問題故障樹分析報告范文

問題故障樹分析報告范文第1篇

當液相與固相之間，液相與氣相之間，液相與另一不相容的液相之間以及固相和氣相之間，由于流動、攪拌、沉降、過濾、沖刷、噴射、灌注、飛濺、劇烈晃動以及發泡等接觸、分離的相對運動，都會在介質中產生靜電。許多石油化工產品都屬于高絕緣物質，這類非導電性液體在生產和儲運過程中，產生和積聚大量的靜電荷，靜電聚積到一定程度就可發生火花放電。如果在放電空間還同時存在爆炸性氣體，便可能引起著火和爆炸。油庫靜電引起火災爆炸是一種惡性事故，因而對于油庫中防靜電危害具有非常重要的意義。因此，如何安全有效地管理和維修油庫，提高油庫的安全可靠性，已是當前油庫安全管理工作所面臨的一個重大課題。故障樹分析法(FTA法)是分析復雜、大型系統安全可靠性的有效工具〔1〕。通過油庫靜電故障樹分析，可找出系統存在的薄弱環節，然后進行相應的整改，從而提高油庫系統的安全性。

2 油庫靜電火災爆炸事故樹

2.1 故障樹分析方法

故障樹分析方法〔2〕(FTA)是一種圖形演繹法，是從結果到原因描繪事故發生的有向邏輯樹分析方法。這種樹是一種邏輯分析過程，遵從邏輯學演繹分析原則(即從結果到原因的分析原則)。把系統不希望出現的事件作為故障樹的頂事件，用邏輯“與”或“或”門自上而下地分析導致頂事件發生的所有可能的直接原因及相互間的邏輯關系，并由此逐步深入，直到找出事故的基本原因，即為故障樹的基本事件。

2.2 故障樹分析的基本程序

FTA法的基本程序〔3〕：熟悉系統—調查事故—確定頂事件—確定目標—調查原因事件—編制故障樹—定性分析—定量分析—安全評價。故障樹分析過程大致可分為9個步驟。第1~5步是分析的準備階段，也是分析的基礎，屬于傳統安全管理;第6步作圖是分析正確與否的關鍵;第7步定性分析，是分析的核心;第8步定量分析，是分析的方向，即用數據表示安全與否;第9步安全性評價，是目的。

2.3 油庫靜電火災爆炸故障樹的建立

油庫靜電火花造成油庫火災爆炸的事故樹的建立過程，如圖1所示。

圖1 油庫靜電火災爆炸事故樹

(1)確定頂上事件——“油庫靜電火災爆炸”(一層)。

(2)調查爆炸的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“靜電火花”和“油氣達到可燃濃度”。這兩個事件不僅要同時發生，而且必須在“油氣達到爆炸極限”時，爆炸事件才會發生，因此，用“條件與”門連接(二層)。

(3)調查“靜電火花”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“油庫靜電放電”和“人體靜電放電”。這兩個事件只要其中一個發生，則“靜電火花”事件就會發生。因此，用“或”門連接(三層)。

(4)調查“油氣達到可燃濃度”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“油氣存在”和“庫區內通風不良”。“油氣存在”這是一個正常狀態下的功能事件，因此，該事件用房形符號。“庫區內通風不良”為基本事件。這兩個事件只有同時發生，“油氣達到可燃濃度”事件才會發生，故用“與”門連接(三層)。

(5)調查“油庫靜電放電”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“靜電積聚”和“接地不良”。這兩個事件必須同時發生，才會發生靜電放電，故用“與”門連接(四層)。

(6)調查“人體靜電放電”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“化纖品與人體摩擦”和“作業中與導體接近”。同樣，這兩個事件必須同時發生，才會發生靜電放電，故用“與”門連接(四層)。

(7)調查“靜電積聚”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“油液流速高”、“管道內壁粗糙”、“高速抽水”、“油液沖擊金屬容器”、“飛濺油液與空氣摩擦”、“油面有金屬漂浮物”和“測量操作失誤”。這些事件只要其中一個發生，就會發生“靜電積聚”。因此，用“或”門連接(五層)。(8)調查“接地不良”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“未設防靜電接地裝置”、“接地電阻不符合要求”和“接地線損壞”。這3個事件只要其中1個發生，就會發生“接地不良”。因此，用“或”門連接(五層)。(9)調查“測量操作失誤”的直接原因事件、事件的性質和邏輯關系。直接原因事件：“器具不符合標準”和“靜置時間不夠”。這2個事件其中有1個發生，則“測量操作失誤”就會發生。故用“或”門連接(六層)。

3 定性分析——結構重要度分析

故障樹分析的任務是求出故障樹的全部最小徑集或最小割集。如果故障樹中與門很多，最小割集就少，說明該系統為安全;如果或門多，最小割集就多，說明該系統較為危險〔3〕。最小徑集就是頂事件不發生所必需的最低限度的徑集。一個最小徑集中的基本事件都不發生，就可使頂事件不發生。故障樹中有幾個最小徑集，就有幾種可能的方案，并掌握系統的安全性如何，為控制事故提供依據。故障樹中最小徑集越多，系統就越安全。下面介紹采用布爾代數化簡，得到若干交集的并集，每個交集都是成功樹的最小割集，也就是原故障樹的最小徑集。

