故障树分析范文第1篇
1 故障树编制的基本步骤:六步法
第一步:通过分析事故存在的条件, 确定所分析的系统, 对系统进行整体详细的熟悉和了解。
第二步:收集资料。通过收集、调查之前国内与国外同类或相似系统过去发生的所有事故, 然后做以分析借鉴, 分析系统中人、机、物、环及管理的缺陷, 找出造成事故的所有原因, 得出发生事故的因果关系。
第三步:绘制故障树。首先选择生活中经常发生且后果严重的事件作为故障树中的顶上事件, 比如:火灾、爆炸等。然后根据收集的资料信息, 更深一步的统计分析所有的原因事件, 找出事故原因。以顶上事件为例, 首先采用演绎分析方法, 按顺序向下逐个分析事故的原因, 其次对应逻辑关系选择规定的对应逻辑序号, 最后按照它们的逻辑关系, 把故障树顶上事件和导致顶上事件发生的原因, 采用规定的逻辑符号, 绘制成清晰的树形图。
第四步:定性分析。根据绘制的故障树结构, 按照其逻辑关系求取构成故障树的最小割集或防止事故发生的最小径集, 以及基本事件的结构重要度。故障树定性分析是故障树分析的核心内容。通过分析某一事故发生的规律和特点, 找出控制和预防事故发生的可行性或最佳方案。根据基本事件结构重度, 依轻重缓急分别采取相应的对策措施, 从而确定预防和控制事故发生的安全对策措施, 为安全管理提供重要依据。
第四步:定性分析。
第五步:定量分析。故障树定量分析, 是参考各种基本事件的发生概率的具体数据基础上进行的, 否则不能进行定量分析, 不能对系统进行风险分析, 不能确定安全的投资方向。
第六步:总结与应用。通过对故障树的定性、定量分析的结果进行总结, 利用分析的全部资料和数据, 找出预防和控制事故发生, 降低事故概率的最佳方案。
2 故障树的分析程序
故障树分析程序, 根据确定对象系统的性质、分析目的及实际需要和要求来确定, 一般都有下面的九个基本程序。
(1) 熟悉系统。在确定分析系统后, 应了解和熟悉系统各种情况。
(2) 调查、收集事故资料。调查和收集在过去事故实例, 在有关事故统计基础上, 尽可能广泛地收集、调查国内与国外同类或相似系统过去发生的所有事故, 然后做以分析借鉴。
(3) 确定顶上事件。通过分析系统发生事故的损失和概率大小, 找出易于发生且后果严重的事故作为故障树的顶上事件。
(4) 调查原因事件。根据调查与事故有关的所有原因事件和因素, 主要是人、机、物、环等, 尽量详细查清各种原因和因素。
(5) 绘制故障树。根据收集的资料, 仔细深层的统计分析所有的原因事件, 找出事故发生的原因。首先采用演绎分析方法, 按顺序向下逐个分析事故的原因, 其次对应逻辑关系选择规定的对应逻辑序号, 最后按照它们的逻辑关系, 把故障树顶上事件和导致顶上事件发生的原因, 采用规定的逻辑符号, 绘制成清晰的树形图。
(6) 定性分析。根据故障树结构进行化简, 求出最小割集和最小径集, 确定各基本事件的结构重要度排序[2]。
(7) 计算顶上事件发生概率。将之前国内、国外的发生的事故记录、同类或相似的事故资料都进行统计分析, 计算并在事故树上标出所有原因事件的发生概率。最后根据这些数据, 计算出顶上事件发生概率。
(8) 从可维修系统和不可维修系统分析。计算出不可维修系统的顶上事件发生概率;对可维修系统, 将求出的概率与通过统计分析得出的概率比较, 如二者相差太大, 则须重新研究, 检查原因事件、故障树逻辑关系、基本事件的概率数值, 并进行修正。
3 故障树分析
3.1 定性分析
用下行法或上行法求故障树的所有最小割集。
3.1.1 下行法
下行法的步骤是:从顶上事件开始, 自上而下逐级进行, 对每个中间事件重复上述原则, 直到所有中间事件均被处理, 所得每一行的基本事件的集合均为故障树的一个割集。最后根据最小割集的定义, 将所有行的割集进行比较, 去掉那些非最小割集的行, 剩下的就为故障树中所有最小割集,
