南京锅检院安全阀安全保障综合管理体系项目结题汇报
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Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,,,*,Click to edit Master title style,,NANJING BOILER & PRESSURE VESSEL INSPECTION,INSTITUTE,,,扬巴安全阀安全保障综合管理体系项目结题汇报,2014,年,5,月,汇报人： 章彬斌,主要内容,,,,,,,项目概况,1,风险评估,2,,,,,,,安全保障综合管理体系,3,项目成果,4,,安全阀运行技术要求,必要的密封性,——,安全阀的泄漏会影响到设备或系统的正常工作，若介质具有毒性或腐蚀性，则泄漏还会造成严重的后果,,可靠的开启,——,当进口压力达到预定整定的压力值时，安全阀应及时开启,,及时稳定的排放,——,安全阀开启后应达到规定的开启高度，进入稳定排放状态没有频跳、颤振、卡阻等现象,,适时地关闭,——,回座压力过低意味着能量和介质的过多损耗，给系统恢复正常运行带来困难；回座压力过高也不利于关闭后重新建立密封,,关闭后的密封,——,阀门关闭后，应该能有效地阻止介质继续流出，重新达到密封状态,项目概况,扬巴公司历来特别重视安全阀安全状况，在安全阀选型、采购、操作、日常巡检、送检等管理各环节都严格把关，扬巴公司为了能在连续生产的情况下，对安全阀进行一年一检，使之符合国家法规要求，做了大量工作，不仅自己储备各类备阀备件作为损坏更替和离线校验更替，还同领先专业检验机构研讨先进的检验方法和管理理念，采用离线校验、校验、检查等方式相结合，有效地保证了安全阀的安全合法使用，为装置的安全运行提供了有力的保障。
但在以下三方面依然存在一些需要加强的地方安全阀管理现状,,,备阀备件数量大，应加大对备阀备件的管理统计,安全阀管理需要加强的方面,安全阀的检验经济性和可靠性问题，既如何更合理的选择检验周期和检验方法,信息化在安全阀管理中的应用安全阀安全保障管理体系的定义,安全阀运行的风险水平始终控制在合理的和可接受的范围内，使安全阀在服役期内实现功能上和物理上的完整性不断地对安全阀潜在的风险,,因素进行识别和评价,预测其可能带来的,,危害和风险性,采取相应的风险控制对策,安全阀综合管理体系原理,综合管理体系的优点,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,改进管理模式,,通过安全阀安全保障综合管理体系技术的研究可以有效地改进安全阀的管理模式，将安全阀管理变被动为主动，变周期性检验维修为计划、预防性维修3,2,4,提高工作效率,,通过建立安全阀管理数据库，对安全阀的各项数据实施信息化管理，使管理过程可视、可查、可控，显著提高安全阀管理工作效率和降低安全阀管理工作强度节约维护费用,,根据失效可能性和风险等级综合制定相应的检验、管理措施，提高检验、管理的针对性和有效性，降低不必要的检验和维修频率，使管理的资源用在最需要管理的地方。
降低运营成,本,,通过安全阀安全保障综合管理体系的运行可以制定相应的风险控制对策，包括采购、检验和维修，不断改善和识别不利影响因素，提高工作和资金效能，从而降低运营成本项目执行概况,2012,年,3,月，在南京锅检院与扬巴公司首次就项目内容交流后，南京锅检院成立院项目组，制定了项目方案2012,年,4,月，南京锅检院向扬巴公司汇报提交项目实施方案初稿，并征求意见2012,年,5,月,~6,月，南京锅检院与扬巴公司共同成立项目组，双方对方案内容进行修改，并就修改内容进行商议确认2012,年,7,月，南京市锅检院制定项目实施可行性报告2012,年,8,月,~9,月，项目组进驻扬巴,OXO,装置现场，在扬巴公司相关人员的配合下，完成相关技术资料的收集整理与分析，并进行扬巴安全阀管理软件调研工作项目执行概况,2012,年,10,月,~11,月，项目组与扬巴公司对收集整理的数据进行了修正、整理和确认后进行风险分析计算，编写安全阀综合管理体系，制作扬巴安全阀管理软件2012,年,12,月，项目组对扬巴安全阀管理软件进行数据测试，编写项目中期报告试点,OXO,装置初稿，提交各方讨论2013,年,3,月,~9,月，项目组进驻扬巴各装置现场进行相关技术资料的收集整理与分析。
