摘(zhāi)要:故障(zhàng)樹分析(xī)法是分(fèn)析大型(xíng)複雜系(xì)統安全(quan)性與可(kě)靠性的(de)一種較(jiào)好的方(fāng)法，具有(you)簡明、直(zhí)觀的特(te)🛀點。将該(gai)方法引(yin)入 渦輪(lun)流量計(jì) 生産裝(zhuang)配過程(cheng),不僅可(kě)以對産(chan)品裝配(pei)質量進(jìn)行定性(xing)分析和(he)定☂️量分(fen)析,而且(qiě)還可以(yi)通過考(kao)慮造成(cheng)系統故(gu)🔞障的原(yuan)因,對可(kě)☔能出現(xiàn)的問題(tí)在裝配(pei)過程中(zhōng)⛱️予以解(jiě)決。
　　氣體(tǐ)渦輪流(liu)量計 由(you)于具有(yǒu)量程比(bi)大、壓損(sun)小、精度(du)高等優(yōu)點,且結(jie)構♍緊湊(còu)、安🍓裝方(fāng)☎️便、費用(yòng)低,因此(ci)在燃氣(qì)計量尤(you)其是貿(mào)易計量(liang)中得到(dào)廣泛應(yīng)用。由于(yú)渦輪流(liú)量計結(jie)構複雜(za)、生産裝(zhuāng)配要求(qiú)較高,影(ying)響渦輪(lún)流量計(jì)生産質(zhi)量的因(yīn)素很多(duo)，爲提高(gāo)産品一(yi)次裝配(pèi)合格率(lǜ)，我們引(yin)🈲入了故(gu)障樹分(fen)析法。
　　故(gu)障樹分(fen)析法(FaultTreeAnalsis,簡(jian)稱FTA)簡單(dān)地講就(jiù)是把産(chan)品(系統(tong))最不希(xī)💃🏻望發生(sheng)的故障(zhang)作爲故(gu)障分析(xī)的目标(biāo),把選定(dìng)的産品(pin)故障狀(zhuang)态稱爲(wèi)頂事件(jian),然後找(zhao)出引起(qǐ)頂事件(jiàn)的底層(céng)因素。它(ta)是一一(yī)種圖形(xíng)演繹方(fāng)法，通過(guò)層💃層深(shēn)入的分(fèn)析,找出(chū)系統的(de)薄弱環(huán)節,以進(jìn)--步改進(jin)💋設計和(hé)提高關(guan)鍵件的(de)可靠度(dù),從而提(ti)♈高最終(zhōng)系統的(de)可靠性(xing)。自從🌈1961年(nián)美國貝(bei)爾實驗(yàn)室首先(xian)應用FTA在(zài)民兵導(dao)彈的🔅發(fā)射控制(zhi)系統可(kě)靠:性研(yan)究中獲(huo)得成功(gong)以來,這(zhe)種圖形(xing)化的方(fāng)法配合(he)計算機(jī)🥵技術的(de)發展🐕已(yi)經逐漸(jian)地深入(rù)到各個(gè)領域。
1故(gù)障樹分(fen)析方法(fǎ)在氣體(ti)渦輪流(liú)量計生(sheng)産中的(de)應用
1.1氣(qì)體渦輪(lun)流量計(ji)故障樹(shù)的建立(lì)
(1)系統描(miao)述
