时间：2022-05-01 07:28:07
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇故障树分析法，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：液压舵机 故障 故障树分析法 故障树
中图分类号：U664.41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-02
液压舵机作为中小型船舶最重要的辅机之一，其具有体积紧凑、惯性小、运转平稳等优点，目前已被广泛应用[1]。据笔者不完全统计，北部湾地区拥有中小型船舶2～3万艘，约有八成船舶安装了液压舵机。液压舵机的质量与性能好坏直接关系到船舶安全航行，据相关资料分析，相当大比例的海损事故是与液压舵机的故障有关，因此，如何准确、快速地查找出其故障发生的原因至关重要。液压舵机融合了机械结构、液压系统和电气控制系统，故障原因繁多，该文选用故障树分析法对液压舵机的故障进行分析。在故障发生的前期做出及时、准确的判断，判明故障发生的薄弱环节，找出故障原因和排除方法，这样可大大减少修理的盲目性，提高经济性和安全性。
1 故障树分析法
故障树分析法简称FTA（Fault Tree Analysis）是一种将系统故障形成的原因作为总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法，它可以围绕一个或一些特定的故障模式，进行层层追踪，从而在清晰的故障树下，表达了系统故障事件的内在联系，并提出了单元故障之间的逻辑关系，有利于找出系统的薄弱环节[2]。在该文中应用故障树理论对液压舵机的故障进行分析研究，绘出故障树图，从而可以看出事件的成因与形成过程，能发现潜在的问题，有利于液压舵机整个系统故障的预防、预测和控制[3]。
2 液压舵机常见故障分析
2.1 液压舵机常见故障分类
对于液压舵机日常比较容易出现的故障主要分为两大部分：一是软件类故障，亦即是与舵机运行有关的管理制度和船员对舵机的操作存在的问题。二是硬件类故障，是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍。
2.2 液压舵机硬件故障分析
硬件类故障是舵机故障的主要原因，根据故障导致的结果分为以下8小类：
2.2.1 舵不能转动导致舵不能转动的原因主要有：1）舵令信号输出，常见原因是电控线路故障和机械杠杆故障；2）主泵不能正常供液，变量机构故障、储能弹簧太软、辅泵连锁故障等都会导致到主泵不能正常供液；3）主油路故障，备用油泵反转、控制阀调整不当、接口处不密封导致的严重泄露都会形成旁通导致主油路无油；4）液压缸油路不通，检查液压缸阀、泵阀、锁舵阀是否没开，或者安全阀机械故障
2.2.2 单向舵，不回舵导致单向舵和不能回舵的原因主要有：1）一侧电磁阀磁铁故障或伺服液压缸一侧泄露导致只有单向舵令信号；2）主泵只能单向供液；3）换向阀故障；4）主油路单向不通或旁通。
2.2.3 转舵过慢1）转舵速度的快慢取决于供入转舵油缸的油量，所以故障多由主泵流量不足引起；2）主油路有旁通泄露，旁通阀和安全阀关闭不严，也会使转舵速度下降；3）舵令输出滞后也会影响转舵的速度。
2.2.4 滞舵滞舵是指舵的转动明显滞后于操舵动作，其主要原因有：1）主油路空气过多；2）舵令输出滞后，电液式系统内有空气、机械杠杆间隙过大、激磁电流不足或反馈信号过强；3）主油路泄露严重或有旁通现象。
2.2.5 冲舵造成冲舵的原因有：1）换向阀不能及时回中；2）反馈机构故障，比如机械杠杆连续松动、反馈电路故障等；3）泵变量机构不能及时回中；4）主油路锁闭不严。
2.2.6 跑舵跑舵是指在没有发出操舵动作的情况下自动转舵，导致的原因主要有：1）主油路泄露；2）双泵工作时中位不一致。
2.2.7 空舵空舵即舵轮空转一定角度后才来舵，主要原因是油路中有空气，转动舵轮时必须先压缩空气，带系统压力上升到一定值时才能推动舵。另一个原因是主油路泄露、旁通阀或安全阀关闭不严，也会产生空舵，管理中不可忽视。
2.2.8 异常噪声与振动异常噪声分两种：一是液体噪声，主要是油位过低、吸入管漏气和换向冲击过大引起。二是机械噪声，由于联轴器不对中、管路固定差和运动件不好都会产生噪声。
3 液压舵机故障树的建立
液压舵机故障树的建立按如下步骤
进行。
（1）收集资料
广泛收集液压舵机产品设计、运行、维修等技术资料。通过分析故障实例，整理出液压舵机尽可能多的故障以及故障原因。
（2）选择和确定顶事件
顶事件是系统最不希望发生的事件，就液压舵机而言最不希望的事情就是“舵机故障”，因此文中把它定为顶事件。
（3）分析顶事件
液压舵机的构成涉及到机械结构、液压系统和电气控制系统，出现故障的范围广泛，任何一部分工作不良或相互配合不协调均能产生故障，故障与症状的关系并非一一对应，多数情况下有并发症出现。寻找导致液压舵机故障发生的直接的必要和充分原因，并将它们置为顶事件的输入事件，由于成因后果的多层次性，从而形成一连串的因果链[3]。
（4）分析输入事件
像分析顶事件一样，把能继续分解的输入事件作为下一级的顶事件进行处理。
（5）建树
在故障树建立过程中，首先将顶事件作为第一行；所有导致顶事件发生的原因为第二行，重复以上步骤，逐级向下分解，直到所有导致舵机故障的原因不能再分解或不必要再分解为止。这样即建成了一棵倒置的故障树，如图1所示。
4 结语
通过建立液压舵机故障的故障树，不仅能够说明液压舵机故障形成的原因、诸原因之间的层次和因果关系，还能够进一步说明诸原因之间的逻辑关系。故障树分析理论还可以进一步将常规的诊断方法、专家的经验知识和计算机技术有机地结合在一起，形成专家诊断系统。
参考文献
[1] 郑士君，孙永明.船舶辅机教程[M].大连：大连海事大学出版社，2003.