3.1.2 上行法
上行法的步骤是:从基本事件开始, 自下而上逐级进行。对顶上事件或每个中间事件重复上述原则, 直到所有结果事件均被处理。将所得的表达式逐次代入, 按布尔运算的规则, 将顶事件表示成基本事件积之和的最简式, 其中每一项对应于故障树的一个最小割集, 从而得到的故障树的所有最小割集。
3.2 定量分析
有了足够的数据支持, 就能根据数据估算出故障树中各基本事件的发生概率, 那么在所有基本事件相互独立的条件下, 就可以对故障树进行下面的定量分析。
3.2.1 顶事件发生的概率
求顶事件发生的概率的方法有:真值表法、概率图法、容斥公式法、不交布尔代数法等。故障树的顶上事件概率计算, 常用的是不交布尔代数法。
3.2.2 重要度
重要度计算根据实际需要, 选择计算出某个或某几个重要度指标。在故障树分析中最基本的重要度有基本事件的结构重要度、概率重要度、关键重要度和相对概率重要度。
4 故障树分析方法的特点及功用
(1) 故障树分析是就某个特定的故障作逐层分析各层次之间各因素的输入与输出的逻辑关系的一种图形演绎分析方法, 是故障在一定条件下的逻辑推理方法。
(2) 故障树分析为预防和控制事故发生, 降低事故发生概率和制定安全技术措施提供依据, 能对导致事故的各种因素及其逻辑关系作出全面、简洁和形象的描述。
(3) 故障树分析既可分析出某些元、部件故障对系统的影响, 又可对导致这些元、部件故障的特殊原因进行分析。
(4) 故障树分析既可作定性评价, 也可作定量评价, 为改善和评价系统的安全可靠性提供定性或定量分析基础图形和数据。
(5) 故障树是图形化的技术资料, 具有直观性, 通过阅读即使不曾参与系统设计的管理、操作和维修人员也能全面了解和掌握各项事故控制要点。
5 最小割集和最小径集对安全管理的指导意义[3]
(1) 最小割集体现系统的危险性。最小割集越多, 系统就越危险。求出最小割集就掌握了事故发生的各种可能, 了解系统危险性的大小, 为调查事故和预防事故提供依据。掌握了最小割集, 就掌握了顶上事件发生的各种可能, 所以, 这对安全管理中掌握事故发生的规律, 调查某一事故原因都是有益的。
(2) 最小径集体现系统的安全性。求出最小径集, 可知道要使事故不发生, 须控制住哪几个基本事件不发生, 也就知道了几种可能的预防方案。这也告诉人们改进系统的的可能性和消除隐患的方法, 或者设计一个新系统时, 杜绝事故发生的几个方案。
(3) 从最小割集可概略地、直观地看出哪种基本事件发生后, 对系统危险性影响较大, 哪种稍次, 哪种可以忽略, 采取什么措施可以使事故发生概率迅速下降。这对安全管理最优方案选择有着指导作用。
6 结语
通过故障树分析方法在企业安全管理中的应用, 为企业安全管理提供强有力的技术支撑。指导企业寻找出影响系统安全的基本原因和因素, 从而为企业管理更加有效制定安全措施, 确保生产安全提供依据, 给企业带来更大的经济效益。
摘要：故障树分析是系统安全工程中的一种重要方法。介绍了故障树编制的基本步骤、基本方法以及在安全管理中的一些应用, 为制定安全对策措施提供了依据, 从而达到预测和预防事故发生的目的。故障树又叫事故树, 通常所说的事故树分析就是故障树分析。故障树分析是安全系统工程重要分析方法之一, 主要通过对事故的演绎、推理, 找到防止事故发生的措施和方法。它能分析出事故的直接原因和潜在因素, 思路清晰, 逻辑性强, 既是一种定性分析方法, 也是一种定量分析方法, 在企业风险管理中得到广泛的应用和推广。
关键词：故障树,故障树分析,最小割集,安全管理
参考文献
[1] 邵辉.系统安全工程[M].北京;石油工业出版社, 2008.5.
