方法，主要有以下五種：安全檢查表法[7-8]、預先危險性分析法[9-10]、事故樹分析法[11-12]、故障類型及影響分析法[13-14]、模糊綜合評價法[15-17]。

通過運用模糊數學理論，將可能失效的可能性因素和后果因素放到建立的風險評價體系中，可以使電站鍋爐范圍內管道安全評價結果更加準確。

3管道模糊綜合評價

3.1建立因素集

電站鍋爐范圍內管道風險評價的因素集表示為，其中，元素表示的是每一個影響因素。

3.2建立權重集

用完善之后的模糊層次分析法去求解每一個影響因素的權重值。

3.3建立評價集

3.4單因素模糊評價

3.5模糊綜合評價

3.6評價指標的處理

通過最大隸屬度法[19]對上述進一步推導計算，計算的結果即是文中的評價結果。

3.7評價因素權重值計算

通過分析電站鍋爐范圍內管道風險評價方法，采用完善之后的模糊層次分析法去求解評價體系中各個因素的權重值。

4管道失效因素分析

4.1失效可能性因素分析

由于電站鍋爐范圍內管道運行狀況比較復雜，涉及到設備的運行和磨損情況，所以按照相關標準對電站鍋爐范圍內管道可能出現的失效因素進行歸類總結，大致可以分為設備完好情況、設備運行情況和設備管理情況等三個因素。

4.2失效后果因素分析

如果在用電站鍋爐范圍內管道出現失效情況，可能會導致管道蒸汽泄漏，甚至發生爆炸，造成難以估計的損失。由此可見，當電站鍋爐范圍內管道發生失效事故時，針對事故程度要有一個衡量標準，否則很難估計事故造成的損失。可根據人員受傷情況、對周圍環境造成的影響、設備損壞程度和造成的經濟損失等因素，來判定因管道失效而造成的事故嚴重程度。

綜上所述，通過失效可能性因素分析和失效后果因素分析，能夠客觀建立電站鍋爐范圍內管道的風險評價體系。

5管道風險評價軟件

5.1軟件評價結構

軟件評價結構如圖1所示。

5.2軟件操作步驟及界面展示

（1）打開軟件，在登入界面中輸入正確的用戶名和密碼，然后進入專家評價輸入界面，如圖2和圖3所示。

（2）進入圖4所示界面，分別對每個因素進行評價。

（3）下一步進入圖5所示的界面，分別對每個因素進行評價。

（4）對因素的權重進行排序后，開始輸入第二位專家對失效可能性因素和失效后果因素進行的評價以及權重排序。按照以上步驟輸入所有專家的評價后，軟件開始對風險進行評估，評估完成后軟件會彈出風險評價結果，輸出結果如圖6所示。另外軟件有自動存儲功能，會將評價結果自動保存到提前設定好的Excel表格里。

6結論

通過確定符合電站鍋爐范圍內管道實際運行狀況的安全評價要素，提出電站鍋爐范圍內管道安全評價方法，開發安全評價軟件，有效提高管道安全評價的可靠性，從而實現電站鍋爐范圍內管道長周期安全運行的目標。

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