公务员期刊网 精选范文 事故分析会范文

事故分析会精选(九篇)

事故分析会

第1篇:事故分析会范文

关键词:起重机;事故树分析;事故;安全管理

在工程施工中,施工单位会经常用到起重机来进行作业,但是由于起重机的原因会发生吊物突然坠落的情况,威胁到施工人员的人身安全。这种事故在工程设施作业发生的事故中占很大的一部分,而且它所造成的损害也比较严重,不仅会对起重机和吊起的货物造成损害,更为严重的是会对施工人员造成伤亡。造成这种事故出现的原因也比较复杂,人与环境以及机械本身的因素都是造成事故发生的推手,而且三者之间的关系也比较复杂。为了对此类事故发生规律进行探究,分析造成事故的因素和事故的样式,在这篇文章中我们对起重机吊物坠落情况的事故运用事故树分析的方法来进行探究,我们的目的不仅要分析出事故发生的直接诱因,还要揭示事故发生的隐藏危机,让施工单位对事故进行一定程度的预测和预防。

1.起重机吊物坠落事故树分析法的定义与程序

1.1事故树分析的定义

在安全系统工程的分析方法中事故树分析方法是经常用到的方法。它从一个事故出发层层剥茧一般讲事故发生的直接事件,直接原因和间接原因,然后通过分析出来的数据绘制图形来形象的表示出它们之间的关系。事故树分析法用到了数理逻辑方法,对我们分析出来数据进行整理从而定义它们之间的危险性以及避免可能出现的事故的发生和预测。我们对起重机工作的过程进行分析能熟悉其工作过程,对其中可能出现危险的作业段重点关注,然后解决隐患,避免事故的发生。

1.2事故树分析程序

采用事故树分析法要经过四个阶段的分析过程包括:分析调查、编制事故树、事故树定性定量分析和制定事故预防措施。每个阶段都要准确地进行分析,这对事故的控制有着重要的关系。事故树分析并不是一个事件还包括其他类似的事故,所以我们在进行调查取样的时候要对这个系统曾经出现的所有事故进行调查。对这个体系事故的调查有以下几个方面:人为失误、设备仪器缺陷、材料质量、作业环境状况、指挥管理等等。有了这些数据就可以在此基础上绘制事故树以及对事故树进行正确的分析。在我们做完这一系列的基础上,按照演绎分析原则,由最上层的事件开始解析,像阶梯一样层层往下分析各个阶级的直接引起原因,由各个阶梯的关系,用特殊的连接方法将上下层各个事件联系到一起,最后就形成了一颗倒置的像树一样的逻辑关系图。一个准确的逻辑树是做好事故树分析的关键。而由事故树图进行的事故树的关系图谱分析则是制定事故风险规避措施的基础。然后用事故树分析的方法找出最小割集、最小径集和事故重要度,为事故的预防措施提供依据。

2.起重机吊物坠落的事故树分析

2.1起重机吊物坠落的事故树

我们将起重机吊物坠落作为事故树的最顶层的事件(TOP),然后经过调查,画出起重机吊物坠落事故的事故树图。就这个系统来说,事故树中或许有很多,整个系统的危险因素多,事故树的最小割集很多,表明事故发生的模式变换很多,在这篇文章中我们从最小割集和最小径集2这两个方面来分析该事故系统。

2.2起重机吊物坠落事故树最小割集分析

割集表示的致使最顶层事件发生的一系列最基础的事件的集合,在割集中致使顶事件发生的充要的基本事件和集合就是最小割集。它代表这些基本事件发生(与其他事件发生是否无关),都会导致顶事件出现,说明了我们这个体系的危险程度。每个不同的最小割集都代表相应事故发生的一种方式。

2.3起重机吊物坠落事故树最小径集分析

径集则与割集代表的相意义是完全相反的。最小径集代表了顶事件不发生的最低充分必要基本事件的集合。这就表明如果这些基本事件不发生,那么顶事件也就不会发生,是系统的安全可靠性的量度。这就表示该系统中有多少个径集就会有多少个避免事故发生的途径,这就为我们选择消除事故的方法提供了依据。

2.4起重机吊物坠落事故树基本事件结构重要度分析

我们在进行事故树分析的时候,可以计算得到各个基本事件结构的重要程度依次排列下来。我们得出的基本事件结构的重要程度需要有一个前提,那就是完全忽略各个基本事件发生的概率或者它们之间发生的概率完全相同,然后依据这个前提对基本事件进行分析,找出各个基本事件对顶事件发生的影响程度并做出排序。

2.5起重机吊物坠落事故树定量分析

FTA分析方法不仅可以对事故系统进行定性分析,弄清导致事故发生的原因,还可以对事故的发生进行定量的分析,假如我们找到所有的基本事件发生的概率就可以找到事故发生的概率以及其他的一系列数据,根据这些数据我们从中可以选择最优防止事故发生的办法。在事故树中基本事件发生的概率有两种:主观概率和非主观概率,非主观概率通常可用施工现场的实际经验来统计计算或者依据相应的可靠性较高的工程公式求得,其准确性很好,但需要长期的准确的历史事故数据的帮助才能计算的比较精准;而主观概率容易受随机和模糊因素干扰,要想得到准确的结果比较困难,就目前来看较为常用的方法有鲁克模型、人机界面失误模型、人为失误预测模型、人为失误模糊灰色可靠性模型等,但是使用这些方法计算得到的结果准确性不够而且比较离散无法很好的预测。通常基本事件发生的概率会受到施工对实际工作环境、生产行业、进行实地施工的类型等方面的影响,所以施工单位需要对应施工地的实际情况来采用对偶比较法来确定主观概率值。

3.结论

事故树分析方法对我们进行事故分析有不可替代的作用。我们可以从中得出导致事故发生的原因以及它们之间的关系,在得到一系列的数据之后可计算出事故发生的模式和最优防止事故发生的方法。在这篇文章中我们运用了事故树分析方法对重机吊物坠落死亡这类事故进行了分析,这对我们避免事故的发生有指导作用。在此我们建议有进行过事故分析的人员对事故树进行进一步的分析,定量和定性分析,使事故发生的概率降到最低。对于一些较为复杂的事故树系统可以用专门的软件来进行分析。

参考文献:

[1]陈立.一起钢丝绳夹安装不当引起的起重机械事故分析[J].中国新技术新产品,2013,(24):188-189

第2篇:事故分析会范文

【关键词】 故障树分析法 飞机维修

1 故障树分析法简介

故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)是一种自上而下逐层展开的图形分析方法,是通过对可能造成系统故障的硬件、软件、环境、人为因素等进行分析,画出逻辑框图,也就是故障树,再对整个系统中发生的故障事件,由总体至部分地按树状逐级进行细化分析,这样能够判明基本故障、确定故障发生的原因、故障的影响和故障发生的概率等。故障树分析法的步骤常因分析对象、分析目的等地不同而略有区别。但一般可以按以下四个步骤进行,即;

(1)建立故障树;

(2)建立故障树的数学模型;

(3)故障树的定性分析和定量分析。

故障树分析法用机各系统的故障诊断,是因为它具有如下几个特点:

(1)故障树分析法可以针对某一特定的故障作层层深入的分析,用清晰的图形直观、形象地表述系统的内在联系,指出部件故障与系统故障之间的逻辑关系。

(2)故障树可以清楚地表明,系统故障与哪些部件有关系,有什么关系,以及关系的紧密程度。同时,也可以从故障树看出元部件发生故障后,对整个系统的工作有无影响,有什么影响,有多大的影响,以及通过何种途径产生影响。

(3)故障树建成以后,对于没有参与过系统设计与试制的管理与维修人员来说,是一个形象的直观的维修指南,在实际维修应用中可以大大缩短维修人员的培训时间,节约对维修人员的培训费用[1]。

2 建立故障树的方法与步骤

先选定系统中最不希望发生的故障事件作为顶事件,接下来第一步是找出直接导致该事件发生的各种可能的因素或各因素的组合,比如硬件故障、软件故障、环境因素、人为因素等等。第二步是找出导致第一步中各因素的直接原因。按照此方法向下演绎,一直追溯到引发系统故障发生的全部原因,即分析到不需要再分析的底事件为止。然后,再把各种事件用对应的符号和适用于它们的逻辑关系的逻辑门和顶端事件相连,这样就构成了一棵以顶事件为根,中间事件为节,底事件为叶的有若干级的倒置的故障树。