【关键词】风险控制；项目管理；工期延误；故障树分析
1、引言
1.1研究背景及意义
随着我国经济快速的发展，工程项目建设的发展也十分迅速。我国工程项目管理水平提高的同时，工程项目建设暴露了不少的问题，急需进一步深入系统研究。工期延误会造成巨大的经济损失。除了运营收入的损失，逾期的财务、管理等费用也会导致工程直接费和间接费的增加，承包商也可能面临误期损害赔偿费风险，影响声誉和信用等。按期完工是建设工程项目成功的重要标志之一。因此，系统全面地识别工期延误的原因和影响因素，对工期出现的风险进行有效的管理，有利于帮助项目管理者预防并及时妥善地处理好工期延误问题，对提高工程项目经济效益、降低工程风险具有重要的作用。
1.2国内外研究现状
国外研究现状：El-Razek等[1]（2008）对埃及工程项目工期延误的因素进行分析，分别从承包商、工程师和业主的角度对主要因素进行了分析。研究主要集中于施工阶段。Yang等[2]（2010）则对工程项目计划和设计阶段导致工期延误的原因进行了研究，研究表明造成计划和设计阶段工期延误的最主要的原因是业主对项目的要求变更。
国内研究现状：国内学者对项目工期延误则侧重于采用定量分析方法。刘睿等[3]（2007）对影响因素进行分类，总结了造成工期延误的重要原因。陈耀明等[4]（2010）将工程项目工期延误风险因素分为与业主有关的风险、与承包商有关的风险、与设计有关的风险、与监理有关的风险、与材料有关的风险和自然条件风险六类，提出了工程项目工期延误风险分析的评价指标体系，并进行模糊优先关系法进行定量分析。
2、工期延误故障树模型
2.1模型建立
故障树定量分析法能将所有因素综合考虑，从逻辑推理出发，有效的对工程项目工期延误风险进行识别和控制。本文将延误的主要因素分为业主、设计、施工、不可抗力，按逻辑推理将工期延误的主要因素进行归纳总结，并建立工程项目工期延误故障树模型（图1），同时参考相关若干个变电站工程施工情况，编制了底事件的发生概率表（表1），通过使用模拟数据运行故障树模型，从而分析各因素的发生概率，以进行风险识别与控制。
2.2概率重要度与结构重要度计算
可以从上述数据看出，工期延误发生概率高达59.08%，可见工程项目施工按时完工存在一定的困难和阻碍。为了辨别促使高概率发生的原因，本文对概率重要度数值最大的2个中间因素，施工因素和业主因素进行了进一步重要度分析。根据进一步的概率重要度分析，本文将对工程款拖欠、设计修改、工程师错误指令和施工方案4个因素进行风险控制。
3、工期延误风险控制
3.1通过融资模式，转移资金供应的风险
建设方可以通过融资建设模式进行风险转移。工程项目的施工承包商具有施工权和一定时间范围内的经营权，在经营期内，建设方通过项目的经营利润来偿还工程款。在特许的经营期过后，施工方可以将项目无偿或是很低廉的名义价格交还给建设方。融资的方法能有效的减少建设方的投资成本，也减轻了资金的负担，转移了因资金不足导致项目无法实施下去的风险。
3.2使用设计监理工程，分散设计风险
为了分散设计阶段存在的风险，建设方可委托设计监理工程师保证设计质量。在设计工作开始之前，首先应由监理工程师审查设计单位所编制的进度计划的合理性；在进度计划实施过程中，监理工程师应定期检查设计工作的实际完成情况，并与计划进度进行比较分析，一旦发现偏差，就应在分析原因的基础上提出措施，以加快设计工作进度，同时控制设计质量，使设计错误和变更不发生或少发生，尽可能使设计图纸在保质、保量的前提下，按规定时间提供，从而使工程项目在拟定的进度目标内实现。
3.3避免工程师错误指令以降低工期延误概率
建设工程中因工程师的错误指令而延误工期的案例不在少数。工程师的错误指令不仅可能延误工程工期，并且可能导致建设工程的资源和资金遭到损失。避免工程师的错误指令可以有效降低建设工期延误的概率和其他不必要的损失。建设项目工程师应积极开展合理化建议工作，大力提倡采用新技术、新材料应用。严格审核工程技术文件，验收各类隐蔽工程、单位主体。
3.4确保施工组织设计及主要技术措施方案
施工组织设计是对施工活动实行科学管理的重要手段，内容包括工程概况、总施工进度计划、物资需求计划、质量安全标准、技术工艺等。为了保证工程按时保量的完成，施工组织设计编制应当根据工程特点进行针对性的组织设计，而不是抄袭过往的工程样本。使用WBS、CPM、PERT等方法合理地编制施工进度计划并进一步实施优化；施工措施方案也是工程施工重要依据之一。优秀的措施方案能最快的指导施工人员如何施工，如何分配资源和使用资源，提高施工的效率，降低返工和施工瓶颈发生的可能性。
4、总结
工程项目是一个复杂的系统，工期延误的影响因素之间并不是相互孤立的，一个因素的发生往往伴随着其它因素的发生，从而共同引发工期延误。系统全面地识别工期延误的原因和影响因素，对工期出现的风险进行有效的管理，有利于帮助项目管理者预防并及时妥善地处理好工期延误问题，对提高工程项目经济效益、降低工程风险具有重要的作用。
参考文献
[1]M.E.A.El-Razek.H.A.Bassioni.A.M.Mobarak.CausesofDelayinBuildingConstructionProjectsinEgypt.JournalofConstructionEngineeringandManagement[J].2008.134（11）：831～841
[2]Jyh-BinYang.Pei-ReiWei.CausesofDelayinthePlanningandDesignPhasesforConstructionProjects.JournalofArchitecturalEngineering[J].2010.16（2）：80～83
[3]刘睿，张宇清，赵振宇.建设项目中的工期延误影响因素研究.建筑经济[J].2007.07：114～118
[4]陈耀明.工程项目工期延误风险分析与评价.工业技术经济[J].2010，29（1）：98～102
作者简介
【关键词】最小割集；FTA法；变压器
1.引言
电力变压器是用来改变电压和电流、传输电能的一种静止电器，是电力系统中最重要的电气主设备，是电网安全运行的基础。随着现代社会工业化程度不断提高，对能源的巨大需求促进电力工业飞速发展，电力设备朝着大容量、超高压的方向发展。电力网络也是日趋发展为庞大的区域性甚至地区性大电网。
同时随着电力设备容量的增大和电网规模的扩大，电力设备的故障给人们的生产和生活所带来的影响也越来越大，因而对变压器发生故障原因进行研究，能找出变压器的故障特性，给变压器的检修工作提供一定的数据支持和事实依据，同时也能在一定程度上有效降低检修维护工作的复杂程度。
本文提出了一种基于FTA法的变压器的运行状态评估分析方法。该方法应用最小割集建立故障树，给出了变压器运行状态可靠性评估的计算公式。
2.基本原理
2.1 故障树分析法的定义
故障树分析法，简称(FTA Fault Tree Analysis)，是一种评价复杂系统可靠性与安全性的分析方法。故障树分析把系统不希望发生的失效状态作为失效分析的目标，这一目标在故障树分析中定义为“顶事件”。在分析中要求寻找出导致这一失效发生的所有可能的直接原因和间接原因，这些原因在故障树分析中称之为“中间事件”。然后再跟踪找出导致每一个中间事件发生的所有可能的原因，顺序渐进，直至追踪到对被分析对象来说是一种基本原因为止。这种基本原因，故障树分析中定义为“底事件”[2]。
2.2 故障树最小割集的评估方法
本文采用最小割集分析法[1]对变压器的运行状态进行定量分析评估。FTA法评定故障树就是找出导致顶事件发生的所有可能的故障模式，即求出故障树的所有最小割集。一棵故障树往往有几个最小割集，或至少有一个最小割集(对应一种基本故障事件的组合)的事件发生，则顶事件必然发生。通过分析最小割集可以告诉运行人员，哪些元件是系统可靠性最薄弱的环节。
2.3 最小割集分析法概率的求解
设系统的最小割集有n个，分别为：{}，{}…{}…{}，割集{}发生的状态概率为{}，则系统失效的概率可以按下式求得[2]：