(1)判別最小割(徑)集數目。根據“加乘法”判別方法判別得該事故樹的最小割集共25個。將其事故樹轉化為成功樹，求得該成功樹的最小徑集共7個。

(2)求結構函數：

故障樹的結構函數：

T=((x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8)(x9+x10+x11)+x12x13)x14x15x16

原故障樹的成功樹的結構函數：

T=(x1x2x3x4x5x6x7x8+x9x10x11)(x12+x13)+(x14+x15)+x16

=x1x2x3x4x5x6x7x8x12+x9x10x11x12+x1x2x3x4x5x6x7x8x13+x9x10x11x13+x14+x15+x16

即得到7組最小徑集為：

P1={x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x12};

P2={x9，x10，x11，x12};

P3={ x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x13};

P4={ x9，x10，x11，x13};

P5={x14};

P6={x15};

P7={x16}。

(3)求結構重要度。由于該事故樹比較簡單，沒有重復事件，而且最小徑集比最小割集數少得多。因此，利用最小徑集判別結構重要度。

x14，x15，x16是單事件的最小徑集，分別出現在P

5、P

6、P7中，因此，

 I(14)=I(15)=I(16)=121-1=1>I(i)

(i=(1，2，„，13));

x9，x10，x11同時出現在P2 、P4中，因此，

I(9)=I(10)=I(11)=12 4-1+124-1=14;

x12、x13共有2個事件分別同時出現在P

1、P2和P

3、P4中，因此，

I(12)=I(13)=12 9-1+12 4-1 =128+123;

x

1、x

2、x

3、„、x8共有8個事件同時出現在P

1、P4中，因此，

I(1)=I(2)=I(3)=„=I(8)=129-1+129-1=128+128=127;

所以，結構重要度的順序為：

I(14)=I(15)=I(16)>I(9)=I(10)=I(11)>I(12)=I(13)>I(1)=I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)=I(8)

 (4)事故樹分析的結論

通過定性分析，最小割集25個，最小徑集7個。也就是說油庫發生靜電火災爆炸事故有25種可能性。但從7個最小徑集可得出，只要采取最小徑集方案中的任何一個，由于靜電引起油庫火災爆炸事故就可避免。

第一方案(x14，x15，x16)的方案，由于油氣的揮發是一個自然過程，即只要有揮發的空間，油氣就存在。油氣達爆炸濃度，是一個濃度的大小問題。因此，只要庫區內通風暢通良好就可以預防。其次是第二方案(x9，x10，x11)，為了保證庫區內導體的接地良好，應使防靜電接地裝置、接地電阻及接地線等處于正常的工作狀態。第三方案(x

12、x13)應盡量避免進入庫區的人員通過人體靜電放電，特別是作業人員應穿上不產生靜電的服裝和把人體作業時產生的靜電及時導走。第四方案(x

1、x

2、x

3、„、x8)庫區內產生的靜電不發生積聚，或盡量減少靜電產生和積聚。因此，從控制事故發生的角度來看，要想從第四方案入手是比較困難的。所以，可從第一方案和第二方案采取預防事故對策。當然，并不是說第三方案和第四方案不重要，也應該加以重視，不能掉以輕心 4 防靜電措施

靜電放電引起火災爆炸必須具備以下四個條件：(1)有產生靜電的來源;(2)使靜電得以積聚，并具有足夠大的電場強度和達到引起火花放電的靜電電壓;(3)靜電放電的能量達到爆炸性混合物的最小引燃能量;(4)靜電放電火花周圍有爆炸性的混合物存在，其濃度必須處于爆炸極限內。反之，防止靜電事故的措施是從控制這四個條件著手?？刂魄叭齻€條件實質上是控制靜電的產生和積累，是消除靜電危害的直接措施?？刂频谒臈l件是消除或減少周圍環境爆炸的危險，是防止靜電危害的間接措施。

在油品的儲運過程中，防止靜電事故的安全措施主要有以下就個方面：

4.1 防止爆炸性氣體的形成

在爆炸和火災危險場所采用通風裝置加強通風，及時排出爆炸性氣體，使濃度不在爆炸范圍內，以防止靜電火花引起爆炸。同時對應于爆炸濃度范圍還與溫度密切相關，把溫度控制在爆炸溫度范圍之外也是防止靜電引起爆炸的途徑。對于油面空間不能采用正壓通風的辦法來防止爆炸性混合氣體的形成，可采用惰性氣體覆蓋的方法(如氮氣覆蓋)，或采用浮頂罐、內浮頂罐。浮頂罐或內浮頂罐雖可消除浮盤以下的油氣空間，尤其是內浮頂罐浮頂上面含有較多可燃氣體，但浮盤上部的可燃氣體發生火花放電現象也應該予以重視。

4.2 加速靜電泄漏，防止或減少靜電聚積

靜電的產生本身并不危險。實際的危險在于電荷的積聚，因為這樣能儲存足夠的能量，從而產生火花將可燃性氣體引燃。為了加速油品電荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的電導率。

4.2.1 接地和跨接

靜電接地和跨接是為了導走或消除導體上的靜電，是消除靜電危害的最有效措施之一。靜電接地的具體方法是把設備容器及管線通過金屬導線和接地體與大地連通形成等電位，并有最小電阻值?？缃邮侵笇⒔饘僭O備以及各管線之間用金屬導線相連造成等電位。顯然，接地與跨接的目的在于人為地與大地造成一個等電位體，不致因靜電電位差造成火花放電而引起危害。管線跨接的另一個目的是當有雜散電流時，給它以一個良好的通路，以免在斷路處發生火花而造成事故。油罐取和油品作業區的管與管、管與罐、罐上的部件及其附近有可能感應帶電的金屬物體都應接地。根據《石油庫設計規范》(GBJ74—84)和《石油化工企業設計防火規范》(GB50160—92)的規定，防靜電接地裝置的接地電阻不宜大于100Ω。

