承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势

承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势（共4篇）

承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势 篇1

承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势

本文简介了压力容器、压力管道等承压设备的风险评估技术的基本原理,包括成套装置的RBI技术和埋地管道的风险评估技术.以化工厂EVA装置和高压燃气管道风险评估的`实例为核心,阐述了承压设备风险评估技术在我国的应用情况.归纳了我国承压设备风险评估技术发展趋势.

作 者：陈钢 左尚志 陶雪荣 贾国栋 何仁洋 孙亮 CHEN Gang ZUO Shang-zhi TAO Xue-rong JIA Guo-dong HE Ren-yang SUN Liang 作者单位：中国特种设备检测研究中心,北京,100013刊 名：中国安全生产科学技术 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SAFETY SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：1(1)分类号：X933关键词：承压设备 压力容器 压力管道 风险评估 RBI

承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势 篇2

关键词：数控技术；机械制造；应用现状；发展趋势

中图分类号：TD52 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 13-0000-01

CNC Technology Application Status and Trends in China's Machinery Manufacturing Industry

He Danhui

(Jiangxi Blue Sky University,Nanchang330029,China)

Abstract:CNC technology application in China's machinery manufacturing industry,the importance and application status,and describes the use of digital technology's tremendous progress in the machinery manufacturing industry,and an outlook on future trends.

Keywords:CNC technology;Machinery;Application status;Trends

一、数控技术的发展现状

机械制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展可以提高人民的生活水平，缓解就业压力，保障社会稳定，也是国民经济和社会发展的物质基础，是一个国家综合国力的重要体现。伴随经济全球化，我国正在成为世界机械制造业的中心，但是与发达国家相比，我国机械制造业不仅制造工艺装备陈旧、生产自动化技术落后、企业管理粗放、缺乏自主创新产品与先进技术等，而且在快速、高品质、低成本，以及优质服务方面也有较大的差距。而美国、日本和德国等发达国家，用数控技术改造机床和生产线大量投入到机制制造行业，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生机盎然，正处在黄金时代。我国加入WTO后，国际竞争大大加强，对发达国家相比，明显处于劣势地位，这就要求数控技术能够投入制造行业之中。

我国从1958年起，由一批科研院所，高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。在改革开放后，我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“六五”（1981-1985年）的引进国外技术，“七五”（1986-1990年）的消化吸收和“八五”（1991-1995年）国家组织的科技攻关，才使得我国的数控技术有了质的飞跃，当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型，华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型，以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。我国数控机床制造业在20世纪80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

至目前为止我国机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，近10年来，我国数控机床年产量约为0.6-0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%，且不断提高。

二、数控技术的发展趋势

世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高市场的适应能力和竞争能力。各工业发达国家采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。目前数控技术的发展呈现三大趋势。

（一）形成了高速、高精加工技术及装备的新趋势。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40s/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3-5μm提高到1-1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm）。在可靠性方面，数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

（二）五轴联动加工和复合加工机床快速发展。采用五轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台五轴联动机床的效率可以等于2台三轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，五轴联动加工可比三轴联动加工发挥更高的效益。但过去因五轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比三轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了五轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现五轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型五轴联动机床和复合加工机床的发展。在EMO2001展会上，五面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得五面加工和五轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。

（三）智能化成为主要趋势。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面。为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的

自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

三、结束语

总之，数控技术已成为先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具（工具）、数控机床（设备），在机械制造业得到广泛应用，数控装备的整体水平也逐渐成为一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱标志。我国只有采取有效的竞争战略对策，实施切实可行的竞争方案，通过信息化系统不断提升企业的自主创新能力、管理水平和服务质量，坚持培育长期的、可持续发展的核心竞争能力，才能使我国的机械制造企业在国际化竞争中永远立于不败之地。