={∪∪…∪} (1)
一般Cj(j=1，2，3，…，l)是相互包含的，则系统状态概率可以按照下式求得：
={∪∪…∪}-+…{∩…∩}(2)
并有如下的关系：
{-}≤≤ (3)
我们称为系统的状态概率的上界，而-为系统状态概率的下界。
以上的精确计算，显然是非常费时和烦琐的，以至对于复杂网络的计算将变的非常困难。为了克服这一困难，在工程设计中通常采用状态概率的上界算法来求解[3]，这样会大大提高计算速度。对于高可靠度的系统，带来的误差在允许范围之内可忽略不计。这样既保证了工程要求，又节省了大量计算时间，这种方法就是最小割集状态概率的上界算法[3]。在对配电变压器运行状态的评估计算中，本文采用上界算法计算配电变压器运行的状态概率。系统的故障概率Ps可以简化成各个最小割集故障概率的总和，即：
= (4)
3.变压器故障树的建立
在对变压器运行状态进行评估时，首先根据现场记录收集整理被评估变压器的基本事件信息，统计各基本事件运行状态的基本数据；接着设顶事件为变压器运行状态，二级事件为能导致变压器故障的主要部件故障，也称为故障树的中间事件。中间事件是导致变压器故障的直接因素和原因，这里的中间事件为：绕组故障、铁芯故障、分接头故障、套管故障、油道故障和引线故障；然后再逐步深入分析，找出故障的基本原因，即故障树的底事件，底事件又称为基本事件，这些基本事件的数据是已知的，通过现场采集到的变压器部件故障数据，可以确定基本事件由以下状态组成[5]：
1）绕组故障（X）：X1为变压器电流激增；X2为大气（雷击）过电压；X3为操作过电压；X4为制造工艺不良；X5为绝缘受潮。
2）铁芯故障（Y）：Y1为铁芯多点接地；Y2为铁芯局部过热；Y3为对地电阻降低。
3）分接头故障（Z）：Z1为分接开关受潮；Z2为高温过热；Z3为接触点压力不够；Z4为接触点污秽。
4）套管故障（A）：A1为套管的机械损伤；A2为套管密封不良；A3为套管过热导致的热应力损伤。
5）其他故障包括油道故障(B)和引线故障(C)。
由此建立的配电变压器故障树如图1所示：
图1 配电变压器故障树图
4.变压器运行状态评估
根据以上提出的基本原理，变压器的FTA法计算过程如下：
(1)各二级事件运行状态概率的计算公式为：
P(N)=，(N=X，Y，Z，A，B，C) (5)
在以上的公式中P(N)为各二级事件的故障状态概率；为各个基本事件整体设备元件的总数；为各基本事件设备元件处于不良状态个数；为各基本事件的权系数；n为基本事件的个数。
(2)变压器的运行状态的概率计算公式为：
=P(X)·+P(Y)·+P(Z)·+P(A)·+P(B)·+P(C)· (6)
在以上的公式中：P(X)，P(Y)，P(Z)，P(A)，P(B)，P(C)分别为绕组、铁芯、分接头、套管、油道和引线的故障状态概率，为各二级事件的权系数。
(3)故障概率和可靠度的关系：
5.实例分析
本文通过对某变电工区配电网同电压等级配电变压器的故障数据进行的收集整理和统计计算，得到的基本事件原始数据如表1所示，由此可计算得出配电变压器各基本事件故障概率如表2所示：
根据公式（6），得出该城区电网变压器的故障状态概率：
=P(X)·+P(Y)·+P(Z)·+P(A)·+P(B)·+P(C)·
=0.0950425%+0.053765%+0.025912%+0.0259130%+0.1193810%+0.075178%+0.0623320%
=0.0652
由以上的计算可知，通过公式（7）可得出该城区变压器无故障运行的概率为：
==1-0.0652=0.9348
根据变压器各部件的故障概率可知，该城区变压器套管的故障概率较高，因而可以确定变压器绕组是该运行工区变压器检修的薄弱环节，需要加强检修和维护。
6.结论
(1)本文根据故障树分析法的原理，结合最小割集算法，对传统的故障树分析法计算方法进行改进，提出了加权分析的FTA算法，使该算法在工程中的应用中更贴近实际。
(2)结合具体算例对变压器故障状态进行定量分析计算，找出了某地区变压器检修工作的薄弱环节，给出了相应的维修建议。
参考文献
[1]王巍,崔海英,黄文虎.基于故障树最小割集的诊断方法研究[J].数据采集处理,1999,14(1),26-29.
[2]魏选平,卞树檀.故障树分析法及其应用[A].计算机科学与技术,2004.
[3]陈文高.配电系统可靠性实用基础[M].北京:中国电力出版社,1998.
[4]张余庆,吴桂涛,崔文彬,玑大志.基于FTA方法降低涡轮增压器失效风险的研究[OL]中国科技论文在线.
[5]邹杰慧,彦运昌.电力变压器故障诊断模糊专家系统的研究开发,1994.
作者简介：
关键词：故障树 定性分析 定量分析 化学氧碘激光器
中图分类号：TN305 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0132-01
1961年，美国人提出了故障树分析（Fault Tree Analysis简称FTA）法，并成功应用于“民兵”导弹系统。我国20世纪80年代引进故障树分析法，在研究和应用方面取得了许多进展。本文就故障树分析法在化学激光器中的应用进行了详细探讨。
1 故障树分析法
故障树分析法是用故障树做为工具，分析系统故障的发生地点，分析各个可靠性特征量，评价系统可靠性的方式。它的根本原则指将系统中最糟糕境遇的故障事件作为故障分析的锚点，从而顺藤摸瓜追寻造成故障的所有诱因，将其作为先头第一层事件，于是再利用这一层中的各个原因事件作为出发点，分别寻找造成所有事件发生的下一级的全部因素，循序渐进，一直寻找至所有原始的、故障机理或概率分布都是已知的因素截止。
故障树分析法流程图如图1所示。???
首先，创造故障树的目原因旨在利用创造故障树全面挖掘系统，追寻系统中的弱项未知项；对故障树定性分析旨在追寻顶事件发生的全部因素的故障模式集合，可运用在发现故障，完善使用和维护方案等；对故障树的定量分析的核心在定量计算顶事件发生可能，从而综合评价该系统的能力。
2 建立故障树
2.1 建树的基本原则
（1）严格定义故障事件，划清边界，合理简化。
（2）由叶到根，循序深入。
（3）共因事件在故障树中必须使用统一标示。
2.2 建树示例
以某化学氧碘激光器系统为例，该激光器由氯气供给分系统、碘供给分系统、氦气供给分系统、氧发生器分系统、光学谐振腔、压力恢复分系统及控制分系统七部分组成。以激光器“激光器功率失常”作为顶事件，经过层层分析，得到代表各种故障形式的底事件。图2为化学氧碘激光器功率失常故障树，由图2可知共有15个底事件，用X1，X2，……，Xn表示。
3 应用故障树进行定性及定量分析
3.1 定性分析
故障树定性分析首先求出故障树割集，所谓割集是能够使顶事件发生的底事件的集合，当这些底事件都出现时，则顶事件肯定出现。若割集中的任何一个底事件不被激活，顶事件就不出现时，则该割集称为最小割集。
采用下行法找出图2的最小割集为X1，X2，X3，
X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11， X12，X13，X14，X15。
由图2可知，15个底事件中任一个发生都将引起激光器出光功率失常。
3.2 定量分析
定量分析是根据各个底事件发生的概率，计算系统故障树顶事件的发生概率。
通过对该化学氧碘激光器的跟踪实验，收集一定数据，得到各底事件X1，X2，……，X15的发生概率P1，P2，……，P15分别为：
未给出具体概率的底事件发生概率很小，可忽略。按式（1）计算顶事件发生的概率：
P=1- （1）
计算得出该化学氧碘激光器激光器出光功率失常发生的概率为4.17%。
4 结语
综上所述，故障树分析法直观性强，能把系统的故障与其成因形象地表现为故障因果链，反映出系统的相应关系，从而查找系统的弱项部分，并分析出系统的故障概率，可为评价和改善化学激光器设备的可靠性、提高工程化应用水平服务。
参考文献
[1] 朱继洲.故障树原理和应用[M].西安：西安交通大学出版社，1981.