3 故障树分析的数学模型

故障树是由所有底事件的“并”和“交”的逻辑关系连接构成,因此可以用结构函数作为数学工具,来建立故障树的数学表达式,以便对故障事件作出定性分析和定量计算。为了简化分析起见,假设分析的零部件和系统只有两种状态,正常或故障;且假设零部件的故障是相对独立的。以由n个相互独立的底事件构成的故障树作为研究对象。

设是表示底事件的状态变量,取值0或l,设表示顶事件的状态变量,也取值0或1,则有如下定义:

=

=

因故障树顶事件是系统所不希望发生的故障状态,即=1与此状态相对应的底事件状态为零部件故障状态,即=1。显而易见,顶事件状态完全取决于底事件,即顶事件的状态必须是底事件状态的函数,则有=(X)=(,,…,),称(X)为故障树的结构函数,它表示系统状态的一种逻辑函数,其自变量为该系统各组成单元的状态。

3.1 与门结构函数

如果一与门故障树,=1,=1,…,,则其结构函数为(x)=1,表示当全部零部件都发生故障时,系统才发生故障。反之,只要其中一个=0,则(x)=0,表示只要有一个零部件不发生故障,则顶事件不发生,即系统正常。

3.2 或门结构函数

如果一个或门故障树,=1,而其它=0,则其结构函数为(x)=1,表示当一个零部件发生故障,则系统就发生故障。反之,全部=0,则(x)=0,表示所有零部件不发生故障,则顶事件不会发生,即系统正常。

4 故障树的定性分析和定量计算

4.1 定性分析

对故障树定性分析的主要目的是:寻找导致与系统有关的不希望事件发生的原因和各种原因的组合,即寻找导致顶事件发生的所有故障模式。从中确定系统的最薄弱的环节,从而采取相应的措施,予以补救。比如对关键的零部件采取故障监测与诊断的措施就可以减少排除故障的时间。

割集是导致故障树顶事件发生的若干底事件集合。一个割集代表了系统故障发生的一种可能性,即一种失效模式。若将割集中含底事件任意去掉一个就不成为割集,则称此为最小割集。路集是故障树中一些底事件的集合。若将路集中所含底事件任意去掉一个就不能称为路集,而称为最小路集。由于一个最小割集是包含有最少数量而又最必须的底事件的集合,而全部最小割集的完整集合则代表了给定系统的全部故障。因此,最小割集的意义在于它描述出处于故障状态的系统中所必须排除的故障,显示出系统中最薄弱环节。对故障树进行定性分析的主要目的是查清系统出现某种故障有多少种可能性,从而确定系统的最小割集,以便发现系统的最薄弱环节[2]。

4.2 故障树的定量计算

故障树的定量计算就是利用故障树这一逻辑图形作为模型,计算或估计顶事件发生的概率及系统的可靠性指标,从而对系统的可靠性及其故障进行定量分析。

一般情况下,故障分布假定为指数分布,根据底事件的发生概率,按照故障树的逻辑结构逐渐向上运算,即可计算出顶事件的发生概率。假设事件,,…,的发生概率为,,,由这些底事件组成的不同逻辑门结构及其顶事件发生的概率可按照下列公式进行计算:

(1) 与门结构事件发生概率

(2) 或门结构事件发生概率

(3) 顶事件发生概率

如果某故障树的全部最小割集,,…,,并假设不考虑同时发生两个或两个以上零部件故障,各最小割集中没有重复出现的底事件。在此前提下,顶事件发生概率为:

式中,为在t时刻第j个最小割集存在的概率;为t时刻第j个最小割集中第t个部件的故障概率;为最小割集数;为顶事件的发生概率,即系统的不可靠度。

5 故障树分析法分析飞机故障举例

5.1 PACK出口超温故障分析

当PACK组件出口温度传感器探测到PACK的出口温度大于 95℃时,此故障就会被激发。此故障出现时,一般只有ECAM的警告信息和ECS报告。和压气机超温故障一样,在出现此类故障时,都应该先检查CFDS上有无相关信息,如果有,直接根据CFDS上的提供的信息进行排故。当CFDS上没有信息时,也要检查ECS的报告。PACK出口超温故障会导致空调系统中区域温度控制部分出现问题,因此出现此类故障时,必须马上排除。下面就针对PACK出口超温故障进行故障树的分析[3]。

5.2 故障树的建立

(1)顶事件。在空调系统中,PACK出口超温故障会导致客舱或驾驶舱的温度不能调节,飞机客舱不能进行正常的增压,飞机驾驶舱的仪表和电子设备舱的设备得不到正常的冷却,在故障等级中属于危险性的故障,要求飞机设计时发生此类故障的概率为10-7每飞行小时。一旦发生此类故障,将极大地降低飞机的安全裕度,极大地加重了机组的负担与压力,使其无法正确完成操作,有可能引起飞机损坏或人员伤亡。建立此故障树的边界条件为:不考虑导线故障、环境因素和人为因素造成的故障,只考虑空调系统自身的故障。

(2)中间事件。参考A320ASM手册21-61-00(PACK组件温度控制)可以看出,PACK出口温度超温故障的触发要使PACK出口温度传感器感受到95℃才会激发警告。因此,除了PACK出口温度传感器本身故障以外,只有可能是从防冰活门或旁通活门出来的热引气才会使PACK出口温度出现超温。

(3)底事件。根据A320的ASM手册21-61-00可以知道,如果旁通活门位置非正常的打开,那么引起此现象的原因是旁通活门机械故障或控制它的PACK 控制器发出错误的控制信号。如果是防冰活门非正常打开造成,那么引起防冰活门不正常打开的原因一般有两个,一个是防冰活门本身故障,二是控制防冰活门的气动传感器有故障。

5.3 定性分析

通过以上的PACK出口温度传感器、防冰活门机械故障、旁通活门机械故障的分析,可以得出PACK组件出口超温的故障树如下图1所示。表1列出了故障树中各符号的具体含义。

6 结语

故障树分析法是系统可靠性研究中常用的一种分析方法。故障树分析法是在弄清基本失效模式的基础上,通过建立故障树的方法,找出系统故障原因,分析系统薄弱环节,以改进原有设备,指导维修,防止事故的发生。故障树分析法本身作为故障分析的一种行之有效的方法与飞机现有的故障监控系统相结合,可以弥补飞机内部故障监控系统无法将环境因素与人为因素计算在内的缺陷,提高维修能力,为提高航空公司的竞争力提供了强有力的技术支持。

参考文献:

[1]虞和济.故障诊断的基本原理.北京:冶金工业出版社,1991.

第3篇:事故分析会范文

关键词: 安全性分析; 事故机理; 事件树; 故障树

中图分类号: TJ760.7文献标识码: A文章编号: 1673-5048(2016)04-0074-04

Abstract: Security is an inherent attribute of product, and the system safety analysis is an effective method to identify the system risk. In order to promote the system safety analysis work carried out effectively in the research of airtoair missile, the mechanism of the dangerous becomed accident is described, the framework of safety analysis based on accident mechanism is established. Combined with the research characteristics of airtoair missile, a specific example is used to study how to develop risk analysis work project around the accident scene, which provides a new thought and method for the work of system safety analysis.

