[发明专利]一种锅炉水冷壁损伤模式分析方法

说明书

本发明涉公开了一种锅炉水冷壁损伤模式分析方法，涉及锅炉管道失效分析领域。一方面，确定了一种以层次分析法(AHP)为基础的锅炉水冷壁损伤失效分析方法，组成一个失效模型，对失效模型构造相对应的判断矩阵进而求出各因素的权重，从而判断各因素对水冷壁损伤的影响程度。此外，本发明还引入了Bow‑tie模型，加入了对事故的预防措施与事故发生后控制措施，从多方面了解描述水冷壁损伤的成因与结果，并以此分析如何通过预防手段减少水冷壁损伤顶事件的发生概率。本方明旨在形成一个合理的体系分析锅炉水冷壁管的损伤模式，为制定相应的措施予以帮助。

技术领域

本发明涉及锅炉管道失效分析领域，具体是一种锅炉水冷壁损伤模式分析方法。

背景技术

水冷壁管是锅炉“四管”之一，其具有传递热量、防止炉膛内结渣、保护炉墙等作用。考虑到锅炉在设计、选材、安装、运行、检修水平等实际情况方面存在差异，导致包括水冷壁管在内的锅炉承压部件损伤的因素千差万别。目前，锅炉水冷壁损伤模式研究领域产生了相当多的成果，从不同角度对锅炉水冷壁损伤进行分类，得到了各种各样的分类方式，以下主要将水冷壁管的损伤分为超温、疲劳、腐蚀、焊接和母材缺陷五个方面进行考虑。

锅炉长期在高温高压下运行，为了保证水冷壁管的安全性，亟需通过一定的技术手段，对锅炉水冷壁管的损伤模式及导致损伤的因素进行分析，进而基于水冷壁的损伤情况，及时制定控制运行保护措施。

目前有不少相关技术用于对承压设备的分析评价，但是精确到锅炉水冷壁管的损伤模式，分析方法相对较少，运用基础的例如故障模式与影响分析(FMEA)、事件树分析(ETA)以及事故树分析(FTA)等，相对来说不够系统，缺少一个合理的体系分析锅炉水冷壁管的损伤模式并制定相应的措施予以控制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种锅炉水冷壁损伤模式分析方法，来解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明确定了一种以层次分析法(AHP)为基础的水冷壁损伤失效分析方法，组成一个水冷壁损伤失效模型，对失效模型构造相对应的判断矩阵进而求出各因素的权重，从而判断各因素对水冷壁损伤的影响程度。

层次分析法(The Analytic Hierarchy Process，AHP)是一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法，该方法运用了分解再综合的思路。它根据问题的性质和要达到的目标分解出问题的组成因素，并按因素间的相互关系将因素层次化，组成一个层次结构模型，然后按层分析，最终获得最低层因素对于最高层的重要性权重。这种方法将定量分析与定性分析相结合，通过两两比较来确定最后的综合权重，把人的主观判断用数量形式表达和处理，得到的结果往往更为客观和准确，确定各指标的权重并构建重要性矩阵，可以有效的比较各因素的权重进而筛选出相对重要的因子。

另一方面，本发明引入了Bow-tie模型，加入了对事故的预防措施与事故发生后控制措施，从多方面了解描述危险的成因与结果。

Bow-tie模型建立起事故危险源、预防措施、事故威胁、控制措施、事故后果五种事物之间的联系，运用“消除危险源、设立安全预防屏障、降低危害性”等方法来控制事故发生概率，降低后果程度。根据失效后果严重程度确立一个失效顶事件，不断向下分解直到归纳出各类失效模式与失效原因，并以此分析如何通过预防手段减少失效顶事件的发生概率。

作为本发明进一步的方案，可以根据如下途径进行层次分析法的运用：

1.将所需要分析的对象分解成多个组成部分，建立失效模型。在分解时，根据分解的各类因素从下到上，建立有序的层次递进结构。要求上层结构对下层结构起到支配作用，即上下层必须要有所关联。

2.将每层因子两两对比，采用1-9比例标度(如表1所示)，建立判断矩阵。

表1：1-9比例标度