2013,年,10,月,~12,月，项目组与扬巴公司对收集整理的数据进行了修正、整理和确认后进行风险分析计算2014,年,1,月，编写项目结题报告初稿，提交各方讨论2014,年,4,月，召开项目软件系统培训会，安全阀安全保障综合管理信息系统上线项目目标,建立形成安全保障综合管理体系技术规范,制定安全阀分类管理策略,进行安全阀风险计算,分析安全阀的失效可能性和失效后果,建立安全阀综合管理体系数据库,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,制作安全阀安全保障综合管理软件,安全阀风险评估,采用,API581,推荐的威布尔方法计算安全阀的失效可能性,,,,分为新投用安全阀和有检验历史的安全阀两种,.,——,安全阀开启失效可能性,其中，参数,η,mod,，,β,为安全阀的工作状态的函数，是根据安全阀的类型、工作环境、检验方法和频次经修正和计算得出t——,新投用安全阀服役时间，对有检验历史是离上一次检验的,,服役时间，单位为年环境分类,轻微,——,中等温度下清洁的碳氢化合物；没有水合物存在；少量的硫化物和氯化物；平均无故障时间（,25,年）；更偏重于长时间磨损失效的情况。
例如：碳氢化合物气流（包括润滑油）、液化石油气体、锅炉给水、低压蒸汽和清洁气体（如氮气和空气）中等,——,碳氢化合物含有颗粒物质；存在含量较少的单独水合物相，清洁、过滤和处理过的水包括在这一类；温度达到,260℃,时，有相当含量的硫化物和氯化物存在；平均无故障时间（,15,年）；很难定义为由于损伤累积导致的磨损失效例如：中间碳氢化合物气流、服役过程中的润滑油和密封油、工艺水（不是冷却水和锅炉水）和中等至偏高压力气流严重,——,碳氢化合物在,260℃,以上进行处理，具有强烈的堵塞趋势；硫化物和氯化物集中度高；在可能发生聚合的温度下处理单体；还可能包括工艺水合物溶液、冷却水等；平均无故障时间（,7,年）；失效形式为随机类型，存在多种失效的机制，比如腐蚀或者堵塞例如：重碳氢化合物流（如原油）、煤油、冷却水、腐蚀性液体和蒸汽、含,H2S,的气体无法开启的安全阀工作环境分类,如,300-PSV-0501B,的介质为,70 ℃,下的轻石脑油，服役环境苛刻度定为中等环境分类参数选择,开启失效可能性的默认,Weibull,参数,服役环境苛刻度,普通弹簧载荷式和波纹管平衡式安全阀,,先导式安全阀,,,β,η,β,η,轻微,1.8,50.5,1.8,33.7,中等,1.8,23.9,1.8,8.0,严重,1.8,17.6,1.8,3.5,,,Fc,普通弹簧载荷式安全阀的修正因子，安全阀排放到封闭系统或火炬时，取,0.75,；其他情况取,1,η,def,按上表推荐的默认值选取,环境分类参数选择,,,Fenv,环境修正因子按上表,POFOD,列,选取,环境情况,POFOD,η,修正,POL,η,修正,操作温度：,100,℃,
如果系统最高操作压力,/,整定压力项已经应用了环境因子，那么对于泄漏失效,η,参数的环境修正因子,0.5,不用超压修正因子,——,超压修正因子,,——,由用户根据工艺系统情况和超压事件情况决定，,KPa,MAWP,——,受保护设备允许的最大工作压力，,KPa,如,330-PSV-3603,低压蒸汽超压事件是由于控制阀失效引起，则,Po,，,j,是选取上游阀前压力检验历史修正,,,,,,,,,,计算初始开启失效可能性,计算初始正常开启可能性,,检验合格开启失效可能性,——,检验置信度因子,,检验历史修正,,,,,,,,,,带检验更新权重的失效可能性方程,计算更新的特征寿命,对安全阀的每个检验记录重复以上步骤直到获得最终的更新特征寿命值,失效可能性计算考虑因素,安全阀的类型,,如相同的服役环境苛刻度，波纹管平衡式的泄漏失效修正低安全阀的使用时间和检验次数（新旧阀的修正）,,如计算中，相同情况下新阀的失效可能修正低，相同的使用时间，在相同的检验频率下，离线校验（高度有效）的失效可能修正低服役系统状况,,如有脉冲的系统比有颤振历史的开启失效修正高排放方式,,如安全阀排放到封闭系统比排空的修正高。