参考文献：

[1]许金梅,迟振香.数控技术在我国机械制造行业应用[J].煤炭技术,2010,8:28-29

[2]吴凡.现代数控技术的研究与开发[J].中小企业管理与科技,2010,31:273-274

承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势 篇3

关键词 液压技术；现状；发展趋势；故障诊断

中图分类号 TH137 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0196-01

1 我国工程液压技术发展现状

据国家统计局统计，“十一五 ”末，我国工程机械市场需求量值已达到二千多亿元，非洲、南美、南亚和东欧国家的基础设施（铁路、公路建设）热潮渐渐兴起，预计有较大的发展空间。同时，中国品牌的液压设备纷纷出口到邻国，有的质量先进的甚至还出口到欧美等发达国家和地区，和世界领先水平，一比高低。据统计，2010年，我国液压产品出口到国外已经超过70%，它已成为中国机械工业增幅最大的子行业。有鉴于此，我国已成为世界第三大工程机械制造国。预计今后的若干年，我国液压行业每年仍会保持高速度增长。

我国液压产品有一定生产能力和技术水平的生产科研体系。尤其是近段时间以来，随着生产力发展水平的进一步提高，科学技术的突飞猛进，基础产品工业得到国家较大的扶持，裝备水平有所提高，目前已能生产多种产品，规格齐全，已能为汽车、工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金矿山、发电设备、石油化工、铁路、船舶、港口、轻工、电子、医药以及国防工业等领域提供品种基本齐全的产品。

在科研这一环节，我国已通过科研攻关和高校、企业互相配合的方式在液压伺服比例系统和元件创造出成果并已应用于生产。在产品自动化和智能化方面也小有成绩，并得到广泛应用。并且在国内外建立了不少独资、合资企业，一方面，为我国各行各业提供了高技术高水平的智能产品；另一方面，我国的液压技术也在行业上有较大的提升。

2 液压设备的故障诊断

工程机械产品结构本身就比较复杂，加之施工现场工作环境相当恶劣，大多数是野外作业，受风雨侵袭、日晒、大气飘散、粉尘颗粒影响，导致系统出现故障频繁;加之，施工生产的分散性决定了它们工作在各工地上，分散性大，流动性强，因此，液压设备极有可能出现故障。尤其近年来随着施工规模日益庞大，现代的机械设备也日趋大型化和连续化，其性能与复杂程度不断提高，对设备故障的诊断也更为复杂。靠传统的人工或半自动化检测的方法来维护机械设备既落后，又不科学，影响效率。

2.1 液压设备的故障

机械液压系统出现的故障主要包括：液压系统无力和力不足，以液压为动力的运动机构不运行或运动不稳定或爬行、液压系统泄漏、温升过高、液压系统噪声强烈、运动元件卡死或不能达到指定位置等。

2.2 液压系统的故障原因分析

工程机械液压系统工作中所以发生故障，究其原因，是多方面的，主要是在于设计、制造、使用等诸方面的问题 ，也就是设计时就没考虑到后续产生的问题:其次便是在正常使用条件下设备自身的自然磨损、老化、变质而引起的故障，也即所谓自然故障。下面主要分析由于设计、制造、使用不当而产生的故障。

1）设计原因。设计问题是关系到液压系统性能好坏的决定性的一个环节，属原始问题。比如油液的污染会给液压系统带来一系列故障。在液压系统中，油箱是极易造成油液污染的。最常见的是“封闭性”设计做得不够，如在联接处接管不加以密封或密封不完好，这将会导致污物渗入油箱。污染的油液渗透到液压系统中，会加速液压元件的磨损、锈蚀、堵塞，最终液压故障就由此出现了。

2）使用原因。工程机械由于施工环境较差，其执行机构的活塞杆常裸露在外，很容易感染上大气中的污物。杆在伸出缩进的运动过程中，不仅受到磨粒的磨损与大气 ，腐蚀性气体的锈蚀，而且还可能有污染物从杆与套的配合间隙中渗入，污染油液会加速液压缸和组件的磨损。

2.3 液压设备的故障诊断方法

1）视觉诊断法。用眼睛观察液压系统工作情况。观察液压缸活塞杆或工作台等运动部件时的动作有无、速度快慢、有无跳动爬行；观察各油压点的压力值变化过程、大小及波动；观察油液的温度是多少，油液是否清洁、是否变色，油标指示的油量高低，油黏度的稠淡，油的表面是否有泡沫；观察液压管路各接头处、阀板上结合处、液压缸端盖处、液压泵传动轴处等，是否有渗漏、滴漏和出现油垢等现象；观察从设备加工出来的产品，间接间断运动机构的工作状态，系统压力和流量的稳定性；观察电磁铁的指示灯、指示块，判断电磁铁的工作状态、位置。判断液压元件各油口之间的通断情况，可用灌油法、吹气、吹烟法，出油、出烟气的油口为相通口，不出油、烟气的油口为不通口。

