摘要(yao):故障樹分(fèn)析法是分(fen)析大型複(fú)雜系統安(an)全性⛱️與可(ke)🔞靠💔性👈的一(yī)種較好的(de)方法，具有(yǒu)簡明、直觀(guan)的特點。将(jiāng)該方🛀🏻法引(yin)入 渦輪流(liú)量計 生産(chan)裝配過程(chéng),不僅可以(yǐ)對産品裝(zhuang)配質量進(jìn)行定性分(fèn)析和定量(liang)分析,而且(qiě)還可以通(tong)過考慮造(zao)成系統故(gu)障的原因(yin),對可能出(chū)現的問題(tí)在裝配過(guò)程中予以(yi)解決。
　　氣體(ti)渦輪流量(liang)計 由于具(ju)有量程比(bǐ)大、壓損小(xiao)、精度高等(deng)優點,且結(jie)構緊湊、安(ān)裝方便、費(fei)用低,因此(ci)在燃氣計(ji)量尤其是(shi)貿易計量(liàng)中得到廣(guang)泛🏃‍♀️應用。由(you)于渦輪流(liú)量計結構(gou)複雜、生産(chan)裝配要求(qiu)較高,影響(xiǎng)渦輪流量(liang)計生産質(zhì)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的因素(sù)很多，爲提(tí)高産品一(yi)次裝配合(he)格🔞率，我們(men)引入了故(gu)障樹分析(xi)法。
　　故障樹(shù)分析法(FaultTreeAnalsis,簡(jiǎn)稱FTA)簡單地(dì)講就是把(bǎ)産品(系統(tǒng))最💃🏻不希🍉望(wàng)📧發生的故(gù)障作爲故(gù)障分析的(de)目标,把選(xuan)定的産♉品(pin)故障狀态(tai)稱爲頂事(shi)件,然後找(zhǎo)出引起頂(dǐng)事件的底(dǐ)層因素。它(tā)是一一種(zhong)圖形演繹(yi)👈方法，通過(guò)層層深入(rù)的分析,找(zhao)出系統的(de)薄弱環節(jiē),以進--步改(gǎi)進🐕設計和(he)提高關鍵(jian)件的可靠(kào)度,從而提(ti)高最終系(xì)統♍的可靠(kao)性。自從1961年(nian)美國貝爾(er)實驗室首(shǒu)先應用FTA在(zài)民兵導彈(dan)的發射控(kòng)🤩制系統可(ke)靠:性研究(jiū)中獲得成(chéng)功以來,這(zhè)種圖形化(huà)的方法配(pei)合計算機(jī)技術的發(fa)展💞已經逐(zhú)漸地深入(ru)到各🎯個領(lǐng)域。
1故障樹(shù)分析方法(fa)在氣體渦(wo)輪流量計(ji)生産中的(de)應用
1.1氣體(tǐ)渦輪流量(liàng)計故障樹(shù)的建立
(1)系(xì)統描述
　　氣(qì)體渦輪流(liu)量計是葉(ye)輪式速度(du)流量計,屬(shǔ)于速度式(shi)測量㊙️,即⁉️利(li)用測量管(guan)道内介質(zhì)流動速度(dù)來得到流(liu)量。置于流(liú)體中的葉(ye)輪的旋轉(zhuǎn)角速度與(yu)流體流速(su)成正比,通(tong)過測量葉(ye)輪的旋轉(zhuǎn)角速度得(de)到流體流(liu)速，從而得(dé)到管道内(nèi)的流量🔞值(zhi)。整個系統(tǒng)可劃分爲(wei):流道、機芯(xīn)、.運動傳遞(dì)、計🍓數及輸(shū)出四個子(zi)系統。流道(dao)系統将來(lái)流🌂整理爲(wèi)規則流場(chǎng),機芯系統(tong)将介質流(liú)動轉化爲(wei)葉輪轉速(su),運動傳遞(di)系統将葉(yè)輪轉動輸(shū)出到計數(shu)系統,計💯數(shù)及輸出系(xi)統提供數(shu)值輸出。
(2)頂(dǐng)事件的選(xuan)取
　　頂事件(jiàn)是最不希(xi)望發生的(de)故障狀态(tai)。針對渦輪(lun)流量計生(sheng)産裝配,最(zui)不希望發(fā)生的是“氣(qi)體渦輪流(liú)量計産品(pin)不🌈合格”。
(3)故(gu)障樹建立(lì)
　　故障樹實(shi)質上就是(shi)事件之間(jiān)的一個邏(luo)輯圖，這個(ge)邏🙇‍♀️輯圖以(yǐ)頂事件爲(wei)樹根,樹葉(ye)相當于産(chan)生故障的(de)基本🌂原因(yin),也就是底(dǐ)🔱事件。在選(xuǎn)取“氣體渦(wo)輪流量計(ji)産品不合(hé)格”作爲頂(dǐng)事件後,根(gēn)據渦輪流(liu)量計結構(gou)💋特點,在生(shēng)産裝配過(guò)程中引起(qǐ)質量不合(he)格的直接(jiē)🔱原因是流(liu)道系統故(gù)障、機芯系(xì)統故障⛹🏻‍♀️、運(yùn)動傳遞系(xi)統故障、計(ji)數及輸出(chu)系統故障(zhàng),然後以這(zhe)四個原因(yin)爲此頂事(shì)♌件,采用類(lèi)似的方向(xiang)繼續深入(ru)分析,直到(dào)找到代表(biǎo)各種故障(zhang)事件的底(di)事件爲💃🏻止(zhi)。比如,機芯(xin)🔱系統故障(zhàng)可能由“機(jī)芯📞艙故障(zhàng)”或“選配零(ling)部件不合(hé)要求”(由于(yu)精度要求(qiú)高,對部分(fen)機芯零部(bu)件不得不(bu)😘進行選配(pèi))造成,“選配(pèi)零部件不(bu)合要求”爲(wèi)-底事件,而(ér)㊙️“機芯艙故(gù)障”繼續作(zuò)爲下一-層(ceng)的頂事件(jiàn)進行分析(xi)尋找其底(di)事件。圖1爲(wèi)氣體渦輪(lún)流量計故(gu)障樹示意(yì)🍓圖，表1爲該(gāi)故障樹的(de)事件列表(biǎo)。該故障樹(shu)共考慮了(le)生産裝配(pei)過程的20個(ge)常見問題(ti)作爲底事(shì)件。零部件(jian)等的質量(liàng)由于轉爲(wèi)供應商的(de)質量控制(zhi),所以在建(jian)💛立故障樹(shù)過♉程不予(yǔ)考慮⚽。