4.2.2 添加抗靜電劑 

油品容器的接地只能消除容器外壁的電荷，由于油品的電導率較小，油品表面及其內部的電荷很難靠接地泄漏。添加抗靜電劑既可以增加油品的導電率、加速靜電泄漏和導出，又可減少油品中積聚的電荷并降低油品的電位。

4.2.3 設置靜電緩和器

靜電緩和器又叫靜電中和器，它是消除或減少帶電體電荷的裝置。其工作原理是它所產生的電子和離子與帶電體上相反符號的電荷中和，從而消除靜電危險。

4.3 防止操作人員帶電

人體表皮有一定的電阻，如果穿著高電阻的鞋，因人體和衣服之間相互摩擦等原因，會使人體帶電。因此，經常在油泵房、灌發油間及從事裝卸作業的人員，應避免穿著化纖服裝，最好穿著棉織品內外衣和穿防靜電鞋。

4.4 減少靜電的產生

從目前的技術狀況來看，還不能完全杜絕靜電產生。對于防止石油靜電危害來說，不能完全消除靜電電荷的產生，只能采取減少產生靜電的技術措施。

4.4.1 控制油品的流速 

油品在管道中流動產生的流動電荷和電荷密度的飽和值與油品流速的二次方成正比，因此控制流速(尤其是油品在進罐、灌裝和加油時的流速)是減少油品靜電產生的有效方法。根據《石油庫設計規范》(GBJ74—84)，裝油鶴管的出口只有在被油品淹沒后才可提高灌裝流速，且汽油、煤油和輕柴油等油品的灌裝流速不宜超過4.5m/s，初始灌裝流速應低于1m/s。

4.4.2 控制加油方式

油罐從頂部濺裝油時，油品必然要沖擊油罐壁，攪動罐內油品，使其靜電量急劇增加。實驗表明，從頂部噴濺裝油產生靜電量與底部進油產生的靜電量之比為2∶1。另外，頂部裝油還會使油面局部電荷較為集中，容易發生放電?？梢姀挠凸薜撞?或從頂部沿油罐壁伸至罐底)裝油比頂部裝油安全得多。

4.4.3 防止不同閃點的油品相混及控制清掃介質

不同油品或油中含有的水和空氣之間發生摩擦而產生靜電。同時，輕質油品內混合重質油品時，重質油就會吸收輕質油的蒸氣而減少了容器內氣體空間混合氣體中油蒸氣的濃度，使得未充滿液體的空間由原來充滿輕質油氣體(即超過爆炸上限)轉變成合乎爆炸濃度的油蒸氣和空氣的混合氣體。因此，防止不同閃點的油品相混或降低油品中的含氣率和含水率。嚴禁使用壓縮空氣進行甲乙類油品的調合和清掃作業。 4.4.4 流經過濾器的油品要有足夠的漏電時間

問題故障樹分析報告范文第2篇

一、因果圖設計

根據卡羅拉1.6L自動擋車型的特點,針對發動機無法起動的故障現象,可確立因果圖,如圖1所示。

二、無法起動原因分析

雖然導致發動機無法起動的原因有很多,但無外乎是由于鎖、油、電、氣、機、ECM等幾個方面的原因。下面根據該車型的因果圖,闡述無法起動的原因。

1.停機系統

發動機停機系統是為了防止車輛被盜而設計的。如果試圖使用未經授權的鑰匙起動發動機,則收發器鑰匙ECU將向ECM發送信號以禁止供油和點火,從而有效禁止發動機工作。當收發器鑰匙ECU總成檢測到鑰匙解鎖警告開關置于ON位置時,ECU向發射器鑰匙線圈提供電流并產生一個電波, 鑰匙柄中的發射應答芯片接收到電波后, 輸出一個鑰匙識別碼信號, 該信號通過收發器鑰匙放大器放大,由發射器鑰匙線圈接收,并被送至ECU,ECU將鑰匙識別碼與先前在ECU中注冊的車輛識別碼相匹配,并將結果發送至ECM。如果2者不匹配,ECM發出信號以禁止供油和點火,從而有效禁止發動機工作; 如果2者匹配,停機系統不工作,發動機起動控制進入準備模式,同時ECU發送指令使安全指示燈熄滅, 停機系統電路圖如圖2所示。因此,當解鎖警告開關、收發器鑰匙放大器、收發器鑰匙ECU、ECU電源電路、ECM、ECU與ECM連接線路、鑰匙等發生故障時,將導致ECM無法獲得停機系統的匹配信號, 造成發動機無法起動。

2.起動系統

如圖3所示,發動機起動時,電流從點火開關E4的1# 腳經駐車擋/空擋位置開關,把起動信號傳遞給ECM,同時電流流經起動繼電器ST, 起動繼電器ST觸點閉合,此時點火開關E4的8# 腳的電流,經過起動繼電器ST傳遞給起動機, 使起動機帶動曲軸旋轉。因此,當出現自動變速器不在P或N擋位、點火開關故障、起動繼電器ST故障、線路故障等起動電路故障時, 均會導致無電流流經起動機, 造成發動機不能起動。此外,當蓄電池技術狀況不良時也會導致發動機不能起動。

