林文舉，周吉軍

（新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，新疆 烏魯木齊 830011）

在役壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫與評(píng)定決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

林文舉，周吉軍

（新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，新疆 烏魯木齊 830011）

本文在對壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫與評(píng)定決策支持系統(tǒng)分析研究中，對評(píng)定決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)分析，同時(shí)探索壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，希望能夠?yàn)閴毫θ萜魅毕菰u(píng)定提供有效解決方法。

壓力容器；數(shù)據(jù)庫；缺陷；決策系統(tǒng)

伴隨著壓力容器使用時(shí)間不斷延長，在實(shí)際運(yùn)行過程中開始存在各種安全隱患，因此必須定期對壓力容器進(jìn)行檢測，對壓力容器進(jìn)行安全評(píng)定。傳統(tǒng)方法在對壓力容器檢測過程中，主要是通過人工安全評(píng)定模式，整個(gè)評(píng)定計(jì)算量十分龐大，計(jì)算繁瑣，同時(shí)無法對壓力容器深入分析。所以，數(shù)據(jù)監(jiān)測過程中在應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)之后，同時(shí)以數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為前提條件，構(gòu)建決策支持系統(tǒng)就十分重要。評(píng)定決策支持系統(tǒng)在構(gòu)建完畢之后，能夠?qū)毫θ萜鬟\(yùn)行內(nèi)所存在的安全隱患及缺陷評(píng)定自動(dòng)化開展。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫與評(píng)定決策支持系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要目的就是有效解決壓力容器在長時(shí)間應(yīng)用內(nèi)所存在的大量數(shù)據(jù)，對壓力容器危害性缺陷與管理有效識(shí)別與管理。

1.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，為壓力容器評(píng)定決策支持系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖。在壓力容器評(píng)定決策支持系統(tǒng)內(nèi)，任何模塊所具備的功能全部都是獨(dú)立存在的，在對壓力容器缺陷評(píng)定過程中，按照評(píng)定原則對不同數(shù)據(jù)要求進(jìn)行分析，現(xiàn)階段主要應(yīng)用的評(píng)定方式有兩種，第一種在評(píng)定過程中并不需要提供數(shù)據(jù)作為保證，整個(gè)計(jì)算僅僅應(yīng)用模型完成；第二種就是在評(píng)定過程中需要應(yīng)用外部數(shù)據(jù)作為支撐，例如缺陷基本數(shù)據(jù)與壓力容器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，客戶端程序在安裝過程中需要與外部服務(wù)器相連接，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)能夠得到有效運(yùn)行，獲得壓力容器缺陷分析內(nèi)所需要的數(shù)據(jù)資源，完成壓力容器整個(gè)評(píng)定過程。所以，壓力容器決策支持系統(tǒng)結(jié)應(yīng)用分布式結(jié)構(gòu)，在兩種評(píng)定方式落實(shí)過程中，應(yīng)用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫信息，降低程序在運(yùn)行過程中的維修數(shù)量。

在對數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)管理過程中，利用數(shù)據(jù)庫管理模塊就能夠完成整個(gè)管理工作。數(shù)據(jù)庫管理模塊在運(yùn)行過程中，后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫需要與ODBC有效連接，用戶按照自身所具有的權(quán)限，獲得數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問權(quán)利，進(jìn)而完成對數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)更改、添加、刪除等操作。用戶利用評(píng)定系統(tǒng)內(nèi)，主要是利用評(píng)定計(jì)算模塊所具備輸入界面，讓評(píng)定計(jì)算模塊與用戶輸入界面之間能夠相互交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)信息的作用。

圖1 壓力容器評(píng)定決策支持系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 系統(tǒng)的功能模塊組成

在壓力容器缺陷評(píng)定系統(tǒng)內(nèi)，一共具有三個(gè)功能模塊，分別為缺陷評(píng)定模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊與知識(shí)庫模塊。