[摘 要]从信息系统的组成要素和系统构成方式着手，基于故障树分析法（FTA），从定性到定量地研究了系统可用性评价分析模型及计算机实现方法，从而为应用系统运维管理和决策提供有力依据和支撑。
中图分类号：O29 文献标识码：O 文章编号：1009914X（2013）34062701
1.引言
随着信息系统规模和系统复杂度的加大，应用系统故障和隐患的发现和诊断难度不断增大，为了有效提升信息系统的稳定性和可用性，开展信息系统可用性评价分析模型研究和实践工作势在必行。
2.故障树分析法（FTA）
故障树分析法（Fault Tree Analysis缩写为FTA）是系统论中的重要分析方法，该方法最早由美国贝尔电话实验室的沃森提出，最先用于导弹发射控制系统的可靠性分析，此后，逐步从军事、航空、核能推广到电子、化工和机械等广泛领域。FTA法是一种由果到因的分析方法，既可作为定性评价依据，也可定量计算系统顶事件的发生概率和底事件的重要度。
故障树的定性分析是寻找引起系统故障的所有故障模式，获得最小割集，确定出各基本事件的结构重要度大小。系统故障树的一个割集代表了系统发生故障的一种可能性，系统故障树的所有割集反应了系统全部的故障模式，引起顶事件发生的底事件的最低限度的集合称为最小割集，最小割集的发生会导致顶事件的必然发生。通过对系统进行故障树分析，可以找出系统薄弱环节，进而提高系统可用性和安全性。
3.基于FTA的协同办公系统可用性评价分析
5.小结
故障树建造是信息系统失效树分析的关键，也是工作量最大的部分。由于建树工作量大，需要有较为科学的信息收集方法，同时从我们的项目实践表明，从可靠性、安全性角度看，系统中各部件并不是同等重要的，因此，引入重要度的概念用以标明某个部件对顶事件发生的影响大小是很必要的。重要度是故障树分析中的一个重要概念，对改进系统设计，制订维修策略是十分有利的。对于不同的系统对象和要求，应采用不同的重要度。在运维管理的可用性实践中，故障树是一种提高系统可用性的有效方法，同时辅助“基于历史故障数据的可用性分析”方法能够有效降低管理成本，提高信息系统可用性。
【关键字】起重机；故障诊断；故障树诊断
前言
通用桥式起重机是现代工业生产和起重运输的重要设备。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头等场所中均得到广泛的使用。但由于起重机工作环境一般比较恶劣，灰尘、电磁干扰、冲击振动等因素都很容易引发故障，传统的人工或半自动化故障诊断方法已经落后，严重影响起重机的使用功能和寿命。
国内外对工程机械故障诊断系统进行了大量的研究，如模糊诊断、专家系统、人工神经网络等，虽然故障诊断技术逐步向智能化方向发展，但该类方法和理论仍停留在理论研究中，还未广泛应用于工程实际故障诊断中去。而故障树分析法具有图文兼备、表达清晰、简明直观、可读性好等特点，本文基于故障诊断树方法，通过将传统的专家经验与计算机技术、数据管理、通信技术相结合，在起重机控制系统改造中运用中效果明显。
1.故障树诊断分析法
故障树分析法（Fault Tree Analysis）FTA，它采用逻辑方法，将事故因果关系形象的描述为一种有方向的“树”，它把系统最不希望发生的事件作为故障树的顶事件，作为分析起点，引发该顶事件故障的直接原因作为底事件，反映顶事件和底事件之间因果关系的是中间事件。导致事故原因的事件按因果、逻辑关系逐层罗列，以“树”的方式表示出来，构成一种逻辑模型。对事件发生的可能途径、每种途径的概率进行定性、定量分析，找出事故发生的各种可能原因及相应的发生概率。
1.1故障树的知识表示
2.故障树的建立
以QD32T通用桥门式起重机为例，它的故障诊断系统包括知识库、知识获取模块、知识解释模块、知识推理模块和人机交互模块五个部分，如图2所示：
2.1知识库的构建
2.2解释模块的建立
预先根据起重机的运行和控制特点，分析其可能产生的各种故障类型、故障现象，将其产生原因、解决办法和防止措施以文本形式预先存入数据库。当推理机推理出结论时，调用知识库中相应的信息，将预先编辑的故障原因及防护、维修措施呈现给用户。
2.3推理模块的建立
由图3可以看出起升机构可能出现的故障种类繁多，但是其基本故障可以分成三大部分，这样就可以实现快速寻找故障，深度优先搜索。QD32T及以下通用桥门式起重机起升故障一般较为确定，通过建立丰富的知识库资源，尽可能完整的预先编制所有的故障信息。
3.应用软件设计
利用软件中的故障统计功能，计算出各故障原因以往发生的次数和具体时间，按其概率大小排列，在最初启动系统时，按司机和维修人员的经验 （专家知识库） 预先构成的排列进行搜索，如果这个排列无变化，则按此排列进行搜索； 如果故障原因发生变化时，根据故障发生的概率变化，即当故障原因明确并且该故障原因发生的次数达到一定值时，就将该目标规则在搜索的顺序中前移，目标规则自动重新排列，这样就形成了一个动态的规则，软件设计流程如图 4所示。
关键词：提梁机；液压卷扬系统；故障树；问题分析
作为专用于我国铁路客运专线对预制梁和常梁体调运、存放的设备，900t提梁机不仅行走方式十分灵活，而且使用非常简便，它的研发对我国的高速铁路的施工技术与设备水平的提高是非常重要的，使我国的高铁桥梁施工技术一跃进入世界先进水平。随着我国工业的不断发展，900t提梁机液压卷扬系统被广泛应用于我国的高速铁路桥梁建设上。然而，由于提梁机液压卷扬系统自身的特殊性，使其非常容易发生故障，从而影响设备的工作的正常运行，为人们带来巨大的经济损失。因此，本文将主要对900t提梁机的液压卷扬系统的故障树进行分析与研究，找出其存在的问题，并提出解决方案。
1.故障树分析法
故障树分析法是由美国的贝尔电报公司研发出来的一种逻辑分析方法，比较适用于分析那些较为危险的工作，是安全系统工程中最主要的分析方法之一。故障树分析法作为一种能够对复杂危险的动态系统进行分析的重要工具，能够有效的帮助人们找出设备中潜在的问题与故障，对大型的复杂设备进行自动的故障诊断[1]。
故障树分析法在对设备进行分析和诊断时，一般要经过四个必要的分析步骤：首先，选择出一个科学合理的顶事件，并且确立好对这一事件的成功与失败的标准。其次，在设备的设计者、管理者与运行人员的帮助下建立一个故障树的模型，并努力收集与此相关的技术数据。第三，对所建立起来的故障树模型进行简化。第四，计算出故障树的每一个最小割集，并以此对故障树模型进行定性分析[2]。
2.建立起提梁机卷扬控制系统的故障树模型
当人们在对提梁机液压卷梁系统进行调试时发现，在提梁机提梁前，液压卷扬机的减速机制动器不能正常运行。在这种情况下，我们建立了以提梁机液压卷扬系统的马达故障为顶事件的故障树模型，试图找到提梁机液压卷扬系统中的故障原因。
经过工作人员对故障树模型的分析，人们得出的结论为，提梁机液压卷扬系统中造成顶事件出现故障的原因可能有两种情况：第一种故障原因可能为卷扬系统的马达在进入减速机制动器时的油压不足；第二种故障原因可能为减速机制动器中根本没有油进入。这两种情况都有可能造成顶事件的发生。由此，这两种可能的情况就被人们定为了故障树的一级中间事件，存在着“或”的逻辑关系[3]。
在分析出了一级中间事件之后，我们需要找出引起中间事件发生的原因。能够造成提梁机卷扬马达运行时进入减速机制动器的油不足情况发生的原因主要分为三种：即卷扬机的减压阀发生故障，或者卷扬机的管道过窄、过长，第三种可能则为电磁阀在换向后的压力不足。经过这样的逻辑分析过程后，我们能够得出只要出现这三种情况中的任何一种，都会造成进入减速机制动器的油压不足这一事件的发生，从而造成卷扬机的运行故障[4]。
通过对根本没有油加入这一情况进行同样的故障分析，我们可以得出，换向阀的换向产生故障、或单项阀安反了这两种可能的逻辑推理结论。
3.对900t提梁机的卷扬系统的故障树进行定性分析
通常的人们所说的对卷扬系统的故障数进行分析指的就是要努力找出导致顶事件发生的可能性潜在故障。并通过对故障树的最小割集进行计算，来对提梁机卷扬系统的薄弱之处进行判定，从而准确找出设备的故障。
3.1.计算最小割集及最小割集对故障树进行定性分析的原则
定义一：假设G为某些基本事件的集合，如果G中的每一个基本事件都出现了故障，这就会引发顶事件M的发生，而此时G就为故障树的一个割集，并且在G集合中所有能够符合这一定义的组合的集合成为割集。
定义二：假若G为一个割集，并且若是从割集中任意剔除一个事件之后就不再是割集，那么则称割集G为最小割集。
最小割集中所包含的基本事件的数量为此最小割集的阶数，并且阶数越低的割集，所起到的作用越重要[5]。
3.2.如何确定提梁机卷扬系统中故障树的最小割集
若故障树模型中设立的顶事件为M，并且构成顶事件M的一级中间事件为M1、M2，最后一级的中间事件为M3，使YV（v=1，2，...5）为最后一级中间事件的底事件。工作人员可以通过布尔代数对这些底事件进行计算，如果这五个底事件中的任何一个事件出现问题，都会引起顶事件的故障发生，那么我们就可以通过最小割集的定义判断出提梁机卷扬系统中的最小割集。
4.结束语
提梁机液压卷扬系统作为我国高速铁路客运专线的预制梁架桥技术中最为关键的组成部分，对确保我国高铁客运专线的安全运行具有重大意义。然而，由于提梁机的液压卷扬系统的液压元件等设备零件具有一定的特殊性，再加上我国的液压卷扬设备的故障具有一定的隐蔽性和多样性，使得对液压卷扬机设备故障的精确定位存在着较大的难度，万一液压卷扬设备发生故障将对生产安全造成巨大的威胁。鉴于故障树分析方法对复杂系统的故障诊断十分有效，因此本文利用故障树分析方法来对900t提梁机液压卷扬系统的故障进行分析，希望对提高液压卷扬系统的安全运行性能提供一定的帮助。
参考文献：
[1] 孙由啸，赵静一，陈卓如等.关于900t提梁机液压卷扬系统的几点改进建议[J].燕山大学学报（自然科学版），2007，15（8）：56-59.
