摘要:故障(zhàng)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(jiào)好的方法，具有(yǒu)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(qiě)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(ti)在裝配過程中(zhōng)💘予以解決。
　　氣體(tǐ)渦輪流量計 由(yóu)于具有量程比(bi)大、壓損小、精度(dù)高等優點,且結(jie)構緊湊、安裝方(fāng)👌便、費用低,因此(ci)在燃氣計量尤(yóu)其是貿易計量(liang)中得到🏃‍♂️廣泛應(yīng)用。由于渦輪流(liu)量計結構複雜(zá)、生産裝配要🈚求(qiu)較高,影響渦🚶輪(lún)流量計生産質(zhi)量的因素很多(duō)，爲提高産品一(yī)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(jiù)是把産品(系統(tǒng))最不希望發生(sheng)💘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(jiàn)的底層因素。它(ta)是一🔅一種圖形(xing)演繹🧑🏾‍🤝‍🧑🏼方法，通過(guò)層層深入的分(fèn)析,找出系統的(de)薄弱環節,以進(jin)--步改進🥵設計和(he)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(yan)室首先應用FTA在(zài)民兵導彈的發(fa)射控制系統可(ke)靠:性研究中獲(huò)得成功以來,這(zhe)種圖形化的⁉️方(fang)法配合計算機(ji)技術的發展✏️已(yǐ)經逐漸地深入(ru)到各個領域✏️。
1故(gu)障樹分析方法(fa)在氣體渦輪流(liu)量計生産中的(de)應🔅用
1.1氣體渦輪(lún)流量計故障樹(shù)的建立
(1)系統描(miáo)述
　　氣體渦輪流(liú)量計是葉輪式(shì)速度流量計,屬(shǔ)于速度式測量(liàng),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(zhong)的葉輪的旋轉(zhuan)角速度與流體(ti)流🈲速成正比,通(tong)過測量葉輪的(de)旋轉角速度得(de)到流體流速，從(cóng)而得到管道✊内(nèi)的流量值。整個(gè)系統可劃分爲(wèi):流道、機芯、.運動(dòng)傳遞、計數及輸(shū)出四個子系統(tong)。流🌈道系統将來(lai)流整理爲規則(ze)流場,機芯系統(tǒng)将介質流動轉(zhuan)化爲葉輪轉速(su),運動傳遞系統(tǒng)将葉輪轉動輸(shu)出到計數系統(tong),計🧡數及輸出系(xi)統提供👄數值輸(shu)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(xi)望發生的是“氣(qi)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(gè)邏輯圖以頂🍉事(shì)件爲樹根,樹葉(yè)相當于産生故(gù)障的🐅基本🌈原因(yīn),也就♻️是底事件(jiàn)。在選取“氣體渦(wō)輪流量計産品(pin)不合格”作爲頂(dǐng)事件後,根❤️據渦(wo)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(liú)道系統故障、機(ji)芯系統故障、運(yun)動傳遞系統故(gù)障、計數及輸出(chū)系統故障,然後(hòu)以這四個原因(yin)爲此頂事件,采(cai)用類似的方向(xiàng)繼續深入分析(xi),直到找到代表(biǎo)各種故障事件(jiàn)的底事件爲止(zhi)。比如,機芯系統(tǒng)故障可能由“機(ji)芯艙故障”或“選(xuan)配零部件不合(he)要求”(由于精度(dù)要求高,對部分(fèn)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(xi)尋找其底事件(jian)。圖1爲氣體渦輪(lun)流☔量計故障樹(shu)示意圖，表1爲該(gai)故障樹的事件(jiàn)列表。該故🌈障樹(shu)共考慮了生産(chǎn)裝配過程的20個(ge)常見問題作爲(wei)底事件。零部件(jian)🈲等的質量由于(yu)轉爲供應🙇‍♀️商的(de)質量控制,所以(yǐ)在建立故障樹(shu)過程不予考慮(lü)。