[2] 潘璘玲.安全与健康[J].福建;福建人民出版社, 2003.10.
故障树分析范文第2篇
故障树分析——FT A (Fault Tr ee Analysts) 是用于大型复杂系统可靠性、安全性分析和风险评价的一种方法。在故障树分析中.对于所研究系统的各种故障状态或不正常情况称为故障事件, 各种完好状态或正常情况称为成功事件。故障树分析中所关心的结果事件称为顶事件, 它是故障树分析的目标, 位于故障树的顶端。仅导致其他事件发生的原因事件称为底事件, 它是可能导致顶事件发生的基本原因, 位于顶事件和底事件之间的中间结果事件称为中间事件。把顶事件、中间事件和底事件用适当的逻辑门自上而下逐级连接起来所构成的逻辑结构图就是某个典型故障的故障树。
知识获取工作是通过与领域专家和一些参考文献资料等进行交互以后, 以故障树的形式将这些诊断知识图形化显式地组织起来, 再以故障树作为知识的组织网络将知识分别表示出来的, 这样减少了知识的重复与冗余。
以故障树的形式可以将导致顶事件的各项故障原因清楚地表示出来, 但是我们要将这些知识表示成计算机所能接受的形式还必须对其进行处理。即设计一种数据结构将每个事件的信息存入其中。
2 基于故障树的故障诊断专家系统的组成
故障诊断专家系统主要由3层组成, 分别为信号输入层、专家知识库层和故障树数据库层, 如图1所示。
2.1 专家知识库
本系统专家知识库中存放类似生产线故障现象、解决方法、国内外其它文献资料作为首批入选数据, 以一定的可信度存储到知识库中。同时, 随着排故时间的延长和排故经验的提高, 专家不断积累更多的经验, 这些经验经过专家通过经验输入口添加到知识库中。因此, 随着时间的延长, 专家知识库的数量不断增大, 诊断的可信度也越来越高。这也是专家系统的学习过程。
2.2 故障树数据库
故障树数据库存放依据热轧钢卷开卷校平剪切线系统原理建立的一系列故障树的集合。本系统以生产线故障作为分析的目标 (顶事件) , 依据系统原理找出导致这一故障发生的全部因素 (中间事件) , 再寻找造成中间事件发生的全部因素, 按照此方式一直追溯到引起系统发生故障的全部原因, 将系统的故障与中间事件和底事件之间的逻辑关系用逻辑门联系起来, 形成树形图。
显然生产线故障包括了由各种因素引起的系统功能失常, 次级事件根据可靠性改进设计的需要和生产线现场使用的实际故障特点依次选取为:控制系统故障 (A1) 、电源故障 (A2) 、液压系统故障 (A3) 、传动系统故障 (A4) 、工作系统故障 (A5) 、电气系统故障 (A6) 。
故障树分为4层:顶事件 (G1) 、第二层 (A1~A6) 、第三层 (B1~B30) 、底层 (C1~C102) 。故障事件部分代码见表1。
以上顶事件及次级事件的选取实际上是按故障部位划分的, 使建成的故障树能较方便地为设计、使用及维修人员所用.同时也涵盖了加工中心顶事件是故障树分析中所关心的事件也是显著影响产品可靠性水平的不希望发生的重大故障事件。
用演绎法计算机辅助建立故障树从顶事件开始逐级向下进行, 用适当的逻辑门符号联接顶事件和这些直接原因事件遵循建树规则逐级向下发展, 直到所有最低一排原因事件都是底事件为止。在对初始绘出的故障树进行简化, 去掉多余的逻辑事件后, 建立了生产线整机故障树。
2.3 故障树数据结构
在故障树的建立过程中, 可以将故障树的每一个节点用一些属性的集合来表示, 采用双向链表结构来表示, 并用数据库的形式实现, 其数据库结构如表2所示。
3 结语