[2] 王金祥，群，李文杰，张光翰等.铁路客运专线预制梁轮胎式提梁机与轨行式提梁机卷扬系统[J].铁道建设技术，2005，18（2）：26-31.
[3] 赵静一，王阳阳，许耀明，张守成等.TLC900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配的分析与研究[J].中国机械工程，2012，17（7）：48-54.
关键词：机载导弹；直列式点火器；点火控制；故障树；安全性
1 概述
空空导弹的发动机属危险组件，而点火系统是发动机的最危险部件，在实际使用中，由于点火系统的原因，曾出现过不少安全性事故。因此，保证点火系统在运输、贮存、测试、维护以及挂架发射前的高度安全有着十分重要的意义[1]。
为进一步提高发动机点火控制安全性，某型号机载导弹预采用直列式点火系统。直列式点火系统是指无需隔离的点火系统，分为激光点火系统、冲击片点火系统等。激光点火系统采用激光发火管点火，激光能量必须通过光纤传递给本方案中内置的点火装置以完成点火，实现难度大，且这种点火技术在国内还未达到成熟应用的水平。冲击片点火系统采用瞬间高电流使桥丝气化，形成冲击波加速箔片撞击装药（或直接撞击装药）实现点火；这种技术已成熟应用在引信中，在国外只有很少型号中用于发动机点火。
本文旨在方案阶段采用FTA法对某机载导弹发动机点火系统采用冲击片直列式点火器后的安全性进行研究，以发动机意外点火为顶事件建立故障树，确定由点火器造成发动机意外点火顶事件的所有底事件和最小割集，得到某机载导弹发动机意外点火的原因或原因组合，并进行了重要度定性分析，为该型号机载导弹点火器安全性设计提供参考。
2 故障树分析法
故障树分析（Fault Tree Analysis，以下简称FTA）是美国人沃森（H.A.Watson）在1961年研究民兵导弹的发射控制系统的安全性评价时，首次提出并应用的一种分析方法[2]。在我国国军标中明确规定，故障树分析（FTA）是产品（系统）可靠性和安全性分析的工具之一，用来寻找导致不希望的系统故障或灾难性危险事件（顶事件）发生的所有原因和原因组合，在具有基础数据时求出顶事件发生的概论及其他定量指标。
近年来FTA发展迅速，其理论日趋完善，应用领域也逐渐扩展；现在国际上已公认FTA是可靠性、安全性分析的一种简单有效的方法[3]。故障树分析可以分为选择顶事件、建立故障树、对故障树进行分析、采取措施改进系统性能等几个步骤[4]。
3 机载导弹发动机点火控制故障树的建立
导弹系统结构复杂，本文建立故障树的基本假设为，不考虑电磁环境，不考虑接线及接插件故障，除雷管外不考虑火工品、换药自身缺陷及环境影响，各单元按照预定功能可靠作用。在全面了解冲击片直列式点火器的工作原理基础上，建立直列式点火系统的功能框图，具体如图1所示。
根据图1，依据逻辑关系，各层级按照自身故障满足输出条件和由于下级原因满足输出条件，逐级建立故障树。由于动态开关控制脉冲信号，其故障后不能产生高压充电交流信号，因此动态开关故障、充电线路故障、驱动电路2故障、安全控制电路2故障均不能完成充电，故障树中没有这4个事件。高压线路本身故障放电会造成高压充电不能完成，因此故障树中没有该事件。故障树如图2。
故障树定性分析：
根据上述建立的故障树，暂不考虑时序逻辑关系，采用下行法求故障树最小割集：
故障树的2个最小割集全部3阶。
基本事件的结构重要度系数可用下式进行计算：
式中：IΦ（i）-第i个基本事件的结构重要度系数；Kj-第j个最小割集；Nj（j∈Kj）-基本事件i所在的最小割集Kj中基本事件的个数；xi∈Kj-第i个基本事件属于第j个最小割集。
利用式（1）可以求得意外引爆故障树中的各基本事件的结构重要度系数。
各基本事件的结构重要度系数的顺序为：
底事件其重要度从大到小依次为：X1>X2=X4=X6=X7。
根据以上分析可知：
（1）故障树分析得出的4个最小割集均为3阶，说明防止发动机意外点火事件发生的设计余度为3。
（2）冲击片电发火管满足GJB344A中B类电起爆器要求，500V以下任何电能不起爆，其电磁安全性较好。
若不满足预定工作时序，电子直列点火器故障不会造成高压充电。
（4）故障树分析得出的4个最小割集中均含有事件X1（电源1），因此事件X1不发生，则顶事件就不会发生，说明直列式点火系统安全性受点火器前级的控制线路影响较大。
（5）设计合适的检测点对X1进行检测，可以有效判断点火控制系统是否安全。
4 结束语
FTA是对复杂系统安全性、可靠性进行分析的一种重要工程方法。它不仅可定性地找出造成系统故障的各种硬件、软件、环境和人为等方面因素，还可定量预测系统故障发生的概率及各个因素或故障模式对系统故障的影响重要程度[5]。
某机载导弹发动机点火控制系统采用直列式点火器，在我国机载导弹研制历史上尚属首次。为验证其使用安全性，本文根据点火系统工作性能，以发动机意外点火为顶事件，建立了故障树模型，通过故障树分析可知，防止发动机意外点火事件发生的设计余度为3，因此发动机点火控制系统采用直列式点火器可以保证使用安全，同时，直列式点火系统安全性受点火器前级的控制线路影响较大，对电源1进行状态监测可以进一步保证发动机安全。
参考文献
[1]黄少波，沈欣，李秋菊.空空导弹发动机点火系统安全性设计[J].航空兵器，2008，1：26-30.
[2]曹锡江，窦汝春，王少龙，等.基于FTA的导弹定量安全评价方法研究[J].战术导弹控制技术，2005，1：81-83.
[3]刘佳佳，谷良贤.FTA法在导弹武器系统分析中的应用[J].计算机仿真，2008，25（3）：21-24.
[4]孙东平，姚奕，马瑞萍.故障树分析法及其在导弹故障近似计算中的应用[J].装备环境工程，2006，3（2）：64-67.