Key words: safety analysis; accident mechanism; event tree; fault tree

0引言

安全性是产品的一种固有属性, 确保安全是武器装备研制、 生产、 使用和保障的首要要求[1]。 近些年, 由于武器装备系统越来越复杂, 武器装备发生了很多重大安全性事故, 装备系统的安全性问题日益突出, 为提高系统的安全性, 亟待深入开展系统安全性分析工作。

国外在武器装备的研制中, 都明确要求贯彻美军标MIL-STD-882, 开展系统安全性分析工作。 由于保密等原因, 国外在其武器装备的研制过程中如何进行系统安全性分析尚不得而知。 当前, 国内GJB900以及GJB/Z99等相关标准和规范对安全性分析的有关工作项目及分析技术作了阐述[2-3], 但如何有效、 系统化地开展安全性分析工作, 标准中并没有明确说明。

空空导弹现阶段主要对火工品自身安全、 发射分离安全等方面开展了一些设计分析工作[4-8], 系统安全性分析工作还处于摸索阶段。 安全性分析的技术方法很多[3,9], 例如安全性检查表、 初步危险分析、 故障模式及影响分析(FMEA)、 故障树分析(FTA)、 事件树分析(ETA)等, 而如何高效的应用这些分析方法识别导弹系统中所有危险因素还需深入研究。

本文将空空导弹各研制阶段安全性分析工作和辨识事故机理相结合, 通过逐步、 深入地鉴别事故场景及其要素, 达到系统安全性分析的目的。

1事故机理

航空兵器2016年第4期周光巍: 系统安全分析技术在空空导弹中的应用危险是可能导致事故的状态或情况, 如毒性、 能量、 放射性等, 是事故发生的前提或条件, 可以用危险模式或危险场景来表达。 对于一个系统或设备而言, 危险是客观存在的, 是与系统或设备的工作特性或工作需要以及周围环境相伴随的。 以空空导弹为例, 为实现一定的功能或损伤目标, 空空导弹不可避免地要使用火工品、 炸药、 固体推进剂等危险物质。 事故是造成人员伤亡、 职业病、 设备损坏或财产损失的一个或一系列意外事件[2], 是一有序的事件集, 是危险导致的结果。

危险不一定会导致事故的发生, 只有危险(在一定条件下)的失控才会造成各种各样的损害。 硬件或软件故障、 有害环境以及人为差错往往仅是造成这种危险失控的某种原因或条件, 导致某种不期望的事件发生, 若对这些不期望事件的控制措施失效, 则将可能导致事故的发生。 危险发展为事故的过程, 即事故机理如图1所示[10]。

2安全性分析框架

事故机理清晰地描述了事故的发生和发展过程, 系统安全性分析的目的就是要鉴别出所有可能的事故场景, 将系统风险控制在可接受的水平。 因此, 型号的安全性分析框架应以事故机理为基础来辨识事故场景, 进而采取针对性的控制措施, 达到系统安全的目的。 基于事故机理的安全性分析框架如图2所示 [11]。

从图2可以看出, 型号系统安全性分析工作主要包括危险分析和风险评价两方面。 系统安全性分析工作贯穿型号研制各阶段, 在不同的研制阶段, 产品设计的详尽程度不同, 安全性分析的详细程度也不一样, 事故场景的识别也逐步细化。 在型号研制的早期, 系统设计不详细, 通过危险分析只能识别出粗略的事故场景, 进行定性的风险评价; 随着系统设计的深入, 事故场景的识别也在不断地细化, 进而可以进行定量的风险评价。

2.1初步危险表(PHL)

初步危险表(PHL)是一份危险清单, 初步列出产品中可能需要特别重视的危险或需做深入分析的危险部位。 通过制定初步危险表可以有效识别事故的源头。

在型号论证和方案阶段就应审查全弹和各组件的设计方案, 编制初步危险表, 确定设计中可能存在的危险因素, 为初步危险分析和分系统危险分析确定分析范围。

危险辨识过程中应参照GJB/Z99, 按照物理现象对危险进行的分类, 主要有: 环境危险、 热、 压力、 毒性、 振动、 噪声、 辐射、 化学反应、 污染、 材料变质、 着火、 爆炸、 电气、 加速度和机械等共15类危险。 另外, 危险辨识过程要注意不同工作过程危险形式的变化, 以某型空空导弹固体火箭发动机为例, 其危险辨识过程如图3所示。

2.2初步危险分析(PHA)

PHL为初步危险分析(PHA)确定了分析范围, PHL制定后应及时开展PHA。 以图3中危险源“点火装置”为例进行初步危险分析, 如表1所示。 由表1可知, 通过初步危险分析可以初步确定构成系统中事故的潜在条件和引发事件; 制定的预防控制措施可以为安全性设计准则的制定和完善提供有效输入; 另外, 进行定性评价之后能够大致了解系统的风险水平。

PHA应在型号方案和工程研制的早期开展, 后期才开始PHA, 后期可能存在的设计更改将受到限制, 而且不可能通过这种分析来确定初步的安全性要求[3]。 此时的分析是不详细的, 尽管确定了相关的潜在条件, 但通过PHA可能不足以确定造成危险条件的原因, 因而也无法识别具体的引发事件。 由于没有深入到具体的分系统以及详细的系统设计, 因此, 不能准确地描述事故发展的过程, 也无法对系统的风险进行定量的评价。 若分系统的设计已达到可进行详细的分系统危险分析, 则应终止PHA。

2.3分系统危险分析(SSHA)

在工程研制初样阶段的后期或试样阶段的早期应开展分系统危险分析(SSHA)。 SSHA用于识别与分系统设计有关的危险(包括硬件或软件的故障、 人为差错等)和组成分系统部件之间的接口关系所导致的危险。

SSHA深入到分系统内部, 通过选择具体的危险分析技术来确定造成潜在条件的原因, 并具体地确定事故的引发事件。 SSHA应在PHA的基础上开展, 可以通过FMEA和FTA等危险分析技术对表1中的“点火控制电路故障”和“飞控误输出点火指令”等引发事件进行进一步的分析, 进而确定导致“点火控制电路故障”和“飞控误输出点火指令”深层次的原因, 明确其故障机理, 进一步完善事故场景。 以“点火控制电路故障”为顶事件进行故障树分析, 如图4所示。

2.4系统危险分析(SHA)

在工程研制试样阶段的后期应开展系统危险分析(SHA)。 SSHA只能识别分系统本身的事故场景, SHA则通过识别各分系统以及系统与环境、 系统与操作人员之间接口的危险, 进而确定引发事件之后的事故进程。 为了描述完整的事故场景并定量评价系统运行的风险, 一般采用主逻辑图(MLD)、 ETA与FTA相结合的方法[12-13], 其综合关系如图5所示。

系统危险分析主要内容如下:

(1) 确定初因事件。 根据系统运行的历史资料并借鉴PHA和FMEA等安全性和可靠性分析资料, 编制出引发事件的清单; 另一方面, 在条件允许时, 也可以通过MLD的分析方法用于确定或补充系统的引发事件的清单。

(2) 引发事件分组。 为了简化分析过程, 减少后续项目中ETA和FTA的工作量, 在得到初因事件清单后, 需要对初因事件进行重新分组。

(3) 事故链建模。 系统的事故链通常采用事件树进行描述。 当引发事件确定以后, 按后续事件成功或失败(二态)分析各种可能的结果, 直到到达系统故障或事故为止。

(4) 场景事件建模。 事故链模型中的场景事件一般用故障树来描述。 FTA首先把事件树中的决策分支点事件的故障状态作为故障树的顶事件, 然后找出顶事件发生的所有可能的原因组合, 直到确定底事件为止。

以表1中确定的引发事件“电磁干扰”为例进行事故链建模, 如图6所示。 将“点火控制电路滤波失效”、 “热电池意外点火”、 “点火装置意外解除保险”故障树分析的顶事件进行场景事件建模, 就形成了完整的事故场景。 如果有基础失效数据作为支撑, 就可以对该事故场景风险进行定量评价。

3结论

从危险和事故的定义出发, 在详细阐述事故机理的基础上建立了基于事故机理的安全性分析框架, 并以具体实例为说明就危险分析工作项目如何围绕事故场景展开进行了研究, 使安全性分析各环节有机衔接、 相辅相成、 达到目标, 保证了安全性分析的系统性和有效性, 提高了系统安全性分析的可操作性。 提出的基于事故机理的安全性分析技术可为型号系统安全分析工作提供一定的借鉴意义。

参考文献:

[1] 赵延弟. 安全性设计分析与验证[M]. 北京: 国防工业出版社, 2011.

[2] 国防科学技术工业委员会.GJB900-90系统安全性大纲[S].

[3] 国防科学技术工业委员会.GJB/Z99-97系统安全工程手册[S].

[4] 陈升, 杨庆贺. 导弹安全发射技术研究[J]. 航空兵器, 2002(5): 17-19.

[5] 张胜利, 倪冬冬.机载导弹武器系统导轨式发射的安全性设计[J].航空兵器, 2004(6): 24-27.

[6] 周海云, 付艳华, 吕志彪.携行导弹火工品系统安全性定量分析方法初探[J].航空兵器, 2009(2): 53-56.

