摘要:故障(zhang)樹分析法是分(fèn)析大型複雜系(xi)統安全性✌️與可(ke)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻靠性的一種較(jiao)好的方法，具有(you)簡明、直觀的特(te)點。将該方法引(yin)入 渦輪流量計(ji) 生産裝配過程(chéng),不僅可以對産(chǎn)品裝配質量進(jin)行定性🙇‍♀️分析和(hé)定量分析,而且(qie)還可以通過考(kǎo)慮造成系統故(gu)障的原因,對可(ke)能出現的問題(tí)在裝配過程中(zhōng)予以解決。
　　氣體(ti)渦輪流量計 由(yóu)于具有量程比(bi)大、壓損小、精度(du)高等優點,且結(jié)構緊湊、安裝方(fāng)便、費用低,因此(cǐ)在燃氣計量尤(you)其是貿易計量(liàng)中得到廣泛應(ying)用。由于渦輪流(liú)量計結構複雜(za)、生産裝配要求(qiú)較高,影響渦輪(lun)流量🚶‍♀️計生産質(zhi)量的因素很多(duo)，爲提高♉産品一(yi)次裝配合格率(lǜ)，我們引入了故(gù)障樹分析法。
　　故(gu)障樹分析法(FaultTreeAnalsis,簡(jiǎn)稱FTA)簡單地講就(jiu)是把産品(系統(tǒng))最不希望👌發生(shēng)的故障作爲故(gù)障分析的目标(biāo),把選定🙇‍♀️的産品(pin)故障狀态稱爲(wei)頂事件,然後找(zhǎo)出引起頂事件(jian)的底層因素。它(tā)是一一種圖形(xing)演繹方法，通過(guo)層層深入的分(fèn)析,找出🔴系統的(de)薄弱環節,以進(jìn)--步改進設計和(hé)提高☎️關鍵件的(de)可靠度,從而提(tí)高最終系統的(de)可靠性。自從1961年(nian)美國貝爾實驗(yàn)室首先應用🔅FTA在(zài)民兵導彈的發(fa)射控制系統可(kě)靠:性研究中獲(huò)得成功🏃🏻‍♂️以來,這(zhè)種圖形化的🍉方(fang)法配合計算機(jī)技術的發展已(yi)經逐漸地深入(ru)到各💘個領域。
1故(gù)障樹分析方法(fa)在氣體渦輪流(liú)量計生産中的(de)應用💁
1.1氣體渦輪(lún)流量計故障樹(shu)的建立
(1)系統描(miao)述
　　氣體渦輪流(liu)量計是葉輪式(shi)速度流量計,屬(shǔ)于速度式測量(liang),即🔞利用測量管(guan)道内介質流動(dong)速度來得到流(liú)量。置于流體中(zhōng)的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體(ti)流速成正比,通(tōng)過測量葉輪的(de)旋轉角速度得(de)到流體流速，從(cong)而⭐得到管道内(nei)的流量值。整個(ge)系統可劃分爲(wei):流道、機芯、.運動(dòng)傳遞、計數及輸(shu)出四個子系統(tong)。流道系統将來(lái)流🐕整理爲規則(ze)流場,機芯系統(tong)将介質流動轉(zhuan)化爲葉輪轉速(su),運動傳遞系統(tong)将葉輪轉動輸(shu)出到計數系統(tǒng),計☁️數及輸出系(xi)統提供數值輸(shū)出。
(2)頂事件的選(xuǎn)取
　　頂事件是最(zui)不希望發生的(de)故障狀态。針對(dui)渦輪流量計生(shēng)産裝配,最不希(xī)望發生的是“氣(qì)體渦輪流量計(ji)産品不合格”。
(3)故(gù)障樹建立
　　故障(zhang)樹實質上就是(shi)事件之間的一(yī)個邏輯圖，這個(ge)邏💜輯☎️圖以頂事(shi)件爲樹根,樹葉(ye)相當于産生故(gu)障的基本🈲原因(yīn),也就👅是底事件(jiàn)。在選取“氣體渦(wo)輪流量計産品(pǐn)不👄合格”作爲頂(ding)事件後,根據渦(wō)輪流量計結構(gòu)🏃特點,在生産裝(zhuang)配過程中引起(qǐ)質量不合格的(de)直接❓原因是流(liu)道系統故障、機(ji)芯系統故障、運(yùn)動傳遞系統故(gu)障、計數及輸出(chu)系統故障,然後(hou)以這四個原因(yin)爲此頂事件,采(cai)用類似的🚶‍♀️方向(xiang)繼續🎯深入分析(xi),直到找到代表(biao)各種故障事件(jiàn)的底事件爲止(zhǐ)。比如,機芯系統(tǒng)故障可能由“機(ji)芯艙故障”或“選(xuǎn)配零部件不合(he)☔要求”(由于精度(dù)要👅求高,對部分(fen)機芯零部📞件不(bu)得不進行選配(pèi))造成,“選配零部(bù)件不合要求”爲(wei)-底事件,而🌈“機芯(xīn)艙故障”繼續作(zuo)爲下一-層的📱頂(dǐng)事件進行分析(xī)尋找其底事件(jian)。圖1爲氣體渦輪(lún)流量計🌐故障樹(shù)示意圖，表1爲該(gāi)故障樹的事件(jian)列表。該故⭐障樹(shu)共考慮了生産(chan)裝配過程的20個(gè)常見問題作爲(wèi)底事件。零部件(jiàn)等的👨‍❤️‍👨質量由✌️于(yú)轉爲供應商的(de)質量控制🤞,所以(yi)在建立故障樹(shu)過程不予考慮(lü)👈。