3.ECM

如圖4所示,當點火開關置于ON位置時,電流從點火開關E4的6# 腳經IG2 No.2傳遞給IG2繼電器線圈,使其觸點閉合, 蓄電池電壓被施加到ECM的IGSW上,此時ECM的MREL端子輸出信號使電流流向EFI MAIN繼電器線圈,并使其觸點閉合,向ECM的端子+B或+B2供電。因此,當IG2 No.2、EFI No.1、IG2繼電器、EFI MAIN繼電器、ECM、線路等故障時, 均會導致蓄電池無法向ECM供電,造成發動機無法起動。

如圖5所示,ECM將+B或+B2端子上的蓄電池電壓轉換為5V電源,ECM同時通過VC輸出電路將該電源提供給傳感器和微處理器。當VC電路短路時,ECM中的微處理器和通過VC電路獲得電源的傳感器由于沒有從VC電路獲得電源而不能運行, 造成發動機不能起動, 同時MIL故障指示燈也不會點亮。

4.曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器系統包括1個曲軸位置信號盤和1個耦合線圈,信號盤有34個齒,信號盤旋轉時,隨著每個齒經過偶合線圈,便產生1個脈沖信號,發動機每旋轉1圈, 耦合線圈產生34個信號,ECM根據這些信號計算出曲軸的位置和發動機的轉速,利用這些數據,來控制燃油噴射時間和點火正時。因此,如果曲軸位置傳感器元器件本身、信號盤、傳感器安裝位置、線路等故障時,均會導致曲軸位置傳感器無信號或信號弱,造成ECM無法控制噴油和點火正時,此時,ECM將停止噴油和點火控制,從而使發動機無法起動。此外,當凸輪軸位置傳感器的信號失真時,也有可能造成發動機無法起動。

5.燃油供給系統

如圖6所示, 當發動機起動時,STA和NE信號輸入至ECM時,ECM使Tr接通,此時,燃油泵繼電器線圈有電流經過,使燃油泵繼電器觸點閉合,從而給燃油泵提供電源,使燃油泵運轉。發動機運轉時,ECM將保持Tr接通,從而使燃油泵保持運轉。因此當燃油泵控制電路、燃油泵本身、ECM等故障時,將導致燃油泵不工作,從而建立不了正常的燃油壓力,造成發動機無法起動。

該車型的噴油器控制采用的是多點順序噴射,當

發動機運轉時,ECM通過控制相應缸的三極管導通時間,來控制該缸噴油器的通電時間, 電路圖如圖7所示。因此,當噴油器本身、噴油器控制電路、ECM故障時,可能會導致4個缸噴油器都不噴油, 造成發動機無法起動。此外,燃油量過少、燃油品質差也會導致發動機無法起動。

6.點火系統

該車型的點火系統是采用單缸獨立直接點火系統。每個氣缸由1個點火線圈點火, 火花塞連接在各個次級繞組的末端, 次級繞組中產生的高壓電直接作用在各個火花塞上,ECM根據各個傳感器信號,確定最佳點火提前角,并向各個氣缸發送點火觸發信號IGT,IGT信號接通或關閉點火器內功率晶體管,從而控制接通或斷開流向初級線圈的電流,當初級線圈中的電流被切斷時, 次級線圈中產生高壓,此高壓被施加到火花塞上,使其在氣缸內部產生火花,點燃可燃混合氣,一旦ECM切斷初級線圈電流,點火器會將 點火反饋 信號發送 回ECM,電路圖如圖8所示。因此,當點火控制電路、火花塞、點火器、ECM故障時, 會導致無火花或火花弱,造成無法點燃可燃混合氣,從而使發動機無法起動。

7.進排氣系統

進排氣系統性能的好壞,將直接影響混合氣的形成和濃度,對發動機的性能產生很大的影響,如果進氣系統嚴重漏氣, 將導致混合氣過稀,無法點燃,造成發動機無法起動;如果進排氣系統嚴重堵塞,將導致發動機無法進氣, 可燃混合氣無法形成,造成發動機無法起動。此外,空氣流量計的信號失真,有時也會導致發動機無法起動。

8.氣缸壓縮壓力

鏈條、鏈輪等的損壞會造成氣門正時不正確,活塞或活塞環磨損嚴重,氣缸墊損壞等, 將可能導致氣缸壓縮壓力不夠,造成可燃混合氣無法點燃,從而使發動機無法起動。

9.機械損壞

由于潤滑系統故障導致的主軸承或連桿軸承的燒蝕,會導致曲軸卡死, 造成發動機無法起動; 起動齒圈或飛輪齒圈損壞也會導致發動機無法起動。

三 、 發 動 機 無 法 起 動 故障樹設計

發動機無 法起動故 障樹如圖9所示。針對上述診斷流程補充說明如下:

1. 在開始排除故障前 ,應先初步判別燃油品質是否正常、燃油量是否合適、蓄電池技術狀況是否正常。

2. 當發動機能轉動時 ,在起動時可觀察儀表板轉速表,看有無轉速信號或轉速是否符合要求, 如無轉速信號或轉速小于200r/min時, 可直接檢查曲軸位置傳感器。

問題故障樹分析報告范文第3篇

一、水采機概述

水采機主要由切割集料系統、自控系統、履帶行走系統、液壓系統、電氣系統及機體等部分組成。履帶行走采用半浮式, 即大部分重量由鹵水浮力承擔, 小部分重量由履帶承受;液壓系統是水采機主要動力源, 除礦漿和鹵水泵輸送系統直接用電機驅動外, 其他一切驅動機構均以液壓為動力, 液壓系統通過計算機指令實現程序控制, 完成履帶、切割頭等各種液壓受控動作。

水采機在2×1 km2的鹽池中進行礦物采收作業, 按照工藝設計給定的航道, 在鹽田中連續進行破碎和運輸鹽池內礦石, 通過雙螺旋切割集料器破碎并收集礦物, 由采鹽泵吸入礦漿, 經1650 m長的浮管將礦石與鹵水混合物輸送至增壓泵, 再由增壓泵加壓經管道系統輸送到加工廠生產。

二、故障樹分析

1. 故障樹建立

當水采機出現故障時, 礦石采輸系統即終止, 因此將“水采機故障”作為故障樹頂部事件, 按照下行法構建故障樹。將采鹽泵故障、履帶故障、切割頭故障、液壓系統故障作為中間事件, 最后將中間事件分解到不能再展開的底部事件為止。

2. 故障樹結果分析

對于引起水采機故障的原因, 重點考慮主要部件的故障。圖1是分析頂部事件, 中間事件, 底部原因事件之間的邏輯關系后畫出的水采機故障樹邏輯圖。表1是故障樹的基本事件列表, 共21個基本事件。

(1) 水采機故障樹定性分析。最小割集是導致頂部事件發生的底部事件的集合, 也就是說任意一組底部事件發生, 將導致頂部事件發生。從圖1中的邏輯關系, 可直觀的看出每一個底部事件就是一個最小割集, 最小割集:{X1};{X2};{X3};{X4};{X5};{X6};{X7};{X8};{X9};{X10};{X11};{X12};{X13};{X14};{X15};{X16};{X17};{X18};{X19};{X20};{X21}。

(2) 結構重要度分析

第i個事件概率重要度系數順序為IΦ (10) >IΦ (15) >IΦ (9) >IΦ (1) >IΦ (16) >IΦ (2) >IΦ (14) >IΦ (18) >IΦ (11) >IΦ (19) >IΦ (13) >IΦ (7) =IΦ (8) >IΦ (3) >IΦ (4) =IΦ (6) >IΦ (21) >IΦ (5) >IΦ (12) >IΦ (20) >IΦ (17) 。

利用概率重要度系數IΦ (i) 的大小, 可以確定, 通過降低履帶鏈節斷裂、液壓泵故障, 等概率重要度系數較大的故障, 可以迅速有效的降低頂事件的發生概率。

三、故障樹分析結論

通過對故障樹的定性分析, 得出水采機故障樹的最小割集有21個, 而且這些故障中的任何1類故障產生就會導致此頂部事件的發生, 所以應該將最小割集作為主要控制對象。

在21個底部事件中, 7項是設備使用過程中的正常磨損, 4項是零件質量問題, 安裝問題1項, 結構缺陷1項, 涉及檢查、維護的有8項。這些應給予重點關注。在判斷故障的過程中, 應根據實際工況和故障發生的概率進行逐個判斷。

四、設備故障防范措施討論

根據上述分析結果, 結合目前水采機實際工況, 提出以下運行管理建議措施。

1. 采鹽泵日常維護

吸入端吸管在安裝時, 角度要合適, 盡量減少切割頭抬起次數, 避免吸管疲勞斷裂。對于密封要定期檢查盤根蓋, 更換密封時要將密封墊裝到位, 不留間隙。日常維護時要做到定期緊固盤根, 做好對潤滑油的定期更換。定期調整同軸度。定期動作電動刀閘閥, 并清理結鹽。檢查泵體磨損情況, 對磨損嚴重的進行更換。

2. 履帶的定期檢查

定期檢查承重輪、導向輪、驅動輪, 嚴格按照維修作業標準, 對水采機半年更換一次履帶鏈節。

3. 切割頭日常檢查

定期更換截齒, 檢查減速機鍵;防止潤滑不良情況出現;檢查切割頭支架, 對出現松動的部位進行補焊。

4. 液壓系統運行維護

羅布泊環境惡劣, 風沙多, 必須做好液壓站維護保養, 嚴格按照作業規程清洗元件盒系統, 防止鹽漬侵入腐蝕電氣元件;采用高性能的過濾器, 過濾器定期清洗或更換;定期取樣、分析油質, 檢測油質使用狀況;定期檢查更換油管;選擇能承受任意高壓, 能吸收部分液壓沖擊的材料。同時加強重點部位的點巡檢工作。

五、結束語

采用故障樹進行診斷故障, 邏輯清晰, 條理明確, 特別適合于水采機故障的分析。建立故障樹后, 根據不同的故障類型和故障率的數據統計, 能快速準確的查找出水采機的故障原因, 縮短維修時間, 提高勞動效率, 并提出相應的維護和管理措施。

摘要：鹽田作業工況惡劣, 水采機運行故障率高, 為降低水采機的故障率, 采用故障樹分析方法, 建立以水采機故障為頂部事件的故障樹, 求出所有最小割集, 進行定性分析。給出維護和維修措施建議, 降低故障停機次數。