本系统有效地结合专家系统诊断直接、快速的优点和基于原理的故障树诊断方法完整的优点, 针对热轧钢卷开卷校平剪切线的特点, 提出基于故障树的诊断专家系统。该系统能够准确、迅速地确定生产线的故障部位, 指导生产线维修, 减少停产企业损失。
摘要：当前大型机械维修主要依据经验方法进行排故, 本文提出基于故障树模型的热轧钢卷开卷校平剪切线故障诊断专家系统, 通过有效地结合故障树诊断方法和专家经验诊断直接、快速的优点, 能够迅速、准确地确定设备的故障部位, 提高维修效率。
故障树分析范文第3篇
油库储油罐火灾爆炸事故树分析
作者：周绍杰
来源：《哈尔滨理工大学学报》2013年第03期
摘要：油库储油罐储存的油料具有易燃易爆性且存储量大，一旦发生事故后果严重.针对油库储油罐安全管理点多面广的特点，分析储油罐火灾爆炸事故的相关影响因素和条件，建立完善的事故树模型.通过定性分析理清火灾爆炸事故与基本事件的逻辑关系，定量分析获得顶上事件发生的概率和各基本事件的结构重要度顺序，找出储油罐存在火灾爆炸事故隐患的重点部位，制订科学合理的安全信息监控点策略，为油库安全管理手段向信息化迈进，预防事故的发生提供决策依据。
故障树分析范文第4篇
摘
要：加油站汽柴油储罐储存油品具有易燃易爆性且储存量大，一旦发生事故后果 严重。对加油站油品储罐火灾爆炸事故原因运用事故树进行分析，提出预防对策。
关键词：加油站;埋地油罐;火灾爆炸;事故对策
随着市场经济的发展，汽车在生活中日益普及，汽车加油站随之激增，遍布全国城乡 各交通道路沿线，已形成一个相当规模的行业，如此多的加油站，其事故预防在经营管理 中应引起重视，尤其是火灾爆炸事故的预防更具有重要意义。汽油属 3. 1类易燃液体，同时属甲类火灾危险性物质，极易发生火灾爆炸事故。汽车加油站多建在交通主道旁且邻近城区，一旦发生事故，后果严重。下面选取加油站汽、柴油储罐火灾爆炸事故进行分析，并提出预 防事故的对策措施。
1 汽柴油储罐危险特性
汽柴油储罐是汽车加油站的核心设备。其汽油为低闪点易燃液体。油罐储存量一般 较大，构成重大危险源，一旦发生火灾爆炸事故后果严重。所以，加油站油罐具有油品危险性大、储存量大。事故后果严重等特点。
2 火灾爆炸事故树分析
汽柴油储罐火灾爆炸事故分析事故树见图 1。
2. 1 分析事故树的最小割集和最小径集数
从图 1通过计算可知，该事故树最小割集数目有 150个，最小径集数目有 5个，为了 方便分析，根据其最小径集数对该事故树进行定性分析 。
2. 2 求事故树最小径集利用布尔代数法求得该事故树的最小径集如下 : J 1 ={X 1，X 2，X 5，X 6，X 7} J 2 ={X 1，X 3，X 5，X 6，X 7} J 3 ={X 1，X 4，X 5，X 6，X 7} J 4 ={X 8} J 5 ={X 9，X 10，X 11，X 12，X 13，X 14，X 15，X 16，X 17，X 18，X 19，X 20，X 21，X 22，X 23，X 24，X 25 } J 5 ={X 9，X 10，X 11，X 12，X 13，X 14，X 15，X 16，X 17，X 18，X 19，X 20，X 21，X 26，X 27，X 28 } 2. 3 求事故树基本事故的结构重要度
事故树的结构重要度及重要程度排序如 下 : I φ( 8) >I φ( 1) =I φ( 5) =I φ( 6) =I φ( 7) >I φ( 2) = I φ( 3) =I φ( 4) >I φ( 9) =I φ(10) =I φ(11) =I φ(12) = I φ(13) =I φ(14) =I φ(15) =I φ(16) =I φ(17) =I φ(18) = I φ(19) =I φ(20) =I φ(21) >I φ(26) =I φ(27) =I φ(28) > I φ(22) =I φ(23) =I φ(24) =I φ(25)