1.2故障(zhàng)樹的定性(xìng)分析
　　故障(zhàng)樹的定性(xìng)分析的主(zhu)要任務是(shì)找出導緻(zhì)頂事件發(fā)生的所有(yǒu)可能的故(gu)障模式,即(jí)求出故障(zhang)樹的全部(bù)最小割集(jí)。最小割集(jí)實際上可(kě)以在一定(dìng)的程度上(shàng)代表系統(tǒng)的危險性(xìng)大小。本處(chu)采用下行(háng)法(Fussell法)進行(háng)分析,由圖(tú)可見該故(gu)障樹爲申(shēn)聯系統,底(dǐ)事件間爲(wèi)相“或”的關(guān)系,所以故(gu)障樹結構(gou)參數爲:

　　即(ji)該故障樹(shu)由20個--階最(zui)小割集x,x2，,x20組(zǔ)成
1.3故障樹(shù)的定量分(fen)析
　　故障樹(shu)定量分析(xi)的主要任(ren)務是計算(suan)頂事件的(de)發生概率(lü)♋和☔對各底(dǐ)事件進行(hang)重要度分(fèn)析
　　氣體渦(wō)輪流量計(ji)故障樹的(de)全部最小(xiao)割集爲Xi,X2,X20,則(ze)頂事件出(chu)現的概率(lü)爲:

式中P(T)一(yī)頂事件發(fā)生的概率(lü)
P(X)一底事件(jiàn)發生的概(gai)率
　　爲了計(ji)算系統頂(dǐng)事件的發(fa)生概率和(he)對底事件(jian)進行重要(yào)度分析,必(bì)須知道底(dǐ)事件發生(sheng)的概率。現(xiàn)根據經驗(yan)對各底事(shì)件😄發生的(de)概率作如(ru)下估算:

　　可(ke)見各個底(di)事件發生(shēng)概率雖然(rán)不大,但是(shi)頂事件發(fā)生的可🔞能(néng)性卻相當(dang)高。由于人(rén)員、設備、環(huán)境條件💋等(deng)不同,底事(shi)件發生🔅概(gai)率存在一(yi)-定的不确(que)定因素，從(cong)而導緻頂(ding)事件也在(zài)某個區間(jian)内存在有(yǒu)同樣的不(bu)确定性🚶。因(yin)此，爲了提(ti)高氣體渦(wō)輪流量計(jì)産品的合(hé)格率,對裝(zhuang)配過程中(zhōng)的常見問(wèn)題必須提(ti)高重視,力(lì)求降低各(gè)底事件發(fā)生的概率(lǜ)，從而實現(xiàn)由下而上(shang)的質量控(kòng)制。
　　重要度(dù)分析是故(gu)障樹分析(xi)中的重要(yào)部分,概率(lü)重❓要度是(shì)指🔞底事件(jiàn)對頂事件(jiàn)發生概率(lǜ)的影響程(cheng)度,用頂事(shi)件的發生(sheng)概率對🍓某(mou)個底事件(jian)發生概率(lü)的偏導數(shù)來表示,即(jí):