問題故障樹分析報告范文第4篇

1模糊控制 (Fuzzy) 的概念及組成

模糊控制是人工智能控制的典型代表。它模仿人的思維邏輯, 對被控對象的運行規律 (往往沒有確切的數學模型) 進行總結、抽象、推理、量化, 實施有效的控制。Fuzzy控制器主要由模糊化、模糊推理、清晰化、知識庫等幾部分組成。

2爐膛負壓控制策略

水煤漿鍋爐是一種新興的熱電項目, 爐膛負壓的控制作為鍋爐控制的重要指標, 是必不可少的。爐膛負壓控制的干擾因素很多, 其中最主要的是供風量的變化。如果供風量不足, 氧含量下降, 入爐燃料燃燒不完全, 火焰呈暗紅色, 并伴有黑煙, 燃燒熱損大, 污染了大氣, 還浪費燃料。如果爐膛負壓得不到及時、有效的調整, 蒸汽質量不能保證, 還有可能使本來就不易燃燒的煤漿爐熄火, 而引發事故。如果供風量過大, 爐內空氣過剩, 燃燒火焰白熾挺直, 一部分空氣不參加燃燒, 從煙氣排出, 熱損失增加, 同時還會產生氧化氮、二氧化硫等有害氣體, 污染環境。如果爐膛負壓得不到及時、有效的調整, 造成爐膛正壓, 會損壞設備傷及人員。因此只有把爐膛負壓控制在理想的區間時, 爐膛負壓才能穩定, 鍋爐燃燒才能安全。水煤漿的燃燒要借助蒸汽的均勻噴灑, 才能完全燃燒, 而噴入的蒸汽具有一定的壓力, 也會影響爐膛的負壓?？梢? 水煤漿鍋爐的爐膛負壓控制是一個多變量、非線性、大滯后、時變的慣性系統, 使得傳統的PID控制不能保證其自動的安全運行。于是我們專門為水煤漿鍋爐的爐膛負壓控制設計了這種具有PID及模糊控制功能的前饋-反饋控制系統。其原理框圖如圖1所示。

在這套具有模糊控制功能的前饋-反饋控制系統中, 其最主要的干擾是來自送風量的變化。在這里我們將送風機出口壓力增量和送風門開度增量的運算式作為前饋變量, 最安全的保證了最主要干擾的有效性。在這個有模糊控制器的前饋-反饋控制系統中, 采用了兩種控制器, 暫態時采用的PID控制器和穩態時采用的FUZZY控制器。系統的被控變量是爐膛負壓。由于送風量的變化是引起爐膛負壓的主要干擾, 所以一旦送風系統變化, 通過前饋補償裝置, 及時調整引風機的引風量, 使波動中的爐膛負壓很快趨于穩定, 從而克服了送風系統的變化對爐膛負壓的影響, 確保了被控變量的穩定和及時有效地克服了主要干擾。同時, 爐膛負壓的變化又能通過送風機調節器來調整送風機的送風量, 以克服其它干擾對爐膛負壓的影響。通過引風機的執行器的的調整, 從而使爐膛負壓能及時恢復到預先設置的給定值, 達到理想的控制效果。

3模糊控制器的應用

如前所述, 由于水煤漿鍋爐的爐膛負壓控制不易獲得精確的數學模型對象, 且其對象具有滯后、高階、非線形、時變的的特性。根據實際情況我們應用了模糊控制最為廣泛的一種方法———查表法, 該方法原理簡單, 易于掌握和使用, 我們將輸入量、模糊控制規則及輸出量都用表格來表示, 這樣輸入量的模糊化、模糊規則推理和輸出量的清晰化, 都是通過查表的方法來實現。輸入模糊化表、模糊規則推理表和輸出清晰化表的制作都是離線進行的, 可以通過離線計算將這三種表合并為一個模糊控制表, 這樣就可以進行模糊控制了。圖2 (“FUZZY參數”對話框) 就是我們利用模糊控制的查表法, 把數據從控制站取回, 利用FIX軟件在操作站上實現的爐膛負壓在穩態時的FUZZY參數表。

在此表中的爐膛負壓的模糊控制的輸入量是爐膛負壓的偏差e及爐膛負壓的偏差的變化率de/dt, 在此圖中分別以e和e'表示。由于e和e'是精確量, 所以先要進行整量化。根據爐膛負壓控制的需要, 先將e和e'分別乘以一定的比例系數, 然后整量化。在這里我們將e和e'劃分為5×7個規則, 整量化后的X和Y的等級分別為0、1、2、3、4和0、1、2、3、4、5、6。根據X和Y決定的控制作用用Z表示, Z劃分為35個規則, 分別用-2至10的整數表示。這樣利用X和Y, 就可以制作出了上圖的模糊控制表了。由圖2可以看出, 已知X和Y, 就可以查得相應的控制作用Z, 再乘以一定的比例系數, 就是應施加于引風機執行器的控制作用Z0了。