3 事故预防对策
根据该事故树的最小径集和基本事件的结构重要度排序情况，从四个方面提出埋地油罐火灾爆炸事故预防对策。
图 1 汽柴油储罐火灾爆炸事故树
3. 1 加强安全管理,防止泄漏
( 1)油罐应从有危险化学品包装物定点 生产资质的企业购买 ,并做好日常维护工作，避免管线、阀门损坏等原因造成汽油泄漏;
( 2)卸油作业时，应有人现场监护，防止因卸油过量，造成汽油泄漏; ( 3)安装高液位报警仪，定期检验确保并完好备用; ( 4)配备防爆工具，检修时严禁使用非爆工具。
3. 2 加强电气设备管理,防止因电气失效形成火灾
( 1)定期对电机、电气线路进行维护检修，使其保持完好，避免过载、漏电和接头松动; ( 2)电气设备选型应符合防爆要求;
( 3)操作人员应穿防静电服，避免人体 静电放电; ( 4)法兰处应用金属线按要求进行跨接 。
3. 3 加强动火管理，杜绝违章作业
( 1)罐区内禁止吸烟;
( 2)罐区内动用明火应实行动火票制度，避免动火期间发生火灾爆炸事故; ( 3)禁止人员穿铁钉鞋进入罐区，应关闭手机。 参 考 文 献
故障树分析范文第5篇
关键词： 汽车;传动轴;故障;排除
传动轴是整个汽车运行系统中不可或缺的一部分，主要是把不同心的零部件进行连接，还能实现对动力的传递。通常来讲，连接在一起的零部件是不在同一水平线上的，在实际运行时，相对位置会发生改变，且借助传动轴来传递扭矩，能及时处理好连接件之间不同心问题，还可处理好距离变化问题。可见，对于汽车运行系统而言，传动轴扮演着重要的角色，以下先就传动轴故障出现的原因进行分析。
一、汽车传动轴故障现象的原因
1、传动轴出现转动不均衡、发响现象
1)故障表现
在汽车行驶中，若传动轴存在不平衡问题，行驶时会发出声响，这种声响会呈现周期性特点，汽车速度越快，响声越大，等到车辆得到一定速度后，汽车方向盘、门窗玻璃等都会发生强烈的振动与响声，驾驶员在驾驶过程中，手握方向盤，会有麻木感。待到汽车脱档行驶时，振动感会更为强烈，等到速度降到中速时，颤抖与振动会消失，然而，响声却依然会存在[1]。
2)原因
其一，若传动轴出现凹陷或弯曲问题，会使得在运转过程中失去平衡感[2];其二，如果在安装传动轴时，存在安装不当或不合理的情况，会对原本的平衡状态产生破坏性;其三，固定螺栓出现松动或连接部件出现松动;其四，若传动轴的花键套存在过度磨损的情况，也会导致传动轴出现转动不均衡、发响的情况。
2、万向节十字轴与轴承过早磨损
1)故障表现
万向节故障的发生，主要表现在轴承与轴颈发生磨损，其他轴颈发生变形，会使得十字轴的轴中心线会不处在提供一个平面内，也会导致相邻两个轴中心线发生不垂直的情况。由于轴承与轴颈磨损的间隙过大，这种情况下，十字轴在运行过程中就会发生晃动，让传动轴的中心与旋转中心线相偏离，会让传动轴发生振抖的现象，甚至传动轴还会发生异常的响声。
2)原因
导致万向节十字轴与轴承过早磨损问题的原因主要表现在以下几个层面：
第一，汽车的传动轴在运行过程中失去平衡;第二，若车辆长期缺油，再加之轴承的润滑度不强，油咀会发生堵塞现象[3];第三，对轴承进行装配时，两端面见的空隙未能依照要求进行装配处理，若过松，在转动时，就会产生旷动冲击，会让轴承出现过早磨损的情况，若过紧，则在转动时会发热，让滚针退火磨损。
3、传动轴、万向节与花键松旷
1)故障表现