关键词：矿山;机械液压系统;故障分析;诊断方法
通过分析矿山机械液压系统故障原因，采用多种诊断方法，准确诊断机械液压系统的故障部位，提高矿山机械液压系统的安全性和稳定性。
1.矿山机械液压系统的故障分析
1.1系统压力不足
造成机械液压系统压力不足的主要原因是系统油箱油位较低，吸油困难，或者马达和液泵有损坏，集成通道设计有问题或者减压阀门设定值较低，又或者油粘度较高，存在吸油故障。
1.2系统动作不正常
1.2.1系统压力正常但元器件不能正常动作
机械液压系统压力正常，但是系统元器件不能正常动作。由于机械液压系统电磁阀的电磁铁发生故障，顺序装置或限位装置有问题，又或者放大器调制错误，使矿山机械液压系统不能正常工作。
1.2.2执行元件动作缓慢
矿山机械液压系统执行元件动作缓慢，原因可能是液压系统出现严重的泄露问题或者泵输出流量较少[1]，油液粘度过低或者过高都会造成这个问题，并且放大器调制问题或失灵，会导致机械液压系统阀控制压力不足，从而出现执行元件动作缓慢。
1.2.3系统动作不规则
矿山机械液压系统压力不正常，会导致系统动作不规则的问题，造成这个问题主要原因是放大器失灵、信号质量不准确、油液中混有空气等。
1.2.4温度过高
机械液压系统温度过高，在很大程度上会损坏系统运行，造成温度过高的可能原因是摩擦损失较大、冷却器不能正常运行、内部泄露严重或者油液粘度较高等。
1.3牵引力太小故障
矿山机械液压系统牵引力太小而发生运行故障，造成这种故障的主要原因有：液压系统马达或主泵泄漏过大，冷却不良造成油箱油温过高，主油路压力过低等。
2.矿山机械液压系统的故障诊断方法
2.1主观诊断技术
2.1.1直觉经验判断
维护检修人员凭借个人工作经验和感官，仔细观察机械液压系统元件运行状态是否正常，通过看、摸、听、问等方法判断故障原因，如看机械液压系统连e级部位是否泄露、测量点压力是否正常、系统运行速度是否正常、执行元件是否正常运行;摸液压系统元器件的振动情况和油温高度;听机械液压系统动力泵和马达的异常声响、弯管和软管的振动声音;问机械液压系统的操作人员，掌握液压系统日常的运行状态，相关元件器是否出现异常、设备的故障维护和保养方法;检查机械液压系统压点的工作压力是否稳定，连接位置是否有泄露，油箱是否存在泄露、油液高度是否符合液压系统要求等[2]，从而采取有效的故障诊断措施。
2.1.2测量参数法
测量机械液压系统回路工作参数，和正常的系统工作参数值进行分析比较，判断液压系统参数是否正常，从而确定机械液压系统的测量点是否发生故障以及系统故障部位，测量参数诊断法适用于对机械液压系统潜在故障进行定量预报和诊断分析以及机械液压系统的在线监测。
2.1.3逻辑分析法
根据液压系统设备、系统和元件三者之间的逻辑关系，从而确定系统故障。通过研究液压系统元件结构和工作原理图[3]，进行逻辑分析，确定矿山机械液压系统的故障发生部位。
2.1.4堵截法
通过分析矿山机械液压系统发生故障的现象和液压系统构造，选择一个拦截点，通过观察液压系统的流量和压力变化，从而快速找到矿山机械液压系统的故障部位。这种诊断方法比较准确也非常快速，但是使用不方便，拆装量较大，需要准确整套的堵截工具和元件。
2.1.5故障树分析法
故障树分析法是指对矿山机械液压系统故障设置逻辑结构图，故障树顶端为机械液压系统故障的顶事件，根据液压系统不同元件部位的故障数据，准确确定机械液压系统的运行故障。故障树分析法主要适用于预测和判断较复杂或者较大型的机械液压系统故障。
2.2仪器诊断技术
仪器诊断技术主要是通过诊断仪器观察液压系统发出的震动和噪声，或者系统的流量和压力，根据计算机的分析结果判断液压系统的故障。对矿山机械液压系统采用诊断仪器，主要包括综合类型、某方面专用类型以及通用类型，利用多种诊断方法如声学诊断方法、震动诊断方法和铁谱记录方法等。铁谱记录法通过分析铁粉图谱，分析和观察铁粉的颜色、粉末大小、磨损程度等信息，检查机械液压系统油的污染情况，准确评价矿山机械液压系统的运行状态，做好在线检测，有效预防机械液压系统故障。
2.3智能诊断技术
智能诊断技术主要是通过模拟人类大脑技能，处理、传递和获取液压系统的运行状态，提高液压系统故障诊断效率。对矿山机械液压系统采用智能诊断技术，运用一些诊断策略和成熟的专家经验。专家式的人工智能诊断系统，可模仿在某知识领域有经验的专家分析和判断液压系统故障的方法，从而解决液压系统故障。通过智能诊断技术，将液压系统故障情况输入计算机系统，计算机知识库和数据库根据输入现象，运用相应的计算和推理方法，分析液压系统的故障原因，针对矿山机械液压系统故障，
2.4数学模型诊断技术
数学模型诊断技术是指运用一些数学手段处理和分析矿山机械液压系统故障，数学模型诊断主要是应用动态测试技术和传感器技术，基于机械液压系统故障的建模处理和信号处理方式，通过诊断机械液压系统主要成分，确定矿山机械液压系统的故障部位。
3.结束语
由于矿山机械液压系统的复杂性和多样性，要结合矿山机械液压系统的常见故障，运用多种故障诊断技术，准确分析机械液压系统故障原因，确保矿山机械液压系统可靠、经济运行，提高机械液压系统故障维修的经济性和安全性，延长机械液压系统的使用寿命。
参考文献：
关键词：海洋工程管线设计 风险分析
中图分类号： S611 文献标识码： A
1. 海洋工程项目的管线设计存在的问题
（1）海洋工程项目中管线系统风险体系研究
管线在油气输送中的运用已有百年历史,从初期的铸铁管的使用,到现在普遍采用的优质钢管,都存在因腐烛、第三方破坏、环境破坏以及误操作等因素造成的管线泄漏和破裂事故。油气介质的易燃、易爆、易扩散的特性,导致油气管线的泄漏及破裂事故很容易造成设备损坏、人身伤亡、和严重的环境污染。虽然现阶段在海底管线工程的设计、施工、运行、维修乃至回收期间都采取各种技术手段,减少了一定管线事故的发生,但是由于管线所处环境复杂多变,导致其常规的预防手段仍很难保障油气管线的在长期的运行期间,保持其结构的完整性以及维持安全运行状态。所以,我们有必要采用特定的方法对管线系统的风险体系进行研究,并以此为基础,预测海底管线在未来时段内存在的安全隐患,作好预防管线事故发生的准备,近而有效地预防海底管线泄露、破裂事故的发生。
（2）海洋工程项目中管线事故统计分析
海洋石油开发系统工程具有项目投资大、工艺技术复杂、风险大等特点。系统一旦发生事故,就会醜成非常的严重后果和影响,其中包括经济损失、环境污染甚至人身伤亡等等。20世纪后半叶世界上发生过多起重大事故。但最近15~20年里重大事故越来越少,这说明了海底管线系统技术的成熟以及人们风险意识的增强。过去重大事故的经验是预防未来发生类似事故的重要信息来源,因而将重大事故的经验以简明、全面的方式记录下来就非常的重要。这些信息不仅有益于海上设施风险的建模,而且可以作为背景信息解释为什么必须达到一些要求以及为什么这些要求很重要。
2.海洋工程项目中管线设计分析
(1)安全检查表法(Safety Check List)
安全检查表(Safety Check List)是进行安全检查、发现潜在危险、督促各项安全法规、制度、标准实施的一个较为有效的工具。它是安全系统中最基本、最初步的一种形式。安全检查表分析法的操作步骤如下:
安全检查表分析法步骤
(2)危险与可操作性研究(Hazard and Operability)
危险与可操作性研究(HAZOP),是用于识别危险与可操作性问题的一种分析技术。在实施危险与可操作性研究详细分析之前必须获取涉及制程设计以营运的详细信息,因而,最常应用于管道及仪表流程图制作后,或在修改及操作现有设备期间的详细设计阶段。危险与可操作性研究分析还需要许多方面的知识,包括制程、仪器仪表、计划或实际营运。该信息通常是由团队成员提供,而这些团队成员通常都是各领域内的专家。危险与可操作性研究团队通常由5到7位设计工程、营运、维护、卫生安全及环境保护等不同背景及经验的人组成。HAZOP基本分析步骤如下:
HAZOP法分析流积图
(3)失效模式与影响分析(Failure Mode and Effect Analysis)
失效模式与影响分析(FMEA)是一种以定性分析为主的方法,可应用于系统全生命周期的各个阶段,为详细的定量分析提供一个框架。FMEA方法操作起来十分的简单,而且在风险评价过程中可以随时添加其它重要事件,比较灵活,应用广泛。
(4)事件树分析(Event Tree Analysis)
事件树分析(ETA)是描述危险情景会导致可能事件链的视觉模型。对触发事件(也称为顶事件)进行了定义,并对其频率或发生概率进行了计算。通过对每个提问都只需回答“是”或“否”的问卷列表,确定触发事件会导致的可能后果,它是一种逻辑演绎法,它在给定的一个初因事件的情况下,分析此初因事件可能导致的各种序列的结果, 从而定性或定量地评价系统的特性,帮助分析人员作出正确的决策。ETA法常用于安全系统的事故分析和系统的可靠性分析。
(5)故障树分析(Fault Tree Analysis)
故障树分析法(FTA)又称作事故树分析,是一种静态的逻辑演绎的系统安全分析法。该方法是可以有效识别设备故障起因,并主要作为可靠性可可操作性评估的工具它将特定系统的特定风险事件作为顶事件,再逐层分析其发生原因并按照逻辑关系列出,构成一种树状逻辑图,及故障树图。