1.2故障(zhang)樹的定性分析(xi)
　　故障樹的定性(xìng)分析的主要任(rèn)務是找出導緻(zhi)頂事件發生的(de)所有可能的故(gù)障模式,即求出(chu)故障樹的全部(bu)最小割集。最小(xiao)割集實際上可(kě)以在一定的程(cheng)度上代表系統(tong)的危險性大小(xiao)。本處采用下行(hang)法(Fussell法)進行分析(xi),由圖可見該故(gu)障樹爲申聯系(xì)統,底事件間爲(wèi)相“或”的關系,所(suo)以故障樹結構(gou)參數爲:

　　即該故(gu)障樹由20個--階最(zui)小割集x,x2，,x20組成
1.3故(gu)障樹的定量分(fen)析
　　故障樹定量(liàng)分析的主要任(rèn)務是計算頂事(shi)件的發生概率(lǜ)✂️和對各底事件(jian)進行重要度分(fèn)析
　　氣體渦輪流(liu)量計故障樹的(de)全部最小割集(ji)爲Xi,X2,X20,則頂事件出(chū)現的概率爲:

式(shi)中P(T)一頂事件發(fā)生的概率
P(X)一底(di)事件發生的概(gai)率
　　爲了計算系(xi)統頂事件的發(fā)生概率和對底(dǐ)事件進💋行重要(yào)度💘分析,必須知(zhī)道底事件發生(sheng)的概率。現根據(jù)經驗對各底事(shì)件🍉發生🙇🏻的概率(lü)作如下估算:

　　可(kě)見各個底事件(jiàn)發生概率雖然(ran)不大,但是頂事(shì)件發生的可㊙️能(neng)性卻相當高。由(you)于人員、設備、環(huán)境條件等不同(tóng),底事件🥰發生概(gài)率存在一-定的(de)不确定因素⁉️，從(cóng)而導緻頂事件(jian)也在某個區間(jian)内存在有同樣(yang)的不确定性。因(yin)此，爲了🈲提高氣(qì)體渦輪流量計(jì)産品的👄合格率(lǜ),對裝配過程中(zhong)的常見問題必(bì)須提高重視❤️,力(li)求降低各底事(shi)件發生的概率(lǜ)，從而實現由下(xia)而上的質量控(kong)制。
　　重要度分析(xi)是故障樹分析(xī)中的重要部分(fen),概率重要度是(shì)指🥰底事件對頂(ding)事件發生概率(lü)的影響程度,用(yòng)頂事件的發生(shēng)概💜率對某個底(dǐ)事件發生概率(lü)的偏導數來表(biao)示,即:

式中Ix,一底(di)事件Xi概率重要(yào)度
例如底事件(jian)X20“低頻輸出連線(xian)錯誤”的概率重(zhòng)要度爲:

　　重要度(dù)雖然反映了基(ji)本事件概率變(biàn)化對頂事件概(gài)🚶‍♀️率🔴變化的難易(yì)程度,但不能反(fǎn)映出不同基本(ben)事件改⭕進的🐇難(nán)易程度⭕。
2流量計(jì)産品質量主要(yao)影響因素及改(gai)善措施
　　通過對(dui)氣體渦輪流量(liang)計進行故障樹(shu)分析可以發現(xiàn)❄️,影響💯産品質量(liàng)的主要因素有(you):
(1)設計
　　由于渦輪(lun)流量計結構複(fu)雜、零部件種類(lei)繁多,設計的結(jié)果将直接影響(xiang)到加工、檢驗、成(cheng)本、管理等方方(fang)面面。因此🏃在渦(wō)輪流量計産品(pin)設計過程中應(yīng)力求☎️結構合理(lǐ),充分考慮零部(bù)件工💔藝性。利✔️用(yong)故障樹分析指(zhǐ)導産品設計,就(jiù)可以對産品分(fen)清主次輕重。對(dui)🤟某些成本小但(dàn)重要的零部件(jiàn)可以提高産品(pin)可靠🐅性,反之對(dui)成本很高而對(duì)頂事件的影響(xiang)又不是很🙇🏻重要(yao)的零部件,則沒(mei)有必💯要過分追(zhui)求該零件的可(kě)☔靠性。
(2)零部件質(zhì)量
　　質量構築企(qǐ)業的生命線,而(ér)零部件質量是(shi)保證産❓品質量(liang)的關鍵。故障樹(shu)分析中認爲對(duì)這--事件的控制(zhì)已經轉移到了(le)供♊應商,但是零(líng)部件的驗收、儲(chu)存仍然是整個(gè)質量保證體系(xì)的重要一環。利(li)用故障樹分析(xi),對機芯、軸承等(deng)關鍵零件要引(yin)起足夠重視,做(zuo)到每件都要嚴(yán)格檢驗;而對标(biāo)準件、附件等則(zé)可抽檢驗收。
(3)操(cao)作
　　由于産量相(xiàng)對較小、結構較(jiào)複雜,渦輪流量(liang)計的裝配隻能(néng)按照單件小批(pī)量生産模式進(jin)行,産品質量😍與(yu)裝配工人的技(ji)術水平、職業素(sù)養密切相關,因(yin)此✍️應制定✨完善(shan)的工藝規程，并(bing)要求裝配工人(ren)嚴格按照設計(ji)規定的程序㊙️操(cao)作。
(4)設備
　　設備運(yùn)行狀況将直接(jiē)影響零部件加(jia)工及裝配質量(liàng)。利用故障樹分(fèn)析,針對産品生(sheng)産過程影響較(jiao)大的設備應提(tí)出要求,制定更(gèng)爲嚴格的操作(zuò)和維護程序,并(bing)🙇🏻制定專人負責(zé)。
3綜述
　　由于渦輪(lun)流量計結構複(fú)雜、裝配工藝繁(fán)瑣、影響因素較(jiào)🈲多💛，産品㊙️質量不(bú)易控制。故障樹(shu)分析法是分析(xī)大型複雜系統(tǒng)安全性與可靠(kao)性的一種較好(hǎo)的方法，具有簡(jian)明直觀的特點(diǎn)。将該方法引入(rù)渦輪流量計生(shēng)産裝🛀配過程,不(bú)僅可以對産品(pǐn)裝配㊙️質量進行(háng)㊙️定性分析和定(dìng)量分析,而且還(hai)可以通過考慮(lü)造成系統故障(zhàng)的🆚原因,對可能(neng)出現的問題在(zài)裝配過程中予(yǔ)以解決,從而保(bao)證産品質量,減(jian)🏃‍♀️少反複。

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