失效可能性计算考虑因素对比,Unit,No,Device Type,PRV PoF(On Demand),PRV LoF (Open),Likelihood Cat (Overall),Risk Rank (Overall),C1,Y40021,Conventional,1.81E-03,5.42E-04,2,3 Medium High,,,Balanced bellows,1.81E-03,3.23E-04,2,3 Medium High,EOEG,Y51531,Conventional,1.82E-03,5.47E-04,2,3 Medium High,,,Balanced bellows,1.09E-03,3.26E-04,2,3 Medium High,IBBD,PSV-1101,Conventional,3.89E-02,1.17E-02,3,3 Medium High,,,Balanced bellows,2.34E-02,7.01E-03,3,3 Medium High,LDPE,Y10401,Conventional,4.49E-02,1.35E-02,3,2 Medium,,,Balanced bellows,2.70E-02,8.11E-03,3,2 Medium,OXO,Y44501,Conventional,4.83E-02,1.45E-02,3,3 Medium High,,,Balanced bellows,4.83E-02,1.45E-02,3,3 Medium High,有无波纹管比较,安装波纹管平衡式的安全阀比普通安全阀的开启失效概率要略低，但失效可能性等级和风险水平量级保持不变。
失效可能性计算考虑因素对比,是否有爆破片比较,Unit,No,Rupture,PRV PoF(On Demand),PRV LoF (Open),Likelihood Cat (Overall),Risk Rank (Overall),C1,Y40021,Y,1.10E-03,3.30E-04,2,3 Medium High,,,N,1.81E-03,5.42E-04,2,3 Medium High,EOEG,Y51531,Y,1.11E-03,3.33E-04,2,3 Medium High,,,N,1.82E-03,5.47E-04,2,3 Medium High,IBBD,PSV-1101,Y,1.70E-02,5.10E-03,3,3 Medium High,,,N,3.89E-02,1.17E-02,3,3 Medium High,LDPE,Y10401,Y,1.94E-02,5.81E-03,3,2 Medium,,,N,4.49E-02,1.35E-02,3,2 Medium,OXO,Y44501,Y,2.07E-02,6.20E-03,3,3 Medium High,,,N,4.83E-02,1.45E-02,3,3 Medium High,爆破片与安全阀联用比普通安全阀的开启失效概率要略低，但失效可能性等级和风险水平量级保持不变。
风险评估后果计算,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,后果,中毒后果,燃烧爆炸后果,介质泄漏损失,停产损失,环境清理后果,损坏设备修复后果,总风险,,,,,,,,,,超压情况下安全阀开启失效的总风险,,ndc,表示,超压情况数,,,j,表示某一种超压情况,,失效后果计算考虑因素,是否有根阀,,在安全阀泄漏或开启后无法回坐时，损失介质少排放方式,,排放到火炬回收系统的取,0.5,，排放到封闭回收系统的去,0,；排放到封闭系统的泄漏发现时间长，排放大气的发现时间短安全阀尺寸,,尺寸大的安全阀排量大，但发现时间短数据的收集、整理和分析,项目启动数据开始采集,,确定数据采集范围,识别数据来源,统一数据单位和分组规