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基于FMEA和BN的电磁轴承状态分析模型
1
作者
朱喜平
杨喜良
张鑫
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期202-209,共8页
电磁轴承是集成式压缩机组的核心部件,其可靠性直接影响机组运行稳定性。针对大功率集成式压缩机组电磁轴承失效样本缺乏、可靠性评估困难及风险量化不足等问题,提出一种基于故障模式与影响分析(FMEA)和贝叶斯网络(BN)的电磁轴承状态分...
电磁轴承是集成式压缩机组的核心部件,其可靠性直接影响机组运行稳定性。针对大功率集成式压缩机组电磁轴承失效样本缺乏、可靠性评估困难及风险量化不足等问题,提出一种基于故障模式与影响分析(FMEA)和贝叶斯网络(BN)的电磁轴承状态分析模型;该模型通过融合先验知识与观测数据,有效处理不完整及不确定信息,识别出电磁轴承的21种潜在故障模式及其影响;结合严重度、发生度及探测度评估结果,对故障模式进行风险排序,分析轴承压溃、摩擦损耗、电源故障及轴承腐蚀等高风险故障。结果表明,辅助轴承压溃、摩擦损耗、电源故障、轴承腐蚀、主控制板故障、信号传输故障等风险值较高,基于故障模式特征提出的相应优化改进措施可降低故障发生概率及影响程度,减少研发成本。
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关键词
集成式压缩机
失效模式和影响分析
贝叶斯网络
电磁轴承
可靠性
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职称材料
X80管线钢焊缝区金属元素原位定量分析研究
被引量：
1
2
作者
韩美
贾云海
+5 位作者
戴联双
胡净宇
赵雷
张熹
韦晨
王海舟
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3406-3413,共8页
X80高钢级管线钢是我国长距油气输送管线的主要用材,应用过程中发现不同厂家钢板焊后焊缝金属韧性差异较大,严重影响油气储运安全。迫切需要一种能对沿焊缝厚度方向的元素分布进行快速、准确原位定量分析的方法,帮助探索X80管线钢母材...
X80高钢级管线钢是我国长距油气输送管线的主要用材,应用过程中发现不同厂家钢板焊后焊缝金属韧性差异较大,严重影响油气储运安全。迫切需要一种能对沿焊缝厚度方向的元素分布进行快速、准确原位定量分析的方法,帮助探索X80管线钢母材与焊材的共同作用对焊缝金属韧性的影响机理。提出一种用LA-ICP-MS法对钢材焊缝中Mn元素、Ni元素、Cr元素、Al元素及Nb元素进行原位定量分析的方法。通过优化激光脉冲频率20 Hz、激光能量100%(激光输出Imaged Aperture模式)、剥蚀孔径100μm及离焦距离0μm等提升质谱信号的强度及稳定性。实验采用基体匹配的标准样品进行校准,以基体元素^(57)Fe作为内标辅以校正。通过对相关质谱干扰进行分析,优选同位素^(27)Al、^(53)Cr、^(55)Mn、^(60)Ni及^(93)Nb。该方法线性相关系数达0.9927~0.9996,定量限0.23~2.57μg·g^(-1)。将建立的LA-ICP-MS微区原位定量分析方法应用于分析焊材相同而母材成分不同的2种X80管线钢焊缝中的元素含量分布。发现在两种母材中含量接近的Mn、Cr、Al、Nb元素在焊缝根部表现的稀释情况相当,而在两种母材中含量差异较大的Ni元素在距焊缝根部8.4 mm以内的含量差异显著。冲击试验结果显示,母材中Ni元素含量高的焊缝韧性相对明显高。对焊缝根部进行SEM分析,发现Ni元素含量提高利于生成板条状贝氏体组织。分析结果表明,X80管线钢中加入0.14%的Ni元素可减少母材对根部焊缝金属中Ni元素的稀释作用,较高的Ni元素含量通过促进低温板条贝氏体相变而提高焊缝冲击韧性。所建立的LA-ICP-MS原位定量分析方法对保障X80长输管线的安全运行有借鉴意义。
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关键词
X80管线钢
焊缝
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)
原位定量分析
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职称材料
题名
基于FMEA和BN的电磁轴承状态分析模型
1
作者
朱喜平
杨喜良
张鑫
机构
国家石油天然气管网集团有限公司生产部
国家
石油
天然气
管网
集团
有限公司
科学技术研究总院分
公司
出处
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期202-209,共8页
基金
国家管网集团公司科研项目(CLZB202104)。
文摘