（1）缺陷評(píng)定模塊。缺陷評(píng)定模塊主要功能為就是對壓力容器失效及應(yīng)力分析研究，得到壓力容器缺陷曲線變化，進(jìn)而得出壓力容器缺陷評(píng)定結(jié)果。缺陷評(píng)定模塊內(nèi)所輸入的數(shù)據(jù)信息主要分為三種，分別為缺陷尺寸、容器結(jié)構(gòu)與材料性能。缺陷評(píng)定模塊在對壓力容器缺陷評(píng)定過程中，需要應(yīng)用到評(píng)定規(guī)范與評(píng)定方法，在一定情況下甚至還需要利用到更加詳細(xì)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而缺陷評(píng)定模塊內(nèi)具備人機(jī)交互接口，同時(shí)缺陷評(píng)定模塊還能繪制評(píng)定曲線。

（2）數(shù)據(jù)庫管理模塊。數(shù)據(jù)庫管理模塊主要功能主要包含三種，首先就是將后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)建；其次，用戶在操作數(shù)據(jù)庫管理內(nèi)，在確認(rèn)用戶身份之后，完成對數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)添加；最后，評(píng)定數(shù)據(jù)修改及刪除操作。為了能夠保證壓力容器缺陷評(píng)定決策支持系統(tǒng)所具備的安全性能，進(jìn)而需要設(shè)置訪問權(quán)限，對用戶所能夠訪問的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行劃分。

（3）系統(tǒng)知識(shí)庫模塊。系統(tǒng)知識(shí)庫模塊主要功能是為技術(shù)操作人員提供操作手冊，手冊內(nèi)包含理論評(píng)定與評(píng)估手段。

2 壓力容器缺陷評(píng)定步驟

壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器上，程序在運(yùn)行過程中需要數(shù)據(jù)作為支持的情況下，客戶端就會(huì)向位于服務(wù)器端的壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫發(fā)生數(shù)據(jù)支持請求，服務(wù)端壓力容器缺陷數(shù)據(jù)庫在按照客戶端所提出的請求進(jìn)行針對應(yīng)對，完成請求處理之后，將數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果反饋到客戶端上。

在對壓力容器初始評(píng)定參數(shù)確認(rèn)完畢之后，客戶端上程序會(huì)按照用戶所提出的申請，對評(píng)定缺陷及評(píng)定類別進(jìn)行確認(rèn)，通過計(jì)算模型將不同情況進(jìn)行全面評(píng)定，用戶在分析評(píng)定結(jié)果過程中，主要是利用計(jì)算模型所評(píng)定結(jié)果，進(jìn)而對壓力容器裂紋發(fā)展趨勢進(jìn)行了解。用戶要是對評(píng)定結(jié)果十分滿意，就可以向評(píng)定步驟與評(píng)定結(jié)果進(jìn)行輸入。用戶要是對評(píng)定結(jié)果并不滿意，就可以對評(píng)定步驟進(jìn)行重新評(píng)定，進(jìn)而保證評(píng)定結(jié)果滿足用戶需求。

壓力容器缺陷評(píng)定決策支持系統(tǒng)應(yīng)用分布式結(jié)構(gòu)，開發(fā)評(píng)定數(shù)據(jù)庫安裝在服務(wù)器端上，在客戶端程序開發(fā)上應(yīng)用VisualBasic。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

壓力容器評(píng)定決策支持系統(tǒng)具備一個(gè)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要由兩部分構(gòu)成，分別是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與系統(tǒng)評(píng)定知識(shí)庫。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在對缺陷數(shù)據(jù)檢測過程中，包含三種檢測方法，分別是UT、RT、MT，同時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還能夠?qū)π扪a(bǔ)之后壓力容器的缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行管理分析，保證評(píng)定決策支持系統(tǒng)在評(píng)定過程中具備評(píng)定幾何參數(shù)與材料性能。為了能夠?qū)?shù)據(jù)庫有關(guān)操作進(jìn)行簡化，缺陷數(shù)據(jù)庫能夠直觀便捷為壓力容器缺陷評(píng)定支持決策系統(tǒng)提供所需要的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)將評(píng)定結(jié)果數(shù)據(jù)在儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，系統(tǒng)還需要具備打印性能，進(jìn)而保證用戶能夠?qū)?shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行直觀分析。