则,,,,,安全阀制造信息,物流数据,,,运行记录,,检验资料,划分安全阀保护工艺段,,后果数据,,数据是否得到核实,,,,,,是,数据输入,,否,,,,数据库建立,项目数据库以数据表格形式实现，分别建立了,安全阀台账信息,、,安全阀备件台账,、,压力容器台账信息,、,压力管道台账信息,，其中安全阀台账信息除了对现有台账内容根据固有资料（安全阀出厂资料、,PID,、,PFD,等）进行一一核对外，还在现有台账的基础上添加了,PID,号、类型、要求排量、额定排量、泄放路径、是否有爆破片、安装方式、所属物流号、是否有根阀、所保护设备、备阀数、备件数、安全阀参数卡片，这些内容的加入，基本完整了安全阀台账内容。
在压力容器、压力管道台账中补充整理了,PID,号、,PFD,号、主物流物流号物流划分,项目将扬巴各装置的物流整理内容如下：,,（,1,）整理了安全阀、压力容器、压力管道台账中所有物流的主物料明细2,）整理了安全阀、压力容器、压力管道台账中所有物流线上存在设备明细物流划分,按照物流的物质和截断阀的设置，以及安全阀评估的需要重新划归了物流，将原有物流整合并列成新的物流回路UTILITY,装置共划分,45,个物流回路UTILITY C405,装置共划分,107,个物流回路PP,装置共划分,8,个物流回路BCC,装置共划分,372,个物流回路，其中,EU,装置,143,个，,PGU,装置,46,个，,AEU,装置,44,个，,SCTF,装置,80,个，,SCTU,装置,37,个，,SUB,装置,22,个物流划分,AA/AE,装置共划分,19,个物流回路C1,共划分,52,个物流回路，其中,C1,装置,22,个，,ACN,装置,30,个EB/SM,装置共划分,17,个物流回路IB/BD,装置共划分,40,个物流回路SYNGAS,装置共划分,14,个物流回路物流划分,OXO,装置共划分,73,个物流回路，其中,OXO,装置,38,个，,2PH,装置,16,个，,PIB,装置,19,个。
LDPE,装置共划分,68,个物流回路PS/EPS,装置共划分,8,个物流回路EO/EG,装置共划分,32,个物流回路物流划分,失效可能性,服役时间,失效可能性,,,,,,1,2,3,4,5,2013,276,1249,1727,511,0,2014,0,218,2700,845,0,2015,0,0,2232,1531,0,2016,0,0,1467,2296,0,2013,年，失效可能性为,4,级以上占,13.6%,，,2014,年占,22.5%,，,2015,年占,41.2%,，,2016,年占,61.3%,风险结果,服役时间,风险等级,,,,,低,中等,中高,高,2013,483,2023,1227,30,2014,477,1503,1704,79,2015,421,1156,2107,79,2016,245,1056,2383,79,2013,年中、低风险安全阀占全部安全阀的,66.6%,，,2014,年占,52.6%,，,2015,年占,41.9%,，,2016,年占,34.6%,安全保障综合管理体系,,,安全阀综合管理体系,①,安全阀基础数据库,②,系统数据实时更新,,⑥,组织协调性优化,,,安全阀分类管理,⑦,安全阀失效紧急处置指南,,持续循环改进,③,安全阀风险评估,,④,基于风险的检验策略,,⑤,基于风险的维修和保养策略,安全阀分类管理,《,特种设备分类监管工作意见实施细则（试行）,》,指出应将特种设备分类管理，其中指出根据特种设备使用单位防范风险的能力和达到安全管理标准化的程度对使用单位进行分级,。
