针对机械密封可靠性评估中功能函数为隐式非线性的问题,提出了基于径向基函数神经网络和蒙特卡罗的评估方法。首先,确定表征机械密封性能的参数和相应的敏感应力参数;其次,结合试验过程记录数据,利用径向基函数神经网络建立机械密封性能参数与敏感应力参数之间的近似函数模型;然后,结合应力-强度干涉理论构建机械密封的功能函数模型;最后,利用蒙特卡罗法对机械密封的可靠性进行评估。案例分析结果验证了所提方法的有效性与正确性,具有一定的工程实用价值。

收集了国内石化领域中压缩机、泵、釜和搅拌器4种应用平台4类机械密封的故障数据415例,通过建立各类机械密封可靠性模型,分析了机械密封在不同应用平台的可靠性水平。研究结果表明:机械密封寿命符合威布尔分布规律,形状参数m=1.12~4.72,弹簧接触式机械密封在4种应用平台上的平均寿命由小到大依次为搅拌器、压缩机、泵、釜;泵平台的3类密封平均寿命由小到大依次为机械与干气组合密封、液膜密封、弹簧接触式密封。