2）听觉诊断法。用耳听判断液压系统或液压元件的工作是否正常。一听噪声，听液压泵和液压系统噪声是否过大，频率是否正常，溢流阀等元件是否有叫声；听油路板内部是否有微细而连续不断的声音。二听液流声，听液压元件和管道内是否有液体流动声或其他声音；听到管内有轰鸣声，为压力高而流速快的压力油在油管内的流动声；听到管内嗡嗡声，为管内无油液而液压泵运转时的共振声；听到管内有哗哗声，为管内一般压力油的流动声；若一边敲击油管一边听检，听到清脆声为油管中没有油液，听到闷声为管中有油液。三听冲击声，听工作台换向时冲击声是否过大，液压缸活塞是否有撞击缸底的声音听电磁换向阀的工作状态，如果交流电磁铁发出嗡嗡声，则说明是正常的。

3 机械液压系统的故障诊断技术的发展趋势展望

工程液压系统故障在线故障检测和预测的理论和实践问题是我们今后工作所必须解决的重点和难点所在。因此，今后液压诊断技术的发展我们将注意将信息采集、混合智能故障诊断技术及基于因特网的远程协同诊断技术、以及故障检测及分离为核心的容错控制、监控系统为可信性系统研究。通过这些研究，为解决我国液压系统在线故障和预测理论和工程界的难点，从而建立全国工程机械远程服务系统，以及把我国液压系统诊断技术发扬光大，都具有十分重要的价值。

4 结束语

现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业化水平好坏的衡量标准。如美国等国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。世界各国都重视发展基础产品。近年来，国外液压技术由于广泛创造了一些高新技术成果，使基础产品在水平、品种及扩展应用领域方面都有很大提高和发展。由此可见，液压传动产品等在国民经济和国防建设中的地位和作用十分重要。它的发展决定了机电产品性能的提高。它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件，也是完成重大工程项目、重大技术装备的重要保证，更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。所以说液压传动产品的发展是实现生产过程自动化、尤其是实施先进工业化道路的重要手段。

参考文献

[1]王世明,杨为民,李天石,贾鸿社.国外工程机械新技术新结构和发展趋势[J].工程机械,2004,1.

[2]贺彩宏,韩学松.工程机械出口谋略[J].建筑机械,2006,12.

[3]徐晓光,喻道远,等.工程机械的智能化趋势与发展对策[J].工程机械,2002,33(6).

[4]冯开林,陈康宁,等.先进液压控制技术在工程机械的应用研究[J].工程机械,2002,33(5).

[5]谢宝义.工程机械状态检测与故障诊断技术[J].计量与测试技术,2002,4.

承压设备的风险评估技术及其在我国的应用和发展趋势 篇4

关键词：铁路通信；GSM-R技术；应用；发展

1 GSM-R系统的结构

GSM-R技术是调度和指挥铁路日常运营的专用移动通信技术，是一种基于分组数据的通信方式。其主要由四部分组成：第一，基站子系统，BSS借助无线接口直接连通移动台且承担着无线信号的发送接收与无线资源管理工作。BSS主要是由编译码和速率适配单元（TRAU）、基站控制器（BSC）、基站收发信机（BTS）和弱场设备这几个功能实体构成的。第二，网络子系统，网络子系统又涉及网络交换子系统、移动智能网子系统以及通用分组无线业务子系统。一是，其中网络交换子系统主要是由VLR、MSC、HLR、AUC、IWF、GCR、SMSC、AC与IN等功能实体构成，进行交换业务与用户数据的安全和移动管理。这些实体是借助No.7信令协议来实现之间的通信；二是，通用分组无线业务的子系统，GPRS子系统是分组无线业务的重要部分。GPRS子系统主要包括两层结构：一是核心层，核心层主要是由SGSN、GGSN、DNS和RADIUS的功能实体构成；二是无线接入层，无线接入层主要包括基站、PCU与终端等结构。为了降低投入成本，GPRS无线接入层组网必须高效利用GSM—R系统所提供的设备资源；跟GSM—R系统同用一个频率资源；利用GSM—R系统的基站来完成无线覆盖，不增设单独的GPRS系统基站。GPRS子系统的功能主要是为无线用户提供分组数据承载业务。第三，运行和业务支撑子系统，OSS主要包括用户管理系统与网络设备维护管理系统两个系统。第四，终端设备，终端设备是用来接入GSM-R网的移动台和无线固定台等设备，具有让用户直接使用的功能。具体结构如图1所示。

