基于模糊推理的化工工艺过程本质安全评价体系研究

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化工过程本质安全是一种有效的能够应用于化工工艺过程设计及生产过程中的风险控制及管理手段。大量研究证明,从工艺装置的整个生命周期考虑,本质安全方法还具有经济性的优势。然而,在实际上,本质安全却没有得到广泛的应用,主要原因是缺少一种系统、合理的本质安全评价方法。 国外许多学者尝试开发了本质安全评价方法,其中主要为以经典集合论为基础的指数方法,受到分析因素的不确定性和主观性的限制。而模糊数学方法在本质安全评价上的应用在这一方面具有一定的优越性。 本文应用模糊推理系统,针对国内外本质安全模糊评价研究的不完善之处,以评价指标的建立、指标安全等级划分及隶属度函数设计、推理规则设计、推理结构设计等为主要研究内容,建立了化工工艺过程本质安全评价系统。 最后,通过对甲苯高温加氢脱烷基制取苯的工艺过程进行了本质安全评价,验证了本评价系统的可行性和有效性。实例研究表明,本评价系统能够反映不同操作单元本质安全水平的不同:应用本质安全原理,对工艺参数进行调整后,本评价系统能很好地反映工艺过程本质安全水平的改变,即本评价系统能够有效地应用于化工工艺过程本质安全程度的评价。此外,采用安全补偿程度指标,度量了补偿措施的应用对工艺过程危险性的限制作用。
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