电磁轴承是集成式压缩机组的核心部件,其可靠性直接影响机组运行稳定性。针对大功率集成式压缩机组电磁轴承失效样本缺乏、可靠性评估困难及风险量化不足等问题,提出一种基于故障模式与影响分析(FMEA)和贝叶斯网络(BN)的电磁轴承状态分析模型;该模型通过融合先验知识与观测数据,有效处理不完整及不确定信息,识别出电磁轴承的21种潜在故障模式及其影响;结合严重度、发生度及探测度评估结果,对故障模式进行风险排序,分析轴承压溃、摩擦损耗、电源故障及轴承腐蚀等高风险故障。结果表明,辅助轴承压溃、摩擦损耗、电源故障、轴承腐蚀、主控制板故障、信号传输故障等风险值较高,基于故障模式特征提出的相应优化改进措施可降低故障发生概率及影响程度,减少研发成本。
关键词
集成式压缩机
失效模式和影响分析
贝叶斯网络
电磁轴承
可靠性
Keywords
integrated compressor
failure modes and effects analysis
Bayesian networks
electromagnetic bearing
reliability
分类号
TE832 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
X80管线钢焊缝区金属元素原位定量分析研究
被引量：
1
2
作者
韩美
贾云海
戴联双
胡净宇
赵雷
张熹
韦晨
王海舟
机构
钢铁研究总院
天津市特种设备监督检验技术研究院材料质检中心
国家
特种设备焊接材料产品质量检验检测中心(天津)
国家石油天然气管网集团有限公司生产部
天津职业技术师范大学机械工程学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3406-3413,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(52271111)
国家重点研发计划项目(2023YFB3712102)
+1 种基金
天津市新材料科技重大专项(18ZXCLGX00060)
天津市市场监督管理委员会科技计划项目(2020-W12)资助。
文摘
X80高钢级管线钢是我国长距油气输送管线的主要用材,应用过程中发现不同厂家钢板焊后焊缝金属韧性差异较大,严重影响油气储运安全。迫切需要一种能对沿焊缝厚度方向的元素分布进行快速、准确原位定量分析的方法,帮助探索X80管线钢母材与焊材的共同作用对焊缝金属韧性的影响机理。提出一种用LA-ICP-MS法对钢材焊缝中Mn元素、Ni元素、Cr元素、Al元素及Nb元素进行原位定量分析的方法。通过优化激光脉冲频率20 Hz、激光能量100%(激光输出Imaged Aperture模式)、剥蚀孔径100μm及离焦距离0μm等提升质谱信号的强度及稳定性。实验采用基体匹配的标准样品进行校准,以基体元素^(57)Fe作为内标辅以校正。通过对相关质谱干扰进行分析,优选同位素^(27)Al、^(53)Cr、^(55)Mn、^(60)Ni及^(93)Nb。该方法线性相关系数达0.9927~0.9996,定量限0.23~2.57μg·g^(-1)。将建立的LA-ICP-MS微区原位定量分析方法应用于分析焊材相同而母材成分不同的2种X80管线钢焊缝中的元素含量分布。发现在两种母材中含量接近的Mn、Cr、Al、Nb元素在焊缝根部表现的稀释情况相当,而在两种母材中含量差异较大的Ni元素在距焊缝根部8.4 mm以内的含量差异显著。冲击试验结果显示,母材中Ni元素含量高的焊缝韧性相对明显高。对焊缝根部进行SEM分析,发现Ni元素含量提高利于生成板条状贝氏体组织。分析结果表明,X80管线钢中加入0.14%的Ni元素可减少母材对根部焊缝金属中Ni元素的稀释作用,较高的Ni元素含量通过促进低温板条贝氏体相变而提高焊缝冲击韧性。所建立的LA-ICP-MS原位定量分析方法对保障X80长输管线的安全运行有借鉴意义。
关键词
X80管线钢
焊缝
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)
原位定量分析
Keywords
X80 pipeline steel
Welding seam
LA-ICP-MS
In situ quantitative analysis
分类号
O657.6 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于FMEA和BN的电磁轴承状态分析模型
朱喜平
杨喜良
张鑫
《中国石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
X80管线钢焊缝区金属元素原位定量分析研究
韩美
贾云海
戴联双
胡净宇
赵雷
张熹
韦晨
王海舟
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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