1.2故障(zhàng)樹的定性分析(xī)
　　故障樹的定性(xìng)分析的主要任(ren)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(chū)故障樹的全部(bu)最小割集。最小(xiao)割集實際上可(ke)以在一定的程(cheng)度上代表系統(tong)的危險性大小(xiǎo)。本處采用下行(háng)法(Fussell法)進行分析(xī),由圖可見該故(gu)障樹爲申聯系(xi)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(zuì)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(liang)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(jiàn)進行重要度分(fen)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(shì)中P(T)一頂事件發(fa)生的概率
P(X)一底(dǐ)事件發生的概(gai)率
　　爲了計算系(xi)統頂事件的發(fa)生概率和對底(dǐ)事件進行重㊙️要(yào)度分析,必須知(zhi)道底事件發生(shēng)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(rán)不大,但是頂事(shì)件發生的可能(néng)性卻相當高。由(you)于人員、設備、環(huán)境條件等不同(tong),底事件發生概(gai)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(yīn)此，爲了提高氣(qi)體渦輪流量計(ji)産品的合格率(lǜ),對裝配過程中(zhōng)的💃🏻常見問題必(bì)須提高重視,力(lì)求降低各底事(shì)件發生的概率(lǜ)，從而實現由下(xia)而上的質量㊙️控(kòng)制。
　　重要度分析(xi)是故障樹分析(xi)中的重要部分(fen),概率重要度是(shi)指底事件對頂(ding)事件發生概率(lü)的影響程度,用(yong)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(biǎo)示,即:

式中Ix,一底(di)事件Xi概率重要(yao)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(du)雖然反映了基(jī)本事件概率變(bian)化對頂事件🏃‍♂️概(gai)率變化的✊難易(yi)程度,但不能反(fan)映出不同基本(běn)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(lún)流量計結構複(fú)雜、零部件種類(lèi)繁多,設計的結(jie)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(wo)輪流🏃‍♂️量計産品(pǐn)設計過程中應(yīng)力求結構合理(li),充分考慮零部(bu)件工藝性。利用(yòng)故障樹分✌️析指(zhǐ)導産品設計,就(jiu)👈可以對産品分(fen)清主次輕重。對(duì)🏃‍♂️某些成本小但(dan)重要的零部件(jiàn)可以提高産品(pǐn)可靠✂️性,反之對(duì)成本很高而對(duì)頂事😘件的影響(xiǎng)又不是很重要(yào)的零👈部件,則沒(méi)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(qi)業的生命線,而(ér)零部件質量是(shi)保證産品質量(liàng)🛀🏻的關鍵。故障樹(shù)分析中認爲對(dui)這--事件的控📞制(zhi)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(xi)的重要一環。利(lì)用故障樹分析(xi),對機芯、軸承🤟等(deng)關鍵零件要引(yǐn)起足夠重視,做(zuò)到每件都要嚴(yan)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(jiao)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(yǔ)裝配工人的技(ji)術水平、職業素(sù)養密切相關,因(yīn)此應制定完善(shàn)的工藝規程，并(bing)要求裝配工人(ren)嚴格按照設計(jì)規定的程序☔操(cāo)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(liang)✂️。利👈用故♊障樹分(fen)析,針對産品生(sheng)産過程影響較(jiào)大的設☎️備應提(ti)出要求,制定更(gèng)爲嚴格的操作(zuo)和維護程序,并(bing)制定專🚶‍♀️人負責(ze)。
3綜述
　　由于渦輪(lun)流量計結構複(fu)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(shù)分析法是分析(xi)大型🧑🏽‍🤝‍🧑🏻複雜系統(tong)安全性與🌏可靠(kào)性的一種較好(hǎo)的方法，具有簡(jiǎn)明直觀的特點(dian)。将該😄方法引✂️入(rù)渦輪流量計生(shēng)産裝配過程,不(bu)🚶‍♀️僅可以對☔産品(pin)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(lǜ)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(bǎo)證産品質量,減(jian)少反複。

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