式中Ix,一底(dǐ)事件Xi概率(lü)重要度
例(lì)如底事件(jian)X20“低頻輸出(chu)連線錯誤(wù)”的概率重(zhòng)要度爲:

　　重(zhòng)要度雖然(rán)反映了基(jī)本事件概(gai)率變化對(duì)頂事件概(gai)率變化的(de)🔞難易程度(dù),但不能反(fan)映出不同(tóng)基本事件(jian)改進的💰難(nan)易程度。
2流(liu)量計産品(pǐn)質量主要(yao)影響因素(su)及改善措(cuò)施
　　通過對(dui)氣體渦輪(lún)流量計進(jìn)行故障樹(shù)分析可以(yi)發現,影響(xiǎng)産品質量(liàng)的主要因(yīn)素有:
(1)設計(ji)
　　由于渦輪(lun)流量計結(jie)構複雜、零(ling)部件種類(lei)繁多,設計(ji)的結果将(jiāng)直接影響(xiang)到加工、檢(jiǎn)驗、成本、管(guan)理等方方(fāng)面面☎️。因此(cǐ)在渦輪流(liú)量計産品(pǐn)設計過程(cheng)中應力求(qiú)結構合理(lǐ),充分考慮(lǜ)零部件工(gōng)藝性。利用(yong)故障樹分(fèn)析指導産(chan)品設計,就(jiu)可以對産(chǎn)品分清主(zhǔ)🧡次輕重。對(duì)某些成本(běn)小但重要(yao)的零部件(jian)可以提高(gao)産品可靠(kao)性,反之對(duì)成本很高(gāo)而對頂事(shì)件的影響(xiǎng)又不是很(hen)重要的零(líng)⛱️部件,則🎯沒(mei)有必要過(guo)分追求該(gai)零件的可(kě)靠性。
(2)零部(bù)件質量
　　質(zhì)量構築企(qǐ)業的生命(ming)線,而零部(bù)件質量是(shì)保證産💘品(pǐn)質量的關(guan)鍵。故障樹(shù)分析中認(rèn)爲對這--事(shì)件的控制(zhi)已經轉移(yi)到了供應(ying)商,但是零(líng)部件的驗(yan)收、儲存🐕仍(reng)然是整個(ge)質量保證(zhèng)🐕體系的🔴重(zhong)要一環。利(lì)用故障樹(shù)分析,對機(jī)芯、軸承等(děng)關鍵零💜件(jian)要引起足(zu)夠重視,做(zuò)到每件都(dōu)要嚴格檢(jian)驗;而對标(biao)準件、附件(jian)等則可🙇‍♀️抽(chōu)檢驗收。
(3)操(cao)作
　　由于産(chan)量相對較(jiào)小、結構較(jiao)複雜,渦輪(lun)流量計的(de)裝♉配隻🈲能(neng)按照單件(jiàn)小批量生(shēng)産模式進(jìn)行,産品質(zhi)量與裝配(pèi)工人的技(ji)術水平、職(zhi)業素養密(mì)切相關,因(yīn)此👄應制定(dìng)完善的工(gong)藝規程，并(bìng)要求裝配(pèi)工人嚴格(gé)按照設計(ji)規定的程(cheng)序操作。
(4)設(she)備
　　設備運(yùn)行狀況将(jiang)直接影響(xiǎng)零部件加(jia)工及裝配(pei)質量。利用(yòng)故障樹分(fen)析,針對産(chǎn)品生産過(guo)程影響較(jiao)大👅的設備(bei)應提出👈要(yào)求🔞,制定更(gèng)爲嚴格的(de)操作和維(wei)護🚩程序,并(bing)制定專㊙️人(ren)負責。
3綜述(shù)
　　由于渦輪(lun)流量計結(jie)構複雜、裝(zhuang)配工藝繁(fán)瑣、影響因(yin)🌂素較多，産(chǎn)品♍質量不(bu)易控制。故(gù)障樹分析(xī)法是分析(xi)大型複雜(za)系統安全(quan)⭕性與可靠(kào)性的一種(zhong)較好的方(fāng)法，具有簡(jian)明直觀的(de)特點。将該(gāi)🐆方法引入(ru)渦輪流量(liàng)計生産裝(zhuang)配過程,不(bú)僅可以對(duì)産品裝配(pei)質量進行(hang)☂️定性分析(xi)和🐇定量分(fèn)析,而🐅且還(hái)可以通過(guo)考慮造成(chéng)系統故障(zhàng)的原因,對(duì)可能出現(xian)的問題在(zai)裝配過程(cheng)中予以解(jiě)決,從而保(bao)證産📱品質(zhi)量,減少反(fǎn)複。

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