壓力容器缺陷評(píng)定是以科學(xué)研究成果作為理論基礎(chǔ)，例如力學(xué)理論、彈性理論等，在壓力容器缺陷評(píng)定書冊內(nèi)也涉及到很多專業(yè)知識(shí)，缺陷評(píng)定數(shù)據(jù)庫應(yīng)將壓力容器缺陷評(píng)定所涉及到的數(shù)據(jù)信息包含在內(nèi)，進(jìn)而保證缺陷評(píng)定數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)全面、系統(tǒng)。在壓力容器缺陷評(píng)定內(nèi)主要包含四方面內(nèi)容：壓力容器基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、缺陷評(píng)定目標(biāo)、缺陷評(píng)定與評(píng)定方法。

4 壓力容器缺陷計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定過程

4.1 失效模式判斷

壓力容器失效缺陷主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，分別為斷裂、塑形失穩(wěn)與疲勞失效。在對壓力容器失效缺陷分析內(nèi)，首先應(yīng)該按照失效形式，選擇合理缺陷評(píng)定方法，進(jìn)而對壓力容器失效形式進(jìn)行判斷。壓力容器失效形式在確定之后，制定針對性修復(fù)方法，在保證壓力容器運(yùn)行質(zhì)量的情況下，延長壓力容器實(shí)際壽命。

4.2 代表性缺陷的危害性分析與缺陷特征

從壓力容器安全性能層面上而言，需要對壓力容器在運(yùn)行過程中所具備的缺陷特點(diǎn)進(jìn)行分析研究，對壓力容器現(xiàn)有缺陷進(jìn)行類別劃分，有效對壓力容器缺陷進(jìn)行簡化，例如可以將壓力容器缺陷劃分為三種類別，分別為幾何結(jié)構(gòu)、表面凹坑與埋藏裂縫。

4.3 壓力容器應(yīng)力應(yīng)變分析

在對壓力容器應(yīng)力應(yīng)變分析研究中，需要選擇合適的壓力容器應(yīng)力應(yīng)變分析方式，進(jìn)而才能夠?qū)毫θ萜鲬?yīng)力狀態(tài)進(jìn)行有效研究，其中主要應(yīng)用到的參數(shù)分為三種，分別是彎曲應(yīng)力、殘余應(yīng)力與峰值應(yīng)力。

4.4 材料性能參數(shù)確定

利用取樣形式，對壓力容器材料在硬度與拉伸上所具備的機(jī)械性能進(jìn)行評(píng)定，并且了解壓力容器材料化學(xué)組成，為壓力容器缺陷評(píng)定具備數(shù)據(jù)保障。

5 結(jié)語

壓力容器缺陷評(píng)定決策支持系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，具有良好穩(wěn)定性。壓力容器缺陷評(píng)定系統(tǒng)能夠有效對壓力容器工程問題全面分析研究，同時(shí)還能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行評(píng)定。壓力容器數(shù)據(jù)庫在實(shí)際運(yùn)行過程中，能夠按照工程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，保證壓力容器結(jié)構(gòu)評(píng)定具備數(shù)據(jù)支持與管理，將最新評(píng)定結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，缺陷數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)也能夠得到有效拓寬，為壓力容器發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]王堅(jiān),徐國華.智能制造環(huán)境下的信息集成技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,2014，11（23）：164-165.

[2]韋銀星,張申生,周曉俊等.企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)的研究[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)-CIMS,2015，23（45）：188-191.

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1671-0711（2017）05（下）-0087-02