[7] 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.

[8] 沈颖, 孙江涛.电子安全和解除保险装置在电磁环境中的安全性试验和评定方法[J].航空兵器, 2007(5): 23-25.

[9] 邵辉. 系统安全工程[M]. 北京: 石油工业出版社, 2008.

[10] Kumamoto H, Henley E J. Probabilistic Risk Assessment and Management for Engineers and Scientists [J]. International Jounal of Systems Applications Engineering & Development Issue, 1996, 41(5): 751-752.

[11] 颜兆林. 系统安全性分析技术研究[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2001.

第4篇:事故分析会范文

关键词:燃气热水器;事故树;最小径集;结构重要度

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)10-2405-04

Application of Fault Tree Analysis in Poisoning of Domestic Gas Water Heater

ZHUANG Yi-fan

(Department of Safety Engineering,Chang’an University of Geological Engineering and Geomatics,Xi’an 710018,China )

Abstract:By analyzing the reason why gas water heater causes poisoning through FTA, minimum cut set and minimum caliber assemblages are computed. Some reasonable measures of accident prevention are proposed by comparing the importance of structure of each basic events. To improve system security, some analytical methods are summed up.

Key words:gas water heater;fault tree;minimum caliber assemblage;the importance of structure

近二十年来,随着我国燃气事业的蓬勃发展,家用燃气热水器(以下简称热水器)也相继进入千家万户,它给居民生活带来方便的同时,也会由于安装质量和热水器质量不合格、燃气管路泄漏或与热水器配套使用的家用液化石油气调压器质量不合格等原因引发各种人身伤亡和财产损失事故[1]。

燃气热水器与电热水器相比有价格低、体积小、即开即热等优点,但它的安全性能一直是人们关注的热点。尽管目前人们对燃气热水器的安全性重视程度较高,但所做的研究还不深入。按照系统安全的思想,应在系统的全寿命周期内进行危险分析和控制,尤其在系统的设计阶段,应及早地识别、分析和控制危险或将事故风险控制在可接受的水平[2]。

1基本知识

1.1一氧化碳(CO)中毒事故机理

众所周知,CO是无色无味有毒气体,它与人体内的血红蛋白的结合能力大于氧,会从氧合血红蛋白中取代氧成为碳氧血红蛋白,使血液中的氧合血红蛋白减少,造成人体组织缺氧,使人发生中毒,甚至死亡。在我国中毒事故中,约48.7%为CO中毒。随着燃气热水器的普遍使用,CO中毒患者不断增加[3]。

经分析,CO中毒事故主要有两个方面:一是燃气管路系统泄漏;二是燃气不完全燃烧产生的烟气。因此,如果热水器用户不安装专用烟道等排烟设施,不完全燃烧产生的CO直接排放在房间内,同时由于安装热水器的房间内空气不流通,加剧燃气不能完全燃烧,烟气中的CO含量增加,形成恶性循环,使房间内的CO含量不断增加,引起CO中毒[1]。

1.2事故树分析简介

事故树就是从结果到原因描述事件发生的有向逻辑树,对这种树进行演绎分析,寻求防止结果发生的对策,这种方法就称为事故树分析法(Fault Tree Analysis,简称FTA)。“树”的分析技术是属于系统工程的图论范畴,是一个无圈(或无回路)的连通图。

事故树分析方法能对各种系统的危险性进行辨识和评价,不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入地揭示出事故的潜在原因。用它描述事故的因果关系直观、明了,思路清晰,逻辑性强,既可定性分析,又可定量分析[4]。

2燃气热水器中毒事故分析(以强排式为例)

2.1强排式燃气热水器的系统组成和工作原理

1)系统组成:

气路系统:主要由气阀部件、电磁阀部件和燃烧器部件,风机部件(鼓风式、抽风式)组成。

水路系统:主要由水阀部件(或水流量传感器)和热交换器部件组成。

电路系统:主要由漏电保护插头、微动开关(霍尔磁性开关)、点火针、感应针,电磁阀和点火控制器及导线组成。

2)基本原理(见图1)。

图1强排式燃气热水器的工作原理图

2.2燃气热水器窒息或中毒事故树分析

1)事故树的建立(见图2)。

图中符号含义如表1所示。

表1事故树图符号含义表图2燃气热水器窒息或中毒事故树

2)事故树定性分析

①最小割集与最小径集

最小割集是指能够引起顶上事件发生的最低数量的基本事件的集合,它指明了哪些基本事件同时发生,就可以引起顶上事件发生的事故模式。最小径集是指能够使顶上事件不发生的最低数量的基本事件的集合,它指明了哪些基本事件不同时发生,就可以使顶上事件不发生的事故模式[4]。

利用布尔代数法化简上面的事故树:

T=A1X1A2=X1(A3+A4)(A10+X25)=X1(X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X14+X15+X16+X17+X18)(X19+X20+X21+X22+X23+X24+X25)

从而得到3个最小径集:

P1={X1}

P2={X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18}

P3={X19,X20,X21,X22,X23,X24,X25}

另同样可得到119个最小割集:(见表2)

表2全部最小割集表

最小割集

{X1,X2,X25}{X1,X3,X25}{X1,X4,X25}{X1,…,X25}{X1,X18,X25}

就一个具体的系统而言,如果事故树中的与门多,或门少时,则最小割集的数目较少,分析时从最小割集入手较为简便。反之,如果事故树中的或门多,与门少时,则最小径集的数目较少,分析时从最小径集入手较为简便[4]。通过定性分析,最小割集有119个,最小径集3个。也就是说发生窒息或中毒事故有119种可能性。但从3个径集可以很容易得出导致顶上事故不发生的安全模式为:

1)人不要长时间使用燃气热水器,那么可以保证窒息和中毒事故不发生。

2)使环境中有害气体不能大量积聚,即既能使管道和阀门不漏气,人可以正确操作,燃烧器不出现问题,那么可以保证窒息和中毒事故不发生。

3)能使热水器在安装过程中多考虑通风的因素,以及人在使用中不要紧闭窗户,那么可以保证窒息和中毒事故不发生。

只要采取径集方案中的任何一个,燃气热水器导致人窒息或中毒的事故就可以避免。

②结构重要度分析

结构重要度分析是从事故树结构上入手分析各基本事件的重要程度。结构重要度分析一般可以采用两种方法,一种是精确求出结构重要度系数,一种是用最小割集或最小径集排出结构重要度顺序。当事故树结构比较复杂时,基本事件状态值的组合很多(共2n个),这时求结构重要度系数比较困难[4]。所以宜采用最小割集或最小径集进行结构重要度分析。

因为Ιφ(i)= nj(j∈kj)

式中,k――最小割集总数;

kj――第j个最小割集;

nj――第kj个最小割集的基本事件数。所以Iφ(1)= 13=0.333333333; Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)=Iφ(11)=Iφ(12)=Iφ(13)=Iφ(14)=Iφ(15)=Iφ(16)=Iφ(17)=Iφ(18)=

所以可得25个基本事件的结构重要度排序:

Iφ(1)>Iφ(19)=Iφ(20)=Iφ(21)=Iφ(22)=Iφ(23)=Iφ(24)=Iφ(25)>Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)=Iφ(11)=Iφ(12)=Iφ(13)=Iφ(14)=Iφ(15)=Iφ(16)=Iφ(17)=Iφ(18).