　　氣體(tǐ)渦輪流(liú)量計是(shi)葉輪式(shì)速度流(liu)量計,屬(shǔ)于速度(dù)式測量(liàng),即利用(yong)測量管(guǎn)道内介(jie)質流動(dong)速度來(lái)得到流(liú)量♊。置于(yu)流體中(zhōng)的葉輪(lun)的旋轉(zhuan)角速度(dù)與流體(tǐ)流速成(chéng)正比,通(tong)過📞測量(liàng)葉輪的(de)旋轉角(jiǎo)速度得(dé)到流體(ti)流速，從(cong)而得到(dào)管道内(nei)的流量(liang)值。整個(ge)系統可(kě)劃分爲(wei):流道、機(jī)芯、.運動(dong)傳遞、計(jì)數及輸(shu)出四🏃🏻‍♂️個(gè)子系統(tong)。流道系(xi)統将來(lái)流整理(lǐ)爲規則(ze)流😍場,機(ji)芯系統(tong)将介質(zhì)流動轉(zhuan)化爲葉(yè)輪🌐轉速(su),運動傳(chuán)遞系💘統(tǒng)将葉輪(lún)轉動輸(shū)出到計(ji)數系統(tǒng),計數及(jí)輸出系(xì)統提供(gòng)📱數值輸(shu)出。
(2)頂事(shì)件的選(xuan)取
　　頂事(shì)件是最(zui)不希望(wàng)發生的(de)故障狀(zhuang)态。針對(dui)渦輪流(liu)量計生(shēng)産裝配(pèi),最不希(xī)望發生(sheng)的是“氣(qì)體渦輪(lun)流量計(ji)産品不(bú)🥵合格”。
(3)故(gu)障樹建(jian)立
　　故障(zhang)樹實質(zhì)上就是(shì)事件之(zhī)間的一(yi)個邏輯(jí)圖，這個(ge)邏輯🐉圖(tu)以頂㊙️事(shì)件爲樹(shù)根,樹葉(ye)相當于(yu)産生故(gu)障的🔱基(jī)本原因(yīn),也就是(shi)底事件(jiàn)㊙️。在選取(qu)“氣體渦(wo)輪流量(liang)計産品(pin)不合格(gé)”作爲頂(dǐng)事件後(hou),根據渦(wo)輪流量(liàng)計結構(gou)特點,在(zài)生産裝(zhuang)配過㊙️程(chéng)中引起(qi)質量不(bu)合格的(de)直接原(yuán)因是流(liu)道系統(tong)故障、機(ji)芯系統(tǒng)故障✌️、運(yun)動傳遞(di)系統故(gù)障、計數(shù)🥰及輸出(chū)系統故(gù)障,然後(hou)以這四(si)個原因(yin)爲此頂(ding)事件,采(cǎi)用類似(si)的方向(xiang)繼續✏️深(shen)入分析(xi),直到找(zhǎo)🌈到代表(biao)各種故(gu)障事件(jiàn)的底事(shi)件爲止(zhǐ)。比如,機(ji)芯系統(tong)故障可(kě)能由“機(jī)芯艙故(gù)障”或“選(xuǎn)配零部(bu)件不合(he)要求”(由(you)于精度(dù)要求高(gāo),對⭐部分(fèn)機芯零(ling)部件不(bu)得不🌈進(jìn)行選配(pei))造成,“選(xuan)配零部(bù)件不合(he)要求”爲(wèi)-底事件(jiàn),而“機芯(xin)艙故障(zhang)”繼續作(zuo)爲下一(yi)-層的頂(ding)事件進(jin)行分析(xi)尋找其(qí)底🔱事件(jiàn)。圖1爲氣(qi)體渦輪(lún)流量計(ji)故障樹(shù)示意圖(tu)，表1爲該(gāi)故障樹(shu)的事件(jian)列表。該(gai)故障樹(shu)共考慮(lü)了✊生産(chǎn)裝配過(guo)程的20個(gè)常見問(wèn)題作爲(wèi)底事件(jiàn)。零部件(jiàn)等的👣質(zhi)量由于(yú)轉爲供(gong)應🚩商的(de)質量控(kong)制👄,所以(yi)在建立(li)故障樹(shù)過程不(bú)予考慮(lǜ)🐕。