故障树分析流程
(6)蝶形结法(Bow-tie)
蝶形结法(Bow-tie)可用来有效演示如何能实现设备安全管理系统的过程,能协助经营者分析和管理处于风险状态的系统,并且通过图形显示及说明危险、控制、风险减少措施与系统健康、安全、环境活动之间的关系。蝶形结图描述了危险、威胁、屏障、事态加剧因素、控制、后果、恢复准备措施及管件人物之间的关系。在许多情况下,蝶形结法己经成为说明各因素之间关系的首选工具。蝶形结实际上是传统使用的故障与事件树,即故障树构成蝶形结构的左侧,而事件树则构成蝶型结构的右侧。
(7)肯特管线风险评价模型
肯特管线风险评价模型,也称为肯特评分法或肯特指数评价模型。W.Kent.Muhlbauer先生于1992年提出,并在《Pipeline Risk Management Manual》一书中详细的介绍了这种管线风险评估方法。由于肯特评分法所确定的指标体系具有科学性、完整性。对比分析了定性评估、半定量评估以及定量评估方法的特点和适用范围；结合海底管线系统风险的特征,重点介绍了适用于管线风险评估的几种方法。
参考文献:
[1] W.Kent.Muhlbauer 《Pipeline Risk Management Manual》
[2] 美国雪佛龙公司 海上油气工程设计实用手册
ANALYSIS OF PIPING DESIGN IN OFFSHORE PROJECT
Zhangxiang
(BOMESC Offshore Engineering Company Limited TEDA TIANJIN CHINA 300457)
Abstract: All the professional offshore oil engineering design and construction, for the safety and stability of submarine pipeline research and analysis is important. Subsea pipeline system includes risers, subsea pipelines flat tube and landed three main parts, each part load conditions are not subject to the same complex. Pipeline design predictability marine security projects have great controllability.
Keywords: Offshore Engineeringpiping designrisk analysis
关键词:铁路信号 信号系统 安全评估
随着中国铁路近几年来的快速发展,特别是客运专线的开通、铁路系统的大面积提速,对铁路信号体系的安全需求也是逐年增高。一套完整的安全评估体系不但在技术的层面上促进铁路安全性能,同时在法律层面上分担了政治和商业风险。如何构建具有中国特色的,覆盖率高的、可靠性高的,立体化的铁路信号系统的安全评估体系,来确保运输的安全性,是当今一个艰巨而紧迫的问题。
一、安全评估的基本概念和相关的法律规定
安全评估是一种对于保证预期的铁路工程项目被准确定义和实施起到辅助作用,避免疏忽或过失的通行做法。安全评估机构(ISA)监督工程项目的对于安全的管理活动,能够降低铁路运营的安全风险,减少铁路工程实施项目的安全风险,对系统的安全性能做出保证,降低安全授权机构进行安全审批的风险。
我国与铁路相关的基本法有《铁路法》、《铁路运输安全保护条例》等。根据标准法派生出的许多基本法规如《铁路技术管理规程》、《信号维护规则》等都规范了信号设备的开发、应用等,并且制定了一系列的技术条件和技术标准,来确保铁路信号设备的安全。
二、对铁路信号系统进行安全评估的意义
随着经济的发展和列车的大面积提速,对运行安全方面提出了更高的要求。纵观古今铁路的运输安全与旅客生命财产是密不可分的,作为国家重大生命线工程。在铁路信号的可行性研究、设备设计、铁路施工以及验收和运营时存在的任何安全隐患,都会导致国家和人民的生命财产安全受到损害。因此,铁路信号系统安全评估将是也是建设和谐铁路的主要手段,实现铁路运输安全和预防相结合的的具体体现。
三、我国铁路信号系统安全评估体系现状
一直以来,我国一直将安全评估体系的建设放在首位,特别在铁路信号系统的研发、批量运用和工程建设中。并满足和国际接轨的需要,对系统设备的一些环境条件以及安全性指标等方面做出了更高的要求,建立了成熟、完善的信号系统设备。致力于研究安全评估管理体系,来更好的保证铁路运输的安全。特别是在铁路大面积提速之后,铁道部更是将安全评估技术作为重点的研究内容,并且投入了大量的资金和人力物力,来不断完善。
1、一方面不断完善信号安全评估系统体系相关的规章制度,并且建立了信号安全动态评估技术标准等等。这些法律法规的建立为信号安全评估工作有序、深入的开展提供了有力的科学、法律环境。
2、目前铁路部门使用的信号安全评估体系本身具有的可靠性、可维护性、可用性、安全性等等,性能也在逐渐增强,功能也在逐步的完善,但对于铁路的大面积提速后,实现我国铁路其它线路多种列控设备的评估的需要还是具有一定的差距。
3、随着安全评估系统的的推广使用,各铁路局相关部门和人员对信号安全评估的重要性的认识逐步深入,认识到了评估系统发挥的重要作用。信号评估系统已经被广为接受,铁道的各类专职部门、专职人员开展信号的评估工作,为信号安全评估的进一步的发展打下坚定的基础。
四、铁路信号系统安全评估的方法研究
1、预先危险性分析法
在铁路项目的施工之前,为保证系统安全,采用PHA(预先危险性分析法)对铁路信号系统进行最初步的分析,对系统中明显存在的危险性类别和导致事故的后果进行初步分析,包括对系统设计、实验、生产施工等存在各项指标进行分析,以确定系统存在的潜在的隐患和危险等级,来防止危险发展成为故障。PHA大致可以识别出与系统密切相关的主要危险,分析出其产生的原因,预测假使事故发生导致的影响,预测出危险的等级,并及时的提出行之有效的方法来避免的安全隐患。PHA通常用于项目的初级的阶段,特别对潜在的危险了解相对较少,并且无法凭经验去判断的项目,或者应用在设备装置的开发研究阶段都可以很好的应用。
2、专家评估法
专家评估法包括有表决法、评分法、安全检查表法等等,各种使用最多的是SCL(安全检查表)法。SCL方法采用的主要形式是预先把检查对象进行分解,将一个大的系统切割成若干子系统,逐项检查项目列表的各项指标,采用的是提问或者进行打分的方式。来查找系统中各类的元件、零部件、设备设施、物料工件、操作人员、管理和组织中的危险有害的因素,并具体进行分析,提出对安全隐患的整改的建议和具体措施。
3、事件树分析法
故障是重要设备出现了非正常使用状态或者操作的不当引发的异常结果。而ETA(事件树分析法)是用来分析普通设备故障或由初始事件导致故障的发生的可能性。EAT可以提供用于记录故障的后果的系统性的方法,并且能够确定事件的后果和初始事件之间的联系。EAT适用于那些会产生不同后果的初始事件,强调的此故障可能发生的最初原因和初始事件可能对事件后果产生的影响。每一个独立的故障序列都由事件树的每一个分支来表示。而对于一个初始的事件来说,每一个独立序列都明确地界定了安全功能之间的相互联系。
4、故障树分析法
FTA(故障树分析)是一种安全的分析评价和进行故障预测的一种先进的方法,它不仅仅能够分析出故障产生的直接原因,并且能进一步发掘出故障存在的潜在因素。FTA能应用于各种系统,对其具有的危险性进行识别评价,能够定性定量的进行分析。并且故障树具有简洁、具体化等特点,与事件树采用的归纳法分析不同,故障树分析使用演绎法。因此,FTA可以应用于工程或设备的设计阶段,用故障查询等操作方法,都能对其安全性作出具体的评价提高了系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。
5、故障模式和影响分析法
由于铁路系统可以划分成若干的元件、设备、子系统等评估单元,因此可以采用FMEA(故障模式和影响分析法),按照实际需要来将大的系统进行分割成为小的元件或者子系统等,分析每个部分可能发生的事故的模式及其产生的影响程度,提出并且采取相应的对策,来提高信号系统的安全性和可靠性。
当然铁路安全评估方法还有很多,包括模糊数学法、灰色聚类法、数值分析、、人工神经网络等等的方式都可以提高对铁路信号系统的安全评估,保证铁路运输的安全。
五、前景展望
随着经济的不断发展,我国要实现实现铁路现代化、智能化,使运输能力满足经济发展的需求,铁路信号安全系统就必须达到世界发达国家的水平。铁路信号系统的安全评估应该更具有可靠性、可用性、安全性、性能良好、数据处理智能化、结构形式开放、并与其它监测系统能够数据融合、进行综合处理等特点。因此我国铁路发展必须博采众长,建立一套自主的知识产权和铁路信号系统安全评估体系,来保证铁路信号系统安全评估体系能够更加有效的为行车的安全护航,并使之逐步得到国际的认可。扬长避短,不断的继承与创新,铁路信号系统的安全评估体系的的发展一定会取更大的成果。
参考文献:
[1]李开成.国外铁路通信信号新技术纵览[M].中国铁道出版社,2005.