由此可以看出, 水煤漿鍋爐在穩態運行時, 爐膛負壓的偏差及偏差的變化率到FUZZY參數表的區間時, 總有相應的FUZZY參數與其對應, 并輸出到送風機的執行器, 從而保持了爐膛負壓的穩定性。水煤漿鍋爐在其它情況運行時, 有合適的PID參數參與調整, 并將輸出到送風機的執行器, 從而保持了爐膛負壓的安全性。至此, 爐膛負壓應用PID參數以快調、粗調來消除了偏差, 而應用FUZZY參數則精調、微調來提高了控制品質。爐膛負壓在穩態時的FUZZY參數表, 操作簡單, 使用方便, 還可以根據系統的運行狀況在線修改這些數據, 并在工程師環境下下裝。鍋爐爐膛負壓控制系統需要確保穩態、動態情況下爐膛負壓都有較好的控制效果。因此, 該回路要有一組PID參數、一組FUZZY參數和一組校正參數。一組PID參數用于爐膛負壓暫態時的控制, FUZZY參數用于爐膛負壓穩態時的控制, 校正參數主要用于區分鍋爐爐膛負壓系統所處的狀態。

結束語

水煤漿鍋爐采用了帶PID的模糊控制的先進控制策略后, 解決了新興的水煤漿鍋爐的爐膛負壓的安全性及穩定性難以保全的這一難題, 同時也提高了鍋爐的運行周期和使用壽命, 確保了特大型石油化工裝置區的電力和動力蒸汽, 增加了新興的水煤漿鍋爐的社會效益和經濟效益。模糊控制技術在爐膛負壓與煙氣控制及其它的控制中聯合使用, 效果會更好。該模糊控制器已成功應用于水煤漿鍋爐的各種控制, 為探索水煤漿鍋爐的其它先進控制策略奠定了重要的基礎。

參考文獻

問題故障樹分析報告范文第5篇

1 故障智能診斷系統架構

雷達故障智能診斷系統擬采用基于故障樹分析和模糊推理相結合的專家系統結構。故障樹分析法 (FTA, 即Fault Tree Analysis) 是一種綜合評價系統運行可靠性和安全性的圖形演繹法, 常用于系統的故障分析、預測和診斷。

故障智能診斷專家系統主要由知識庫、數據庫、推理機、知識獲取機制、控制模塊、監測數據模塊、特征獲取模塊、管理系統和人機交互界面等部分組成, 其架構設計如圖1所示。

在進行故障診斷時, 系統首先接收各設備的BIT信息, 獲得設備當前的工作狀態, 同時將信息存入綜合數據庫中, 作為已知事實, 在綜合數據庫中同時還存有特定故障對應的警報模式作為樣本;同時將所有接收到的狀態信息輸出至控制模塊?？刂颇K將監測模塊給出的數據送人機接口進行顯示, 同時根據獲取的故障狀態信息, 激活推理機制, 針對綜合數據庫中的當前信息, 將綜合數據庫中的事實作為證據, 識別和選取對當前問題求解有用的知識, 使用知識庫中的知識規則, 運用基于合成運算的推理方法進行模糊推理, 得到發生故障的部位和設備。

2 建立基于故障樹分析的知識庫

在雷達故障智能診斷專家系統中, 以各分系統故障為頂事件建立故障樹。對故障樹進行分解, 找出所有最小割集到頂事件之間的邏輯關系, 將故障樹轉化為產生式規則的形式。故障樹轉化為產生式規則的3條準則如下:

準則1:故障樹中子節點事件以“與”關系導致父節點事件的發生, 則只對應一條規則。

準則2:故障樹中子節點事件以“或”關系導致父節點事件的發生, 則有幾個子節點, 就對應幾條規則。

準則3:如果是以最小割集來轉化為規則, 則每個最小割集對應一條規則。

采用產生式規則和模糊數學結合的模糊產生式規則來表示知識。模糊知識庫中模糊產生式規則的一般表示形式為:

If X1 and X2 and…and Xm then Y{CF}

其中X1, X2, ..., Xm為m個故障原因, Y為故障特征, CF為確定因子, 表示m個故障出現時故障特征出現的可信度, 也即X1, X2, ..., Xm與Y的關系強度。

將所有從故障樹分析中獲得的產生式規則進行模糊化, 并按照一定順序存入模糊知識庫中, 完成模糊知識庫的構建。

以DAM為例, DAM中的發射通道和接收通道故障可直接導致雷達性能的下降, 對于DAM發射通道和接收通道的故障診斷和隔離尤其重要。如圖2所示, 按照上述方法, 發射通道故障的原因主要有4個, 分別是分布式電源失效、功率管失效、變頻電路增益小、數字產生輸出信號小等。其中故障特征各不相同, 分布式電源失效特征可利用電源的監測數據進行分析, 如分布式電源電壓、電流的實時采集, 對實際故障電路進行定位和隔離。

3 故障模糊推理

在故障診斷過程中, 能夠得到的信息主要是裝備的各種故障特征, 通過故障特征分析判斷引起故障的原因。

推理機首先根據輸入的特征激活隸屬度大于規定閾值的特征事實, 得到故障特征向量Y。然后調用基于合成運算的推理方法進行模糊推理, 求得故障原因向量X。最后按最大隸屬原則確定可能的故障原因, 采用最大隸屬度閾值原則對故障原因向量進行處理, 與給定閾值水平λ∈[0, 1]比較, 判斷故障特征具有與之對應的故障原因。

4 維修輔助設計

維修輔助是指用戶在系統監控席, 通過訪問監控處理單元請求獲取雷達狀態信息、系統運行參數、設備工作中間數據, 利用基于專家系統的故障智能診斷系統分析結果, 進行多信息綜合故障判斷;同時建立交互式電子數據平臺接口, 為維修人員提供智能化的交互式操作使用、排故引導和維護過程信息。維修輔助原理如圖3所示。

