基于模糊故障树的中空纤维膜分离器可靠性分析

• 作者: 李天伦 王伟 石文华 贺高红 肖武
• 来源期刊: 膜科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 中空纤维膜分离器 可靠性 故障树分析 模糊集理论 专家意见法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 应用研究|Application research
• 页码范围: 95-102,116
• 页数: 9页
• 分类号: TQ051.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2022.02.013

摘要

通过对气体分离的中空纤维膜分离器几何结构、材料特性和工艺分析,确定了封装胶黏剂失效、腐蚀性气体和操作温度过低等12个基本事件,以及密封失败、壳体被腐蚀和膜丝失效等9个中间事件;以膜分离器失效为顶事件,利用故障模式机理和模糊集合理论,建立了模糊故障树模型.设计了基本事件发生概率专家调查表,遴选了10位专家的反馈意见,将三角形模糊数和梯形模糊数相结合,利用相似度聚合法计算获得基本事件的发生概率.通过对故障树模型的定性分析,确定了最小割集和最小径集,并对基本事件的结构重要度进行了排序.基于故障树最小割集的F-VI和RRW的排名计算,确定了重要度最高的最小割集为MC9(有机溶剂蒸汽凝结),重要度最低的最小割集为MC6(膜丝溶胀).通过对模糊故障树模型进行定量分析,经计算得顶事件气体膜分离故障的概率为3.285％,符合经验值.对基本事件进行了结构重要度、概率重要度和临界重要度分析和排序,确定了排名前三的基本事件依次是除雾器故障、操作压力过高、有机凝液致胶黏剂溶解.