参照细则第三条内容安全阀分类监管划分如下：,,1,类：低,A,、中,A,、低,B,；,,2,类：中高,A,、中,B,、低,C,；,,3,类：高,A,、中高,B,、中,C,扬巴公司防范承压特种设备风险的能力和达到安全管理标准化的程度一直处于行业前列，并还在不断加强，对照细则中特种设备使用单位分级标准，扬巴公司为,A,级安全单位,分类管理重点,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,历史记录,,历史记录包括发生故障的时间，故障现象的描述，离线校验和解体检查情况，原因分析，处理过程和管理措施其中故障现象应重点描述对自身系统和环境的影响，以便日后更快的发现此类故障3,2,4,质量追踪,,为,2,类和,3,类安全阀建立质量追踪记事本，记录同一工况下，哪些厂家生产的安全阀能够长周期运行，发生的主要故障点，为今后采购,2,类和,3,类位置的安全阀提供技术支撑备阀备件,,为,3,类安全阀建立合理的备阀备件储备定额，保证,3,类安全阀在发生故障时能够及时修复，减少因,3,类安全阀故障产生的检修时间运行情况,,3,类安全阀是失效频率或失效后果较高的安全阀，应加强对,3,类安全阀的运行情况的检查，主要关注安全阀进出口（出口是封闭系统）压力波动情况对安全阀的影响。
信息化支持,,案例库,信息化支持,,记事本,信息化支持,,备阀备件台账,安全阀分类管理策略,基于风险的检验策略,,,,,,,,,风险,风险和检验目标,预计风险在提高,下次检验时间,通常有效,高度有效,,停车周期,一般有效,随着安全阀运行时间的不断增加，其风险显然会不断提高，将在一段时间后超过可接受风险目标，通过有效的检验手段，可以使风险等级在一定程度上降低，但不同的检验手段降低的风险量不同，一般有效的检验可以使风险降低，但检验后风险上升的速度快，可通过停车周期内几次一般有效的检验以达到与通常有效或高度有效同样的检验目标，但这种检验目标在某些程度上不是等同的，因为各检验方法的局限性，通常有效和高度有效的检验不能被替代5,,,,,4,,,,,3,,,,,2,,,,,1,,,,,,低,中,中高,高,,对失效可能性等级低于,3,级（不含,3,级）的中、低风险安全阀采用每年一次的检查，每四年进行一次离线校验对失效可能性等级为,3,级的中、低风险安全阀采用每年一次的检查，每三年进行一次离线校验失效可能性等级升为,3,级以上，则每半年进行一次检查，每三年进行一次离线校验,,,失效可能性等级升为,3,级以上，则每半年进行一次检查，每三年进行一次离线校验,,,,对失效可能性,4,级的高风险安全阀每年半年一次检验，无法检验的进行检查，每年一次离线校验,2014,年建议检验周期,,有约,52%,的安全阀在,2014,年建议为一年一次检查，有约,53%,的安全阀在,2014~2016,年建议为三年或四年一次离线校验。
经济效益,,有合计,1948,只安全阀为建议,1,年,1,次检查，,2014,年可节省检验开支,681800,元1948,只,×350,元,/,只,=681800,元,,,特殊检验策略,,由于蒸汽介质安全阀在使用中易发生密封面粘连，使得该安全阀的整定压力出现升高，甚至粘死无法开启的现象，所以应至少每年进行一次排放试验，并且,《,锅炉安全技术监察规程,》,第,174,条,175,条的规定也说明应当对蒸汽安全阀进行校验，,因此，综合考虑检验经济性和失效后果因素，应对整定压力大于,1.0Mpa,，通径大于,50mm,的安全阀采用校验代替检查蒸汽介质安全阀,特殊检验策略,,先前泄漏失效可能性较大的安全阀,,检查应重点考虑检查先前泄漏失效可能性大于,0.002,的安全阀，对怀疑有泄漏的安全阀使用,LED-10,型超声波检漏仪检测PRV POF,,,,图,4-3,先前泄漏失效可能性趋势图,,特殊检验策略,,超压泄漏可能性较大的安全阀,,对超压泄漏失效可能性大于,0.01,的安全阀的建议进行原始状态校验，原始状态校验是在安全阀经过一段周期的使用后，在解体前先进行整定压力试验，此刻的整定压力是安全阀在服役中的实际开启压力，这样可以识别安全阀在实际使用中的性能变化状况，原始状态校验的数据的统计分析对基于风险目标的检验计划编制有着反馈和修正的作用。