1.2故障(zhàng)樹的定(dìng)性分析(xī)
　　故障樹(shù)的定性(xìng)分析的(de)主要任(ren)務是找(zhao)出導緻(zhì)頂事件(jian)發生的(de)所有可(ke)能的故(gù)障模式(shi),即求出(chu)故障樹(shù)的全部(bù)最小割(ge)集。最小(xiao)割集實(shi)際上可(kě)以在一(yī)定的程(cheng)度上代(dai)表系統(tong)的危險(xian)性大小(xiao)。本處采(cǎi)用下行(háng)法(Fussell法)進(jìn)行分析(xī),由圖可(ke)見該故(gu)障樹爲(wèi)申聯系(xi)統,底事(shì)件間爲(wei)相“或”的(de)關系,所(suǒ)以故障(zhang)樹結構(gou)參數爲(wèi):

　　即該故(gu)障樹由(yóu)20個--階最(zui)小割集(ji)x,x2，,x20組成
1.3故(gù)障樹的(de)定量分(fen)析
　　故障(zhang)樹定量(liang)分析的(de)主要任(ren)務是計(jì)算頂事(shì)件的發(fā)☂️生概率(lǜ)和對各(ge)底事件(jiàn)進行重(zhòng)要度分(fèn)析
　　氣體(ti)渦輪流(liú)量計故(gù)障樹的(de)全部最(zuì)小割集(ji)爲Xi,X2,X20,則頂(ding)事件出(chū)現的概(gai)率爲:

式(shi)中P(T)一頂(dǐng)事件發(fā)生的概(gai)率
P(X)一底(dǐ)事件發(fā)生的概(gài)率
　　爲了(le)計算系(xì)統頂事(shì)件的發(fā)生概率(lü)和對底(di)事件進(jin)行重要(yào)度分析(xī),必須知(zhi)道底事(shì)件發生(shēng)的概率(lü)。現根據(ju)經驗對(dui)各底事(shi)件發生(sheng)的概率(lü)作如下(xià)估算:

　　可(ke)見各個(gè)底事件(jiàn)發生概(gai)率雖然(rán)不大,但(dan)是頂事(shi)件發生(sheng)的可🔴能(neng)性卻相(xiàng)當高。由(yóu)于人員(yuán)、設備、環(huán)境條件(jiàn)等不同(tong),底事件(jian)發生概(gai)率存在(zài)一-定的(de)不确定(ding)因素🐪，從(cong)而導🚶緻(zhi)頂事件(jian)也在某(mou)個區間(jian)内存在(zai)有同樣(yang)的不确(que)定性。因(yin)此，爲了(le)提高氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)産品的(de)合格率(lǜ),對裝配(pei)過程中(zhōng)的🚩常見(jian)問題必(bi)須提高(gao)重視⭐,力(lì)求降低(dī)各底事(shì)件發生(shēng)的概率(lǜ)，從而實(shi)現由下(xia)而上的(de)質量控(kòng)制。
　　重要(yao)度分析(xi)是故障(zhàng)樹分析(xī)中的重(zhòng)要部分(fen),概率重(zhong)要📱度是(shi)指底👌事(shì)件對頂(ding)事件發(fā)生概率(lü)的影響(xiang)程度,用(yong)頂事件(jian)的發♋生(shēng)概率對(dui)某個底(dǐ)事件發(fā)生概率(lǜ)的偏導(dǎo)數來表(biǎo)示,即:

式(shi)中Ix,一底(di)事件Xi概(gài)率重要(yào)度
例如(ru)底事件(jiàn)X20“低頻輸(shu)出連線(xiàn)錯誤”的(de)概率重(zhòng)要度爲(wèi):