从结构重要度系数的分析可以看出,基本事件X1(人长时间使用)是单事件的最小径集,其结构重要度系数最大,是燃气热水器窒息或中毒事故发生的最重要条件。这就明确地表明了要使顶上事件不发生,人在使用时必须尽可能控制洗浴的时间,这样就可以大大地降低窒息或中毒事故发生的几率。另外从基本事件X19至基本事件X25的结构重要度系数相同表明,它们使顶上事件不发生的几率相同,同理可分析基本事件X2至基本事件X18。但由基本事件X2至基本事件X18的结构重要度系数小于基本事件X19至基本事件X25的结构重要度系数可知,由于影响室内正常通风的因素较少,所以能否有效控制这些因素也对系统的安全性有着较大的影响。若能根据结构重要度系数的大小抓住3个关键方向,就抓住了预防燃气热水器使人窒息或中毒的主要环节。

3预防措施

从以上对热水器造成事故原因的分析我们可以看出,一种因素造成事故的可能性是很小的,而只有几种因素同时出规才是事故发生的根本原因。

假如一台热水器燃烧工况不完全达标,烟气中的CO含量较高,但如果能正确的安装、正确的使用、良好的通风、产生的烟气很快 排至室外,就不会造成中毒事故。但如果有一个环节有问题,将会引起不良后果,而对一台燃烧工况很好,燃烧烟气中的CO达到国家标准的热水器,如果安装或使用不当、通风不良,使热水器在缺氧条件下工作,便会使燃烧工况恶化,产生大量的CO,从而使人中毒[5]。

所以,对于每一起热水器造成的事故,都应从多方面分析,找出事故发生的根本原因。

为了减少事故,可以从以下几个方面进行考虑:

1)产品质量低劣是热水器事故的潜在危险,要求生产企业给予足够的重视。通过控制加工工艺、严格进行出厂检验、杜绝不合格的产品流入市场,同时要加强售后服务工作。

2)国家和地方有关管理部门要加强对热水器生产的安全管理,加强热水器质量抽查工作。

3)热水器销售单位要严格按照安装规程对热水器进行安装。

4)区建设局以及各街道办、物业办应制作和发放宣传材料对广大用户进行安全使用教育,应积极开展入户检查,对存在隐患的用户要积极督促其尽快整改,并跟踪整改情况。

4结论

在安全系统工程理论中有许多可以对系统安全进行定性及定量分析的方法,而事故树分析方法可以描述事故发生和发展的动态过程,既可以用来进行定性分析,辨明事故原因的主次及未曾考虑到的隐患;又可以进行定量分析,预测事故发生的概率,因而被现代社会广泛使用。在利用事故树分析方法时,首先应该弄清楚该系统整个的运行机理,比如家用的燃气热水器只有水、电、气三路系统协调工作才能正常运行。然后分析热水器各个部件的功能以及可能导致的故障,充分了解人参与系统使用的功能及安全、保护功能。这就要求广泛的收集与系统相关的文件与资料,并进行深入细致的分析研究,在此基础上才有画好事故树的可能性。而对画好的事故树进行分析和制定事故预防措施时,要区分不同的情况,采取不同的方法。

从该文的事故树可以看出,树中的或门较多,最小割集较多,系统安全性能较差。对于这样的事故树最好从最小径集入手,找出包含基本事件较多的最小径集,然后设法减少其基本事件树,或者增加最小径集树,以提高系统的安全程度。而通过分析结构重要度,可以从结构上了解各基本事件对顶上事件的发生影响程度如何,以便按照重要度顺序安排防护措施,加强控制[4]。

参考文献:

[1]罗从杰.家用燃气快速热水器事故分析[J].江西能源,2004(1):13-16.

[2]赵代英,吴穹.家用燃气热水器的风险评价研究[J].沈阳航空工业学院学报,2004,21(5).

[3]林晓红.燃气热水器致一氧化碳中毒原因分析及对策[J].当代护士,2008(12).

第5篇:事故分析会范文

【关键词】500kV变电站;异常;事故;处理对策

500kV变电站供电设备电压高,支持多个线路的同时工作,它在众线路中相当于一个中枢纽带,是线路连接的重要集合点,具有一定的可靠性。但其电路内部电压过高,也会对整个电力设备造成一定的威胁。其内部检测人员要及时检查修整电路中存在的异常,减少异常事故发生的频率,促使变电站电路的正常运行。

1 500kV变电站概况

500kV变电站在电力电网发展中具有重要的影响及意义,它的出现大大加强了网络之间的互联,它相当于一个中枢纽带,连接着各个子电网,现今的500kV电网系统已经实现了环网状态,其装置无需安装配线刀以及短线保护系统,它对于电力电网的发展具有一定的促进作用。500kV变电站运行线路主要采用的是三相CVT,其母线则用的是单相CVT,整体线路与母线之间并没有直接的关联性,它们都是为了配合重合闸以及开关。

其次,500kV变电站供电设备具有较强的可靠性,它在运行中的每一次回路都会有两台断路器对其进行及时的供电,确保500kV变电站的正常运行,并且,无论母线或者是断路器哪一方出现故障,均不会导致整个500kV变电站出现断电的状况。

2 500kV变电站异常现象出现原因及处理

500kV变电站主要应用的是HGIS设备,HGIS设备的气室隔绝是利用盆式绝缘子来实现的。为了方便安装于500kV变电站中,其CB两端分别安装了波纹管。500kV变电站中HGIS设备易出现异常,以下就是针对HGIS设备所提出的异常分析:

2.1 HGIS设备中的汇控柜易出现凝露现象

异常出现原因:HGIS设备中的汇控柜出现凝露现象,主要体现在设备的继电器、元件、端子排等面板上,凝露这一异常,严重影响了HGIS设备中的元件运行。HGIS设备中的汇控柜空间比较大,其内部安装了诸多加热器以及驱湿器,当500kV变电站开始工作对HGIS设备中的加热器进行加热时,加热器内就会形成强大的空气对流,当加热的空气与温度相对较低的端子箱壁相遇时,就形成了凝露现象。其次,倘若汇控柜内部的温度本来变化不大,若突然其内部温度大幅度变化,也会产生凝露现象。再者就是汇控柜为了有良好的透气性,安装了严密的透气孔,这一装备会影响加热器运行过程中汇控柜无法进行空气置换,从而导致因其内部空气流动不畅而出现凝露的现象。

异常处理:当500kV变电站设备中出现凝露这一现象时,变电站内应及时予以处理,加强汇控柜设备的防护及巡视工作,另外,要时刻关注天气变化,因为汇控柜内部的加热器容易受其影响出现凝露现象,对于天气变化或者空气湿度较大时,站内应及时安装除湿装置,将汇控柜中的透气孔密封起来,通过每日的巡视人员用打开汇控柜的方式进行空气的流动,从而保持其内部的温度恒定,降低汇控柜出现凝露现象的频率。

2.2 HGIS设备投运中的共振现象

共振现象:在以往的500kV变电站送电过程中增出现过开关中发出振动的声音。在某一次振动现象出现后,日本对其进行了研究,日方认为500kV变电站中出现振动现象,是由于变电站系统频率及其设备自身出现共振所导致的,但它并不影响整个500kV变电站的工作运行。

异常处理:对于500kV变电站中的振动现象,虽然它不影响电力设备的运行,但是长时间的振动会磨损设备,减少设备的使用寿命。其设备内部的振动情况一般是由设备内部缺陷造成的。出现这一状况,站内人员应及时对500kV变电站中的相关设备进行检测,情况严重时应该关掉电闸,进行全面的电站检测。

3 结合实例分析500kV变电站异常及事故处理对策

500kV变电站电压较大,若管理不当,易出现跳闸事故,以下是一起500kV变电站六次跳闸事故的现象描述。

3.1 六次跳闸事故阐述

2008年1月我省出现了连续六次的跳闸现象,第一次跳闸事故与第二次时间竟然只差12秒,瞬间性跳闸故障。这六次的跳闸事故发生的时间都相差不远,较为接近的是前三次,六次的跳闸事故严重影响500kV变电站的运行工作。

3.2 六次跳闸事故原因分析

冬天气温较低,在2008年那场大风雪中, 所有电网设备已经普遍被冰雪覆盖, 发生六次跳闸的灾区处于北方,而北方冰雪粘度较大,融化后会再次形成冰雪,从而影响电气设备的绝缘效果,设备的绝缘效果降低或者消失,500kV变电站在放电时易出现尖端放电,无法控制放电的频率,从而增强整个电场强度,导致跳闸事故的出现。

3.3 事故处理

500kV变电站电力系统运行中受多种因素的影响,可能是凝露、振动也有可能是跳闸,对于电力运行中常出现的问题及事故,其线路维修人员应该根据事故发生的地点,时间以及事故发生的类型进行全方面的判断,找出事故发生的准确原因,并实施动作切除,快速切断电路中影响电路运行的因素及设备。电力故障有瞬间故障和永久故障,但无论是哪一种,其维修人员都需要清楚了解电路故障的所在位置,这样一来就为维修人员提供了便利,方便维修人员的查线,使维修人员能够准确的找到故障线路,从而提高维修人员的工作效率,及时解决线路故障问题,确保电力线路的正常运行。