【关键词】常见故障；诊断技术
0 前言
液压机械系统在使用中，由于受工作环境，作业时间，生产任务等因素的影响，而造成故障多发，由于产生故障的原因是多方面的，因此故障的判断和排除也较为复杂，要做好故障诊断工作，首先要做到熟悉液压元件的工作特性和液压系统的结构，工作原理，掌握液压元件，辅件，系统的配置关系及工作条件和环境要求。其次是建立健全设备技术状况检查，维护，修理制度和故障技术档案，积累数据和设备运转记录。还应熟悉各类液压元件的故障现象及故障检查方法，同时要有一定的现场实践经验和设备管理知识，在实践中不断总结提高。还应熟悉和运用液压系统故障诊断分析方法并合理选用，具备必要的检测仪器和一定的检测手段，注意学习和应用现代先进的诊断技术。
1 液压机械系统常见故障
通过实际调查分析归纳出液压机械系统常见故障如下：温度过高，主要原因有油粘度过高、内泄严重、冷却器堵塞、泵修理后性能差及油位低、压力定值过大、摩擦损失大。液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。因为不良、摩擦阻力变化、空气进入、压力脉冲较大或系统压力过低、阀出现故障、泄漏增大、别劲、烧结造成的执行机构运动速度不够或完全不动。因为泵不供油、油箱油位过低吸油困难、油液粘度过高、泵转向不对、泵堵塞或损坏、接头或密封泄漏、主泵或马达泄漏过大、油温过高、溢流阀调定值低或失效、泵补油不足、阀工作失效造成的系统无压力或压力不足。因为泵工作原理及加工装配误差引起、控制阀阀芯振动、换向时油液惯性造成的压力或流量的波动。因为油温过高、油粘度过大及油液自身发泡、泵自吸性能低、吸油阻力大、油箱液面低、密封失效或接头松动、零件结构及加工质量造成的气穴与气蚀。
2 液压机械系统故障诊断技术及应用
2.1 主观诊断技术。指维修人员利用简单的诊断仪器凭借个人的实践经验分析判断故障产生的原因和部位。方便快捷，可靠性较低，属于较简单定性分析。包括直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、堵截法、故障树分析法等。直觉经验法指维修人员凭感官和经验,通过看、听、摸、闻、问等方法判断故障原因，看执行元件是否爬行、无力、速度异常，液位高度、油液变质及外泄漏,测压点工作压力是否稳定，各连接处有无泄漏及泄漏量；听泵和马达有无异常声响、溢流阀尖叫声、软管及弯管振动声等。摸系统元件的油温和冲击、振动的大小、闻油液是否变质、轴承烧坏、油泵烧结等。询问设备操作者，了解液压系统平时工况、元件有无异常、设备维护保养及出现过的故障和排除方法。参数测量法指通过测得系统回路中所需点处工作参数，将其与系统工作正常值比较,即可判断出参数是否正常、是否有故障及故障所在部位，适于在线监测、定量预报和诊断潜在故障。逻辑分析法指根据元件、系统、设备三者逻辑关系和故障现象,通过研究液压原理图和元件结构,进行逻辑分析,找出故障发生部位。堵截法指根据液压系统的组成及故障现象选择堵截点，堵截法观察压力和流量的变化，从而找出故障的方法。堵截法快速准确，但使用较麻烦，拆装量大，需要整套的堵截工具和元件。故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图，系统故障画在故障树的顶端为顶事件，根据各元件部位的故障率数据，最终确定系统故障。适合较大型、较复杂系统故障的判定和预测。
2.2 设备故障精密诊断方法。设备状态诊断的实施一般可分两个层次，即简易诊断和精密诊断。工厂的设备故障大多数可以通过简易诊断予以确定，因此它是诊断工作的基础，只有当简易诊断难以确诊是，才选用精密诊断。精密诊断是指使用精密的仪器和方法，对简易诊断难以确诊的设备状态作出详细评价。一般包括以下几个特点：使用各种比较复杂的诊断分析仪器或专用诊断设备；由具有一定经验的工程技术人员及专家在生产现场或诊断中心进行；需对设备故障的存在部位，发生原因及故障类型进行识别和定量；涉及的技术知识和经验比较复杂，需要较多的学科配合；进行深入的信号处理。常用的精密诊断方法主要包括：振动测定，设备的零部件、整机都有不同程度的振动。液压机械系统的振动往往会影响其工作精度，加剧设备的磨损，加速疲劳破坏；而随着磨损的增加和疲劳损伤的瘇，机械设备的振动将更加剧烈，如此恶性循环，直至设备发生故障、破坏。设备发生故障时，常表现为振动频率的变化，通过检测振动的频率、转数、振动的速度、加速度、位移量、相位等参数，并进行分析，从中可以找出产生振动变化的原因。油液监测分析，对液压油、油进行监测或定期取样检测分析，通过对其清洁度及其他理化指标的检验，确定其劣化程度和使用性能的状态；或用铁谱分析技术、光谱分析技术等磨粒检测技术，获得摩擦副磨损的信息，判断设备主要零部件的磨损程度。红外线测温诊断，通过测定设备辐射出的红外线，确定温度分布（如加热管的温度分布），以确定设备是否有异常。红外线探测器可分为热探测器和光子探测器两类。热探测器技术根据入射红外线的热效应引起探测器材料某一性质变化而实现探测目的。光子探测器技术根据入射光子流引起物质电学性质的变化达到探测目的。红外线测温技术已广泛应用于液压机械系统运行过程各阶段的状态监测与诊断。超声波无损探伤技术是利用材料本身或内部缺陷对超声波传播的影响，来探测材料内部及其表面缺陷的大小、形式及分布情况。超声波无损探伤技术是在不损伤和不破坏材料或设备结构的前提下，对材料或设备构件的物理性质、工作状态和内部结构实行检测的质量评价的检测技术。
2.3智能诊断技术。指模拟人脑机能，有效获取、传递、处理、再生和利用故障信息，运用大量独特的专家经验和诊断策略，识别和预测诊断对象包括模糊诊断法、灰色系统诊断法、专家系统诊断法、神经网络系统诊断法等。目前研究最活跃的是专家系统和神经网络，使故障诊断智能化，具有广阔发展应用前景。基于人工智能的专家诊断系统，是计算机模仿在某一领域内有经验的专家解决问题的方法，将故障现象输入计算机，计算机根据输入现象及知识库中知识按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出维修或预防措施。人工神经网络是模仿人的大脑神经元结构特性，利用神经网络的容错、学习、联想记忆、分布式并行信息处理等功能，把专家经验输入网络，通过对故障实例和诊断经验的训练学习依据一定的训练算法，得到最佳接近的理想输出。