在圖3中, 維修輔助系統以交互式電子數據和雷達狀態信息數據庫為核心, 兩者通過數據接口進行交互, 實現雷達保障信息管理, 以數據庫為核心對雷達整機、單元、組件的維修、更換和工作等信息進行管理。維修輔助的過程如下:通過獲取狀態數據、測量數據, 由基于專家系統的故障智能診斷系統, 診斷出雷達發生故障的單元, 通過交互式電子技術手冊平臺給出交互式的故障信息和排故指導, 對雷達維修手冊進行交互式瀏覽, 查閱雷達維修的知識;對有關維修工具信息, 需更換的零部件信息, 以及維修工藝信息, 依據雷達各分系統結構、總體拆裝順序關系, 按照維修的需要, 對相關裝配單元的拆裝順序關系進行描述, 提供直觀的維修與拆裝操作工藝圖片, 使維修操作簡易化。

5 結語

針對現代雷達的技術特點, 本文結合當前的雷達故障診斷系統的現狀, 提出了一種基于故障樹分析和模糊推理的雷達故障智能診斷系統設計方法。該系統是結合雷達設計專家和使用專家的經驗, 設計的一種簡便而準確的故障診斷系統。通過使用該系統, 雷達操作和維護人員可以快速的對雷達故障進行排除或者更換故障部分, 從而減少逐一排查故障的繁瑣動作, 提高操作人員排除故障的效率, 縮短排除故障時間。

參考文獻

[1]丁鷺飛.雷達原理 (第4版) [M].北京:電子工業出版社, 2009.

[2]劉勇等.基于故障圖模型的故障診斷方法研究[J].小型微型計算機系統, 2006 (9) :1741-1744.

問題故障樹分析報告范文第6篇

1引言

故障樹分析法(Fault Tree Analysis FTA) 是分析系統可靠性和安全性的一種重要方法[2]。 可以用它來分析系統故障產生的原因, 計算系統各單元的可靠度, 從而搜尋系統薄弱環節, 以便在系統設計中采取相應的改進措施, 實現系統優化設計。 近年來, 利用故障樹模型進行故障診斷的研究引起了人們的注意, 它兼顧了基于規則和基于定量模型診斷的優點, 為復雜系統的故障診斷提供了一種有效途徑。

故障樹是以系統最不希望發生的一個事件即頂事件作為分析的目標, 通過逐層向下推溯可能的原因, 且每層只推溯其直接原因, 從而找出系統內可能存在的元件失效、 環境影響、 人為失誤, 以及程序處理等硬件和軟件因素(即各種底事件) 與系統失效的頂事件之間的邏輯關系, 并用倒立樹狀圖形表示出來。 故障樹分析的步驟如圖1所示, 其重點和難點是故障樹建立、 定性分析和定量分析。

2故障樹建立

故障樹的構造是否正確是故障搜尋能否成功的關鍵, 首先, 分析系統各個組件的功能、 結構、 原理、 故障狀態、 故障因素及其影響等, 采用理論與實際結合的方法, 逐級找出各級事件可能的原因, 并用故障樹的符號表示各類事件及邏輯關系, 直至分析到各類底事件為止。

圖2所示為某型裝備跟蹤系統工作流程, 其中包括磁放大器、 航向發送箱、 同步儀器保護裝置、 航向記錄器、 分羅經等多個部分組成, 各個環節故障均可能導致跟蹤系統不工作。

根據故障樹的建立方法, 對該系統故障可以構造如圖3所示的現象故障樹。 各底事件符號代表的底事件意義如表1所示。

3故障樹的定性

故障樹的定性分析是故障樹分析最為關鍵的一步, 是定量分析的基礎。 故障樹定性分析的目的在于尋找導致頂事件發生的基本事件(底事件) 或基本事件的組合, 即識別出導致頂事件發生的所有故障模式, 也就是求出故障樹的最小割集。 利用上行法的方法按照布爾代數的吸收率和等冪率來化簡將頂事件表示為底事件若干項積之和的最簡形式, 可得該故障樹的最小割集為:{X1}, {X2}, {X3}, {X4}, {X5}, {X6}, {X7}, {X8}, {X9}。

4故障樹的定量

故障樹定量分析是在求解得到最小割集后, 進一步確定故障樹頂事件的發生概率、 最小割集重要度、 以及最小割集和系統組成單元的診斷重要度的一種故障分析方法。 假設底事件發生的概率數值如表2所示。

根據最小割集重要度的求取公式(1) 求取。 其中, P (Ci) 為最小割集Ci的發生概率, PT為故障樹頂事件發生概率,為最小割集重要度。

將表2數據代入公式1中, 利用Matlab計算故障樹最小割集發生概率及其重要度結果如圖4所示。

將圖4數據進一步整理, 可得到故障樹最小割集的發生概率及其重要度, 如表3所示。

由表3可知最小割集的重要度大小排序為: C2>C1>C3> C5>C6>C4>C7>C8>C9。

由于最小割集重要度即為故障樹最小割集的診斷重要度, 因此, 系統一旦出現故障, 則其故障診斷排序為: C2>C1> C3>C5>C6>C4>C7>C8>C9, 能夠有效地指導快速找出發生的故障。

5結語