判断电力线路中发生故障的位置,可以运用线路保护动作分析法、故障录波器分析法、以及行波测距分析法等三种判别手段。首先,线路保护动作分析法是对电力运行中的每条线路及线路中继电保护动作进行分析,从而了解发生故障的原因。此方法在电力故障维修中的适用性很强,但它也存在明显的漏洞,它分析出来的数据误差较大,精确度不够。其次,故障录波器分析法它的主要特点是能够快速准确的计算出现各故障之间的距离,对于故障点的定位判断快速而精确,但部分地区的500kV变电站并没有安装故障录波器,这是它的局限性所在;再者,行波测距现今还没有在各大变电站使用开来,它是一种先进的故障分析理论,它的分析原理是算法小波分析理论,是一种快速有效的故障分析装置,随着变电站的不断发展,它的应用也将越来越广泛。

4 总结

从该省的六次跳闸事故得出结论:当500kV变电站出现异常情况时不仅要及时检测故障发生的原因,处理故障,更要注意故障判断的准确性。只有对电路故障准确定位才能够确保实施治理故障手段的有效性,若对故障处理不当,反而会引起更多更大的故障。因此,准确定位故障所发生的地点、时间、原因,有利于更好的维护500kV变电站的电路运行安全。

参考文献:

[1]王锡生.500kV变电站事故及异常处理的体会与探讨[J].电力安全技术,2012(25).

[2]程林.特高压GIs/HGIs设备振动诊断方法研究[J].电力建设,20ll(24).

第6篇:事故分析会范文

关键词:工程机械;维修;故障树分析法;应用

中图分类号:TG44 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)11-0033-02

当前,工程机械得到了广泛的应用,作为大型项目施工的工具和设备,其在我国的各地的基础设施建设等方面发挥着极其重要的作用,但也常常发生故障,对于施工质量和施工进度造成影响,基于此,对发生故障的工程机械进行及时维修很重要,针对此,基于工程机械维修可靠性方面的考虑,本文探讨了故障树分析法在工程机械维修中的应用。

1 故障树分析法及其特点、流程

FTA即故障树分析法,最早由美国贝尔电话研究所H.A.Watson于1961年提出,借助于分析可能造成系统故障的各个因素,将其对应的故障树画出来,继而对系统失效原因及组合方式进行确定,得出其具体的发生概率,在此基础上,将系统故障概率计算出来,实施针对性纠正,促使对应机械系统的可靠性得以提高,即为故障树分析法[1]。

从其特点看来,主要表现为以下方面[2]:

①对单因素和多因素故障都可分析,且可对故障实施定量、抑或是定性分析;

②从整体各系统到零件,从大系统到小系统,都可进行分析;

③可借助计算机实现,因为是基于逻辑门构成的逻辑图,具备了诊断高效、简单直观及、易更新知识库的特点。

就其运用的流程来看,首要的是对边界条件初始条件的定义,在此基础上,对顶事件进行定义,并结合此进行故障树构建,完善后,即可实施针对性的定性分析,最终的步骤是输出诊断结果,结合此实施对应维修等。

2 故障树基本事件和符号、定性分析

基本事件及对应意义,见表1。

对应的故障树基本符号及意义方面,见表2。

3 定性分析

综合看来,当同时发生几个底事件的前提下,方能引发顶事件发生,对应的,定义这几个底事件构成的集合为的割集,基于此定义,每个割集对应的一种故障情况。

上述情况外,存在某一个割集去掉任意一个底事件的基础上,将不再是割集的情况,需针对性定义此割集为最小割集。基于此,可看出系统故障树包含的所有最小割集,皆为系统发生故障所有模式或种类的代表。

基于此,寻找系统的全部最小割集,显然是故障树定性分析的目标,借此来完善工程机械故障诊断[3]。

与割集和最小割集相反,还可进行路集和最小路集的定义。顶事件会因为几个底事件集合均不发生而不发生,这样可设定多个底事件的集合即为路集,与上述相似,去掉某路集中一个底事件,将会出现该路集不再是路集的路集的情况,则称其为最小路集,类似于上述的最小割集,系统保证顶事件正常工作时的全部可能途径,即为其意义,是研究的重点。

4 故障树分析法的数学表达

结合分析需要,设n个底事件构成一个系统,y 为顶事件的状态变量,并定义底事件的状态变量为Xi(i=1,2,...n),这样,当事件发生时,取值对应的状态变量为0,由此可得出,y是底事件状态变量Xi的函数,表示为:

y=f(X1,X2,...Xi,...Xn)。

根据上述内容,若某底事件集合X中,Xi即其状态变量均等于1的情况下y也等于1,这样,可得X为一个割集,从而当无法找到一个割集Xi完全属于X,则可以得出其X为最小割集,并按照下式进行顶事件状态变量y值取值:

对于工程机械故障诊断而言,寻找系统的全部最小割集显然是实施定性分析的目标,所以笔者只讨论了和说明了割集和最小割集的数学表达。

5 实例应用分析

新时期基础设施建设中,作为现代工程机械的重要动力来源,柴油机运用范围较广,占据着工程机械维修总量的较大份额,本文涉及到的案例为Caterpillar C6.6 ACERT 型柴油发动机,将对其工程机械维修中运用故障树分析法进行分析。

设定发动机不转动为该柴油机故障的具体表现,继而将顶事件设立为“发动机不转动”,这样,即可建立故障树,如图1所示。

结合上图可得,共有17个顶事件对应的底事件。依次是X17,基于此,结合故障树逻辑关系,我们可得出共有16个最小割集,依次为:

[可根据故障树提供的逻辑关系,结合给出底事件的发生概率和公式(3),即可将顶事件的概率求出。

6 结 语

综上所述,在工程机械的维修方面,借助于故障树分析法,可以清楚、全面地对造成故障的可能一一列出,借助于相应的定性分析,可以发现潜在的故障等等,在工程机械维修中具备了广泛的应用前景,应当对其进行有效运用,以此提高工程建设的效率和质量等。

参考文献:

[1] 田建涛,余志龙,闫青.故障树分析法在工程机械维修中应用[J].工程机 械文摘,2015,(1).

第7篇:事故分析会范文

Abstract: Equipment of high speed wire-rod including Laying Head is fitted with on-line monitoring system in order to improve the ability of predictive maintenance of highline equipment like Laying Head, and to achieve the goal of lowering costs, cutting down the time taken by accident. Through the operation of the system, catastrophic failure can be discovered in time, which plays a positive and secure role in the safe and reliable operation of equipment and thus reduces equipment failure rate.

关键词: 吐丝机;在线监测;故障诊断

Key words: laying head;on-line monitoring;fault diagnostic

中图分类号:TH6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0032-02

0 引言

吐丝机是高速线材生产的关键设备,布置在精轧机后,其作用是将线材绕制成一定直径的线圈,然后平铺在风冷辊道上[1]。吐丝机运转的正常与否,直接关系着吐丝质量和成品丝的收集。为提高吐丝机运转的可靠性,延长其使用寿命,安装了棒线材轧机网络监测诊断系统—LeadMeasur-GX2,对包括吐丝机在内的精轧机组的振动情况进行监测,并分析诊断故障结果,从而及时掌握设备的运行状况,及时甚至早期发现设备的异常状况,为合理地制订设备的维护计划提供技术依据,以防止由于某些易损件(例如滚动轴承、连接螺栓、齿轮等)的突然失效而造成的重大设备事故。

1 高线吐丝机典型设备故障及特点

1.1 吐丝机滚动轴承的主要故障 高线吐丝机滚动轴承故障约占全部故障的50%左右。滚动轴承事故往往发生在转速较高的设备上。滚动轴承的内外圈故障一般短时间内不会对吐丝机造成大的影响,但不处理会引起轴承运转问题,造成间隙误差加大,并产生额外热量,从而使磨损加快,最后酿成较大的事故。内外圈故障的原因和、安装状况、轴承质量、使用情况都有关,往往很难直接判断事故的具体原因。轴承滚动体事故往往是保持架的问题,如果保持架损坏造成滚动体脱落,对于吐丝机轴承而言,极易引起伞齿轮啮合不好而发生打齿事故,造成一对伞齿轮报废,使连带损失加大,检修更换和组装备件时间增长。一般的滚动轴承故障往往会事先有迹象,如能及时诊断并进行处理,往往会避免较大的连带事故发生。高线吐丝机滚动轴承的主要故障有:磨损、疲劳剥落、塑性变形、腐蚀、断裂等。