车辆在起步时，车身会出现发抖现象，还会发出“咯啦、咯啦”的声响，若变换车速或者呈现高档低速的行驶状态，还是会存在撞击声。
2)原因
万向节与花键松旷发响问题产生的主要原因表现在以下几个方面：第一，在传动轴上的各个凸缘联接螺栓发生松动现象;第二，若汽车长期缺油，会使得十字轴与滚针磨损松旷，也可能发生滚针破碎现象;第三，花键齿和万向节滑动叉的花键槽出现磨损松旷问题;第四，变速器上的第二轴花键齿和凸缘花键槽发生磨损过度问题;第五，中间部位轴承吊架上的固定螺栓出现松动情况。
二、汽车传动轴故障排除措施
1、传动轴不平衡、发响故障的排除
若汽车的传动轴始终处于不平衡的状态，会对车辆行驶的安全性构成威胁。判断此类故障，可在汽车前轮部位塞紧垫木，借助千斤顶来将中、后驱动桥顶起，还可发动汽车发动机，挂高速档，及时对传动轴的具体摆动状态进行观察。若转速下降的速度快，摆振呈现大幅度增大，则表明传动轴存在弯曲现象或者凸缘存在歪斜现象。为消除此类故障，相关人员应及时对传动轴的零部件进行更换，待到校直之后，还要实施平衡度检查。此外，还要严格控制不平衡量，保证不平衡量要满足一定的标准和规范。与此同时，还要对万向节叉与传动轴吊架技术元素实施详细的检查，以避免发生由于十字轴与滚柱损坏而发生的振动、松旷问题，从而可防止传动轴失衡问题的发生。
2、万向节十字轴与轴承过早磨损故障的排除
十字轴轴颈与轴承间的磨损，磨损参数范围为0.02-0.13mm，通常会保持在0.01mm左右。若>0.13mm，极易发生传动轴发响与振抖的情况。如果十字轴的轴颈磨损出槽，槽又比较深，就需要及时更换或修理。实施镶套与堆焊操作时，需要实施热处理与磨削加工处理。等到加工完毕后，轴颈的不圆度控制在0.01mm，若长度为20.0m，锥度控制在≤0.01mm。同时，还要对相邻两个轴线的垂直度进行全面检查，必须确保呈现垂直状态。通过加工处理之后，保证各个轴颈轴线应处在同一水平面上。车辆在行驶时，扭矩传递方向具有一致性，十字轴受力方向也具有一致性。长此以往，会让轴颈存在单边磨损现象，且磨损面会不断扩大，极易发生起槽、松旷发响现象。为延长使用时间，还可在原位置上转动90°之后再进行使用。组装时，要求有油嘴一面要对着传动轴，要求万向节叉要在十字轴位置上转动自如，不可存在卡滞与轴向间隙问题。日常保养中，应及时的注入润滑脂，能避免发生优于润滑脂缺乏而发生的轴承与轴颈磨损现象。
3、传动轴、万向节与花键松旷故障的排除
汽车在行驶时，若突然改变行驶速度，会发出敲击声，这主要是由于个别的凸缘或万向节轴发生松旷现象。检查时，可用手做圆周运动来晃动传动轴，检查其是否存在松旷现象;将手制动放松后，是用手来晃动制动盘，若存在松旷现象，则表示第二轴花键轴和凸缘花键槽存在磨损、松旷问题。面对此类问题，应增强相关人员的故障处理意识，为防止花键轴端部发生堵塞现象，应及时进行清理，还要加入足够的润滑脂，能在一定程度上避免发生零部件损坏现象。
结束语：
综上所述，近些年来，我国在汽车领域取得了一系列的成就，汽车生产与制造技术得到不断革新，为现代汽车产业的发展提供了技术支撑。然而，在汽车运行系统中，传动轴极易发生故障，若想排除故障，就必须意识到导致故障发生的原因有哪些，从而更为针对性的开展故障检修与排除，从而保证汽车正常而高效的运行，从而为人们的出行解除困扰，这对于汽车产业的发展也具有重要意义。
参考文献
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[3]杨旭. 浅谈汽车起动机运转无力故障诊断与排除[J]. 科技视界，2013，(16)：60+97.