第四章 故障模式及影响分析(2014318221750)

3.绘制功能框图和可靠性框图

关于功能框图已在本课程第二章中做了介绍。

可靠性框图是从可靠性的角度建立的模型，它把实际系统的物理、空间要素与现象表示为功能与功能之间的联系，尤其明确了它们之间的逻辑关系。图 5 — 4 是高压空气压缩机的可靠性框图。

4.建立故障模式清单、分析故障模式及影响

这一步是实施故障模式及影响分析的核心，通过对可靠性框图所列全部项目的输出分析，根据理论知识、实践经验和有关故障资料，判明系统中所有实际可能出现的故障模式，即导致规定输出功能的异常和偏差分析过程的基本出发点，不是从故障已发生开始考虑，而是分析现有设计方案，会有哪种故障发生，即对每一种输出功能的偏差．预测可能发生什么故障，对部件、子系统、系统有什么影响及其程度，列出认为可能发生的全部故障模式。 选定、判明故障模式是一项技术性很强的工作，必须细致、准确。 下面介绍5w1H 启发性分析方法要领，供分析时参考。 所谓 5W1H 方法，就是指 who( 谁 ) 、 when( 何时 ) 、 where( 何处 ) 、 what( 什么 ) 、 Why( 为什么 ) 、 How( 怎样、如何 ) 的总称，以提问方式来完成对故障事故的思考。 为什么 (why) ：为什么要有这个元件 ? 为什么这个元件会发生故障 ? 为什么不加防护装置 ? 为什么不用机械代替人力 ? 为什么不用特殊标志 ? 为什么输出会出现偏差 ?

什么 (What) ：功能是什么 ? 工作条件是什么 ? 与什么有关系 ?规范、标准是什么 ? 在什么条件下发生故障 ? 将会发生什么样的故障 ? 采用什么样的检查方法 ? 制定什么样的预防措施 ?

谁 (who) ：谁操作？故障一旦发生谁是受害者 ? 谁是加害者 ?影响到哪些功能 ? 谁来实施安全措施 ?

何时 (when) ：何时发生故障 ? 何时检测安全装置 ? 何时完成预防措施计划？

何地 (where) ：在什么部位发生故障 ? 防护装置装在什么地方最好 ? 何处有同样的装置 ? 监测、报警装置装在什么地方最好 ? 何地需要安全标志 ?

如何 (How) ：发生故障的后果如何 ? 影响程度如何 ? 如何避免故障发生 ? 安全措施控制能力如何 ? 如何改进设计 ? 另外，在故障分析时，应根据对象的不同采取不同的分析方法。但必须注意，切勿只见树木 ( 现象 ) 不见森林 ( 真正的原因 ) 。要从全局出发，综合各种信息采取失效物理的微观分析，一般可按下面的程序进行。

(1) 掌握全局性分析的综合调查。如果陷入过于细微的故障现象之中，往往会把原因和结果搞错，所以，首先要做全局性的调查。

(2) 从非破坏性的外部分析到解剖、破坏性的内部分析。 (3) 建立故障原因的假设，并进而求证。 5.研究故障检测方法

设定故障发生后，说明故障所表现的异常状态及如何检测，例如通过声音的变化，仪表指示量的变化进行检测。对保护装置和警报装置，要研究能被检测出的程度如何并做出评价。 6.确定故障等级

由于各种故障模式所引起的子系统、系统事故有很大的差别，因而在处理措施上就要分清轻重缓急区别对待。

故障等级是衡量对系统任务、人员安全造成影响的尺度。因此，有必要对故障的等级进行划分。确定故障等级的方法有以下几种。 (1)简单划分法。将故障模式对于子系统或系统影响的严重程度分四个等级．见表 5 — 3 所列，

可根据实际情况进行分级。

(2) 评点法。在难于取得可靠性数据的情况下，可采用此法，它比简单划分法较精确。该方法

从几个方面来考虑故障对系统的影响程度，用一定点数表示程度的大小，通过计算，求出故障等级。

仅仅其评点因素的内容比较模糊，而且系数取值范围较大，不易评得准确。另一种求点数的方法列于表 5 — 5 ，可根据评点因素求出点数然后求和，得出总点数 Cs 。以上两种评点方法求出的总点数Cs ，均可按表 5 — 6 评出故障等级。

(3) 风险矩阵法。故障一旦发展成为事故，所造成的后果受两个因素影响，一是故障发生的概率，另一是故障发生后造成的后果。为了能得出一个比较准确的评价，就需要有一个衡量标准——风险率 ( 或称危险度 ) ，它是用故障概率和严重度综合评定的。

严重度是指故障模式对系统功能的影响程度。一般分为四个等级，见表 5 — 7