2 GSM-R技术在我国铁路通信中的应用

2.1 调度命令传送

TDCS系统通过查找机车编号以及对应的目的IP地址，将其调度命令适时发布，具有强大的功能，此时GSM-R系统经过GSM-R网络组成的数据链路将调度指令传送到车载无线通信设备上，从而实现运行机车准确、及时地接收到调度指令。这种调度命令是铁路调度指挥中枢系统发布的，具有较高的权威性，是列车运行指挥系统的关键环节以及列车信号传输的层级管理。

2.2 列车调度指挥

GSM-R系统在铁路通信中的应用，还包括使调度与司机之间进行顺畅的通话，从而有效指挥各种列车的顺利运行。调度与列车司机的通话是否顺畅，决定了列车运行的有序和安全，由此可以看出GSM-R系统在行车通信系统的重要地位，其有效的应用提高了列车运营各部门之间的通信畅通度，进一步促进了列车运行的安全性。

2.3 机车同步控制

铁路的列车运行具有特殊性，需要多个机车牵引，那么就要求多个机车的运行例如加减速、制动等一系列行为必须保持高度的一致，铁路指挥部门必须同步操纵这些数据，GSM-R系统的应用极大地实现了各个机车间信息的传递和交换等要求，提高了列车运行的安全性和高效性。

2.4 多种旅客服务功能的应用

在铁路通信系统中应用GSM-R技术可以便捷、高效的为旅客提供售票以及相关的查询等服务功能，实现列车运行动态的实时更新。另外，GSM-R技术的应用还具有跟踪货运的服务，通过对货车的定位实时掌握和了解所运货物的精确位置。此外，GSM-R技术在我国铁路通信系统中还具备按近连续式传输机车信号、无线列调、区间移动通信以及据实况进行GSM-R场强合理覆盖的功能。

2.5 多优先级抢占呼叫权

铁路通讯网络不仅要具备列车自动化控制作用，还要具有紧急呼叫系统，若某个无线电信道出现拥堵的情况，可以及时建立新的高优先权的通讯连接，中断低优先权呼叫，保障铁路通讯系统的实时性和有效性。

3 GSM-R技术的发展

关于GSM-R技术的今后的发展，我们还要注意几个重要的问题。首先是要全面、系统的考虑GSM-R设备间的互联、互通性，以安全、稳定以及高效实用为目标进行铁路移动通信的构建，并适时改进不适应现代铁路运输需求的移动信息传送平台。其次是为了保障铁路通信系统在电磁复杂环境里的稳定和有序，GSM-R系统可采用空中无线管控为列车运行控制系统构建一个无干扰、无污染的环境。另外，还应充分运用。例如GPRS技术等先进的技术，优化数据信息传输容量，灵活配置各种资源并实现各种类型数据信息的传输。最后是建立健全铁路网络运营维护管理机制，实时研发GSM-R技术的新应用、新业务，比如构建调度命令、站场图形等，促进铁路事业的深层次发展。

4 结束语

总之，目前铁路事业的蓬勃发展，需要较高技术水平的通信系统做保障，GSM-R技术作为专用于铁路日常运行管理的关键技术，对铁路的高效、安全、快捷运行具有重要的推动作用，铁路运营管理人员，应加强对其的分析研究，为铁路事业的长远发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李晟阳.融合GSM-R技术的铁路无线列调系统[D].西安工业大学，2012.

[2]吴端坡.GSM-R多普勒效应与切换掉话分析及车载分析系统研究[D].浙江大学，2014.