1.2 吐丝机传动齿轮的主要故障 齿轮打齿事故可分为部分打齿和全打齿,其中部分打齿是指齿的局部损坏,暂时不会影响设备的使用,但会有一些征兆,如震动加大,造成齿轮整个承载能力的下降等,不及时处理会造成全打齿的发生。全打齿是指部分或全部的整根齿损坏,发生后会有剧烈震动,设备不能继续运行,而由于螺旋伞齿轮的运行精度要求更高,在使用中,往往小的断齿事故就会使设备不能直接使用。高线吐丝机齿轮的主要故障形式有:齿面接触疲劳与点蚀、齿面磨损、齿面胶合和划痕、弯曲疲劳与断齿等。

2 共振解调技术

应用共振解调技术的主要目的是为了检测机械设备出现故障隐患时的微冲击,利用加速度传感器监测机械设备的振动来获取轴承、齿轮及其他旋转机械因故障产生的微冲击信息。冲击信号自身包含无限次谐波脉冲,高频分量尤其丰富,利用冲击信号的这一特点,采用高频谐振器剔除信号中难以区分正常与否的低频振动信息,获取信号中由碰撞冲击而产生的高频成分,由谐振器转换成高频自由衰减振荡的共振波形,再由解调电路转换为低频信号,这样就可以从幅值和频率两个方面实现高信噪比的故障诊断[2]。轴承外圈故障的特征频率为:

fc=fK0z=(Do—d)foz/2Do=(Do—d)nz/120Do(1)

式中:Do——轴承的节径,mm;

D——滚动体直径,mm;

Z——滚动体个数,个;

n——轴的转速,r/min。

式(1)为根据理论计算轴承外圈有故障时的特征频率。如果从振动信号的频谱中看到对应的谱线,就可以对轴承外环的故障作出诊断[3]。

3 吐丝机在线监测系统

吐丝机在线监测系统采用加速度传感器,安装在吐丝机本体上,通过抗干扰的屏蔽线路把设备的振动信号测取出来,送至信号预处理仪进行处理。处理后的数字信号在经过时域波形、频谱、倒谱、历史数据与当前数据的比较等多种分析功能,提取振动信号中的各种有用信息,确定设备运行的情况,达到对设备状态的监测、故障诊断的目的。

高速线材生产线吐丝机监测诊断系统的软件,还具有设备故障诊断分析功能,这部分功能是这个监测诊断系统的关键,安装在生产现场的吐丝机上,传感器测出的震动值,经过诊断系统的分析功能,进行简易故障诊断和精密诊断两级分析工作,并提供丰富的图形显示,为技术人员进行生产和事故的分析创造了良好条件。经过对这些信息进行仔细分析后,技术人员能迅速掌握吐丝机的工作状态和设备事故的位置和类型,使工厂能够及时的对设备进行维护。

3.1 分析功能 分析功能主要包括:

①简易故障诊断分析,应用峰值、均值、均方根值、脉冲指标、歪度指标、峭度指标等时域指标;②峰值是指振动物体(或质点)在振动过程中偏离平衡位置的最大距离。峰值窗口的功能是用柱形图的形式显示设备的振动峰值;③均值是指峰值的平均值。均值窗口的功能是用柱形图的形式显示设备的振动平均值;④均方根值,也就是振动有效值,反映了信号能量的大小。均方根值窗口的功能是用柱形图的形式显示设备的振动均方根值;⑤脉冲指标所表示的是波形是否有冲击,是峰值的平均值。脉冲指标窗口的功能是用柱形图的形式显示设备的脉冲指标;⑥歪度指标反映了波形对于纵坐标的不对称性。歪度指标窗口的功能是用柱形图的形式显示各个设备的歪度指标;⑦崤度指标是对歪度指标的再度积分,崤度对大幅值敏感,对探测信号中含有脉冲信号的故障比较有效。崤度窗口的功能是用柱形图的形式显示设备的崤度。

3.2 精密诊断分析 精密诊断分析主要包括:

①时域分析就是根据振动的波动曲线,通过分析波动曲线可以找出振动的分布和形状;②频谱分析就是表征信号幅值与频率之间的相互关系;③倒谱分析能突出主要频率成分,分辨复杂频谱图的各个组成部分;④小波分析是将非稳定的信号分解后返回到时域,结合频域的滤波,重组波形的时域分析手段。

3.3 趋势分析功能 吐丝机故障在线监测诊断系统软件还具有趋势分析功能,可以对机组的振动信号数据进行仔细的趋势与故障随机预测分析,对发生事故的时间进行前瞻性的预测,对轧机设备的维护很重要,维修人员可以根据这个信息来决定是否进行检修和应急的事故抢修处理,并及时备出相应的备品备件,也可进行其他设备的检修维护工作。系统自投入使用以来,排除了多起故障隐患,避免了重大设备事故的发生,提高了对设备的预知维修能力。

4 诊断实例

4.1 预测吐丝机轴承故障 LeadMeasur-GX2在检测系统一次的报警显示中,高线吐丝机的振动峰值出现增大趋势,并达到黄色报警值。三天后出现红色报警信号,此后振动峰值逐渐攀升,最高峰值达到800mm/s2左右。高线吐丝机的振动峰值出现增大趋势并连续出现红色报警,说明吐丝机存在明显的振动源。设备点检人员用人工方法进行监听、测温,打开视孔盖检查等未发现明显异常。在排除了检测系统本身设备故障而产生的误报警之后,设备点检人员决定利用LeadMeasur-GX2在线监测系统的精密诊断分析功能和趋势分析功能对吐丝机进行进一步的诊断。

4.2 故障数据分析 由LeadMeasur-GX2在线监测系统看出,高线吐丝机峰值从开始黄色报警以后逐渐出现上升趋势,并超过了设定的红色报警值。

技术人员从检测系统的吐丝机峰值信息判断,在线监测系统的振动量指标从检测系统出现黄色报警后三天开始连续出现红色警报,设备很可能存在了隐患。再从检测系统的崤度值趋势显示信息看出,吐丝机的峭度趋势从开始报警之日起就有逐渐有上升趋势,并超过了正常值3,最高达到了30以上,说明故障信号中含有脉冲信号,技术人员因此判断可能是轴承出现了故障隐患。由开始报警之后三天的频域趋势信息得知,吐丝机对应的频率19.531Hz与I轴和II轴的特征频率相一致,但是比较接近II轴,与I轴误差太大,所以可能是II轴有故障隐患。由开始报警之后第五天的时域趋势显示信息可以清楚的发现,吐丝机时域趋势有明显冲击,而且时间间隔为0.049s,冲击频率为20.408Hz,与高速轴转频的特征频率基本一致,技术人员得出结论,很有可能是吐丝机的II轴轴承有故障。

经过对吐丝机各种趋势分析结果的进一步分析和故障频率、振动幅值及对应特征频率表的对比得出,高线吐丝机II轴轴承可能存在故障,其振动值逐渐扩大,但是现场检测轴承外表未见明显异常,油化验有微量金属含量存在,因此怀疑可能是轴承内外圈以及滚动体点蚀的局部剥落造成的振动。如果这个设备隐患不能在轴承还未丧失使用功能之前及时排除,很可能会造成轴承发热,间隙变化,内外圈及滚动体大面积剥落,轴承散架或抱死,导致伞齿轮打齿,吐丝机箱体轴承位严重磨损的重大事故的发生。

4.3 检修结果 在设备检修过程中,对吐丝机进行解体检查发现吐丝机空心轴大轴承一个珠粒表面剥落,轴承外圈两处剥落。如果吐丝机高速运转,不及时处理很可能会导致剥落面积急剧扩大,并引起较严重的事故。LeadMeasur-GX2在线监测系统在这次诊断中及时发现并正确分析了故障的类型和位置,避免了一次较大的设备事故,在线监测系统发挥了应有的作用。

5 结束语

①在线监测诊断系统的建立,提高了设备预知维修能力;采用综合诊断方法,以振动信号为主,进行综合监测,对吐丝机等设备的常见故障进行监测诊断,机电设备运行中的点检技术含量大大提升,实现了提高设备运转的可靠性,延长了设备的使用寿命,有效降低了成本。

②在线监测系统采用时域分析、频谱分析等手段可对故障进行初步诊断,但是对振动不强烈的故障其分析手段有待提高。技术人员应进一步加强各种故障特点的总结分析,使在线监测系统能更完善的为设备管理人员进行提示和服务,发挥的作用越来越明显和突出。

③针对高线设备故障特点,如果有针对性地加入其他监测手段如温度监测、油液监测,将使系统更加完善、丰富。

参考文献:

[1]陈鹤飞,廖映明.高速线材吐丝机吐圈质量的探讨.轧钢,2005,03.