No.,特殊检验策略,,背压要求的安全阀,,安全阀的背压即出口压力，是安全阀开启前泄压总管的压力与安全阀开启后介质流动所产生的流动阻力之和一般可用波纹管去平衡背压，但如果是静背压，也可以用弹簧的冷态调校去矫正，对于普通型（非波纹管型）安全阀的静背压不宜大于整定压力的,10%,，有背压的安全阀在使用中对本体的密封性仍然有要求，尤其是阀杆与阀体导向处的密封性，因此，在离线校验中需做进口打压的密封试验特殊检验策略,,检查的补充检验策略,,对于检查中发现有异常的安全阀除了采用超声波检漏仪检测，重要部位的安全阀还可以采用红外检测、声发射检测作为检测内漏的重要手段①,红外热成像检测,,热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度用亮表示温度高，暗表示温度低对于工作温度超出环境温度,20,℃,的阀门系统尤其适用②安全阀泄漏声发射检测,,,基于风险的维修和保养策略,,扬巴基于风险的维修策略主要体现在,,,,,,,,,,,,1,离线维修应重点考虑检查超压泄漏失效可能性大于,0.01,的安全阀，检查重点为堵塞、粘结等情况3,蒸汽系统安全阀在解体后应加强防腐工作，尤其是弹簧的除锈防腐2,离线维修应重点考虑检查先前泄漏失效可能性大于,0.02,的安全阀，对怀疑有异常泄漏的安全阀进行气泡试验和掉压检查，并对已确定泄漏超标的安全阀进行研磨消缺。
维修和保养策略,,为了保证在用安全阀的安全长周期运行，安全阀的保养必不可少，项目提出的保养策略主要包括以下几点：,,1,、严格按照扬巴内部规定的的安全阀日常巡查周期进行巡查2,、对外部有锈蚀或防腐层脱落的安全阀应及时进行防腐处理，但在防腐刷漆中不能污损安全阀的铭牌3,、为了提高安全阀巡检等现场工作效率，可为安全阀设置身份识别射频芯片或二维码钢片可以将二维码打在或蚀刻在位号钢牌的反面即可实现,.,,,,,组织协调性优化,,,组织协调性优化,,,建立扬巴公司数据库台账管理模式，该管理模式要求装置工程师对于台账的增删改需要专管工程师的审核，可以有效地避免扬巴公司装置工程师台账与专管工程师台账有不一致的情况,安全阀失效紧急处置指南,,,,,应急救援专家数据库,应急人员组成及培训,失效模式辨识,装备配备,应急操作程序,紧急处,,置指南,应急救援专家数据库,,,当安全阀发生失效，需要紧急处置时，相关专家的支持可以在关键时刻提供有力的帮助，这些专家应来自设计生产、检验、管理等领域，为了便于专家的联系、咨询、邀请、聘任，应建立应急救援专家数据库台账，台账应包括专家单位、资质、专长、主要业绩等应急人员组成及培训,,,,,,,现场操作人员,工艺人员：,,提供工艺运行参数范围。
设备管理人员：提供设备特性参数,检验机构人员：分析失效原因，提出操作建议超压无法正常开启的情形,,,此类失效模式需通过查看工艺压力曲线发现，在日常查看工艺压力曲线出现的异常峰值时，如异常压力超过该工艺段上安全阀的整定压力，应当选择适当时机对该工艺段的安全阀进行调校，而频跳不稳定还可结合现场开启情况判断安全阀泄漏或开启压力降低的情形,,,当有脏物杂质落在密封面上、密封面有损伤、密封面平面度差等原因都可能造成安全阀密封面泄漏，该失效模式因介质的性质、温度不同，安全阀的形式不同，其中部分可通过现场检查发现，泄漏量较大时工艺操作人员也可发现,装备配备,,,拉码,,扭力扳手,带锁钢缆,防毒呼吸器,防烫服,紧急处置操作程序,,,,密封面泄漏处置,,,查看当前系统基础压力是否存在超压泄放情况，以判断安全阀是否开启，如开启后发生泄漏，则可能是有异物卡在密封面上或密封面开启后存在损伤，如确需保证生产进行紧急处置，应将基础压力降至安全阀整定压力的,70%,以下，先处理异物卡在密封面上的可能，对安全阀进行强行排放，期望能将异物吹扫出密封面，每次排放不超过,1,分钟，排放不超过,2,次，排放中可对安全阀进行适当的震击，在安全阀准确回坐后，仍然泄漏，则可能是密封面存在损伤，可尝试对安全阀弹簧进行正向调节再返回原处（注：此法有导致泄漏更大的风险），再进行一次排放。
项目成果,建立了安全阀数据库，梳理了约,200000,余万条数据进行工艺系统,/,工艺段研究，划分了,855,个物流回路进行,3763,只安全阀循环,4,年的风险分析计算进行基于失效可能性和风险等级的常规检验计划制定进行安全阀分类管理研究，制定管理重点制定安全阀失效紧急处置指南为保证体系运转，为扬巴定制安全阀管理信息系统为安全阀备件建立方便查找的管理台账Thank You !,衷心感谢各位领导和专家！,,恳请大家批评指正,。