　　重要度(dù)雖然反(fan)映了基(ji)本事件(jian)概率變(biàn)化對頂(dǐng)事件概(gai)率變化(huà)的難易(yì)程度,但(dan)不能反(fan)映出不(bú)同基本(běn)事件改(gǎi)進的難(nán)易程度(du)🐇。
2流量計(ji)産品質(zhì)量主要(yao)影響因(yīn)素及改(gai)善措施(shī)
　　通過對(dui)氣體渦(wo)輪流量(liàng)計進行(háng)故障樹(shu)分析可(kě)以發現(xiàn),影響🔆産(chǎn)品✊質量(liàng)的主要(yao)因素有(yǒu):
(1)設計
　　由(you)于渦輪(lún)流量計(ji)結構複(fú)雜、零部(bu)件種類(lei)繁多,設(she)計的結(jié)果✊将直(zhí)接影響(xiang)到加工(gong)、檢驗、成(chéng)本、管理(li)等方方(fang)面面♈。因(yin)此✏️在渦(wo)輪流量(liàng)計🆚産品(pin)設計過(guo)程中應(ying)力求結(jie)構合理(lǐ),充分考(kao)慮零部(bù)件工藝(yi)性。利用(yong)故障樹(shu)分析指(zhi)導産品(pin)設計,就(jiu)💚可以對(duì)産品分(fèn)清主次(cì)輕重。對(duì)某些成(chéng)本小但(dàn)重要的(de)零部件(jiàn)可以提(ti)高産品(pǐn)可靠♍性(xing),反之對(dui)成本很(hěn)高而對(duì)頂事件(jian)的影響(xiǎng)又不是(shì)很重要(yao)的零部(bu)件,則沒(mei)有必要(yao)過分追(zhuī)求該零(ling)件的可(kě)靠性。
(2)零(líng)部件質(zhi)量
　　質量(liang)構築企(qǐ)業的生(sheng)命線,而(er)零部件(jiàn)質量是(shì)保證産(chan)品質量(liàng)的關鍵(jian)。故障樹(shu)分析中(zhōng)認爲對(dui)這--事件(jiàn)的控🔞制(zhi)已經轉(zhuan)移到了(le)供應商(shang)㊙️,但是零(ling)部件的(de)驗收、儲(chu)存仍然(ran)是整個(gè)質量保(bǎo)證體系(xi)的重要(yao)一環。利(li)用故障(zhang)樹分析(xī),對🔞機芯(xīn)、軸承等(děng)關鍵零(líng)件要引(yǐn)起足夠(gòu)重視,做(zuo)到每件(jiàn)都🐕要嚴(yán)格檢驗(yan)💯;而對标(biao)準件、附(fu)件等則(ze)可🐆抽檢(jiǎn)驗收。
(3)操(cao)作
　　由于(yu)産量相(xiang)對較小(xiao)、結構較(jiào)複雜,渦(wō)輪流量(liàng)計的裝(zhuāng)⭐配隻能(neng)按🐪照單(dan)件小批(pī)量生産(chan)模式進(jin)行,産品(pǐn)質量🐉與(yǔ)裝配工(gong)人的技(jì)術水平(ping)、職業素(su)養密切(qiē)相關,因(yin)此應制(zhi)定㊙️完善(shan)的♈工藝(yi)規程，并(bing)要🆚求裝(zhuāng)配🔞工人(ren)嚴格按(àn)照設計(jì)規定的(de)程序💯操(cao)作。
(4)設備(bei)
　　設備運(yùn)行狀況(kuang)将直接(jie)影響零(ling)部件加(jia)工及裝(zhuāng)配質量(liàng)。利用故(gù)障樹分(fèn)析,針對(dui)産品生(shēng)産過程(cheng)影響較(jiao)大的設(she)備應提(tí)出要求(qiu)👄,制定更(geng)爲嚴格(gé)的操作(zuò)和維護(hu)程序,并(bing)制定專(zhuān)人負責(ze)👉。
3綜述
　　由(you)于渦輪(lun)流量計(ji)結構複(fú)雜、裝配(pei)工藝繁(fan)瑣、影響(xiang)因素較(jiao)多，産💰品(pǐn)質量不(bu)易控制(zhi)。故障樹(shù)分析法(fa)是分析(xi)大型複(fú)雜系統(tong)安全性(xìng)與可靠(kào)性的一(yī)種較好(hǎo)的方法(fǎ)，具有簡(jian)明直觀(guan)的特🏃點(dian)。将該方(fang)法引入(ru)渦輪流(liú)量⁉️計生(sheng)産裝配(pei)過程,不(bú)僅可以(yǐ)對産品(pin)裝配🥰質(zhì)量進行(hang)定性分(fèn)析和定(ding)量分析(xī),而且還(hái)可以通(tōng)過考慮(lǜ)造成系(xi)統故障(zhang)的原因(yīn),對可能(néng)出現的(de)問題在(zai)裝配過(guo)程中予(yǔ)以解👨‍❤️‍👨決(jué),從而保(bao)證産品(pin)質量,減(jian)少反複(fu)。

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