第8篇:事故分析会范文

【关键词】故障树分析法,燃气管道,安全评价,应用

中图分类号:O434 文献标识码: A

一、前言

燃气管道是现在城市中常见的管道,燃气管道如果出现问题会发生令人不可估量的事故,因此对于燃气管道的安全必须要严格要求。燃气管道安全评价在判定管道安全性能方面有着重要的作用。

二、燃气管道安全评价方法的分类

目前,城镇燃气管道安全评价方法分为定性安全评价和定量安全评价,近年来,有些学者赞同分3类,即定性分析、定量风险分析和半定量风险分析。

定性分析主要是将系统中所存在的危险因素以及诱导事故发生的因素都找出来,根据这些因素在何种程度导致管道失效的情况,制定出相应的预防措施。这种方法是利用科学的决策和统计理论,对于所存在的风险进行感性的分析评价,然后根据相关专家所提出的观点将风险分为低、中、中高以及高风险四个评价等级。这种风险分析的方法简单快速也比较直观,可是却不能够量化事故的发生频率和后果。常用的定性分析方法包括有故障树分析法以及故障类型及影响分析法。

定量风险分析主要是利用随机变量以及随机过程对于引起管道事故发生的因素进行处理,先是约定一个具有明确物理意义的单位对于事故发生的概率以及损失的后果进行量化,计算出管道的风险值,然后才是对于结果进行分析,虽然这个过程比较复杂,可是得出的结果是比较严密的,准确度也高。进行定量风险分析,一定要先建立起完备的资料库,要能够掌握裂纹扩展以及管材腐蚀等方面的机理,建立起数据模型,计算出结果。整个风险评估结果的准确性将取决于原始数据的完整性、模型的精准性以及分析方法的合理性。得到的评价结果能够用于安全成本以及效益方面的分析,这是定性风险分析以及半定量分析法所不能够做到的,目前常用的定量风险分析方法主要是模拟仿真和概率法、结构可靠性评估等分析法。

半定量风险分析。管道风险半定量分析法主要是将风险的数量指标作为进行分析的基础,对于管道事故发生的后果以及事故发生的概率都有一个指标,这是按照这些因素的权重值来分配的,然后运用算术法将事故的概率以及后果的严重程度指标两者结合在一起,这样就能够计算出一个相对的风险值,对于定量评价法中缺少数据的问题是一个比较好的补充。常用的半定量风险分析法中有W・K・Muhlbauer 的专家评分指标法和现在引入模糊数学的综合评价法。

三、故障树分析法简介

故障树分析法(FaultTreeAnalysis,FTA)是对于一些不易形成逻辑图的复杂系统进行风险识别和评价的一种有效的方法。它用事件符号、逻辑门符号和转移符号来描述系统中各种事件之间的因果关系。

故障树是一种逻辑树,树枝代表系统、子系统或元件的事故事件,而节点代表事故事件之间的逻辑关系。故障树的形成是从顶事件的根出发逐级向下发展绘制,直到事件概率已知的基本事件为止,在故障树中表示事件之间最常用的逻辑关系是“与”和“或”的关系。故障树中所用的图形符号有很多,表1列出几种常用的符号。

故障树分析在生产阶段能帮助诊断事件是否失效,进而改进相关技术管理,产生更好的维修方案。故障树分析法同时适用于定性评价和定量评价,使用过程简洁明了,而且不失可靠性,充分体现了以系统工程方法为基础来研究安全问题的系统性、准确性和预测性。

四、故障树分析原则

故障树分析是系统可靠性和安全性分析的工具之一[2]。采用故障树分析法建立故障树一般步骤如下:

(1)熟悉系统。尽可能详细地收集系统相关资料,了解系统状态及各种参数,熟悉研究对象的特征。

(2)确定顶事件。对所调查的事故进行全面分析,从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶事件。

(3)建立故障树。将引起顶事件发生的直接原因找出来,根据实际情况用适当的逻辑符号把顶事件和各直接原因事件(中间事件)相连接,然后找出中间事件的原因事件,并用适当的符号连接,直到不需要分解为止。

(4)故障树的规范化和简化。

(5)根据已经建立好的故障树,进行定性分析和定量分析。

五、城市燃气输配管网故障树的建立

引起城市燃气管网发生事故的原因很多,发生事故的原因是多方面的,而且造成管道事故是多种原因的综合结果。从大量事故分析报告的统计结果来看,导致城市燃气管网事故的主要因素有:第三方损坏、管道腐蚀及设备老化、设计及误操作、管道原始缺陷。管网泄漏事故原因主要包括管道腐蚀严重、第三方损害严重、误操作、存在设计缺陷等;导致管道破裂事故的原因主要包括操作失误、违章作业、维护不周、设计安装不合理、材料缺陷等。根据选择顶事件的原则,选取“燃气输配管网失效”作为顶事件,管道失效和附属设备失效为二次事件,任何一个二次事件的失效,都会造成整个管线的失效。继续深入分析,逐层列出中间时间和底事件,建立城市燃气输配管网故障树,如图1所示。

六、故障树的分析

1、故障树分析法基本概念

顶事件通常是由故障假设、危险与可操作性研究法等危险分析方法识别出来的。故障树模型是原因事件(即故障)的组合(称为故障模式或失效模式),这种组合导致顶事件。这些故障模式称为割集,最小的割集是原因事件的最小组合。要使顶事件发生,最小割集中的所有事件必须全部发生。根据底事件的组合个数,最小割集分为一阶最小割集、二阶最小割集等。故障树分析包括定性分析和定量分析。

故障树的定性分析仅按照故障树的结构和事故的因果关系进行,分析过程中不考虑各事件的发生概率,或认为各事件的发生概率相等。内容包括求底事件的最小割集、最小径集及其结构重要度,求取方法有质数代入法、矩阵法、行列法、布尔代数法简法等。定量分析是确定所有原因的发生概率,标在故障树上,进而求出顶事件(事故)发生概率,一般包括对顶事件发生概率的计算及对底事件重要度分析。

故障树分析的基本步骤:确定顶事件;确定底事件;调查事故原因;确定目标值;构造故障树;定性评价;定量评价;制定预防事故(改进系统)的措施。故障树分析流程。

故障树分析法形象、清晰、逻辑性强,能对各种系统的危险性进行识别评价,体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。该法应用比较广,非常适合于重复性大的系统。不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入提示事故的潜在原因,因此在工程设计阶段、事故查询或编制新的操作方法时,都可以使用这个方法对它们的安全性做出评价。

2、故障树底事件发生概率确定

常规基于布尔代数和概率论的系统故障树分析的理论研究已取得了较大成功,工程应用也取得了一定成果。但是,现有的理论和方法需要将故障树顶事件和底事件发生的概率视为精确值,在实际中由于顶事件和底事件发生概率存在随机性和模糊性,因而针对这些不确定性问题,应该选择更合适的高等数学分析理论和方法来解决。底事件重要度分析是故障树定量分析中的重要部分,重要度表现为系统中某底事件发生时对顶事件发生概率的贡献,概率重要度是顶事件发生概率对某底事件发生概率的偏导数。此外,模糊性是故障树分析的客观特性,采用数学模糊集理论结合专家调查方法来确定事件的发生概率,可以克服传统故障树分析中把底事件的发生概率当作精确值时带来的误差。为了保证确定的故障率和模糊故障率之间的一致性,需把模糊可能性值转化为模糊故障率。

七、结束语

燃气管道的安全也是城市安全中重要的一项安全内容,判定燃气管道的安全性能的方法有很多,故障树分析法能够找出安全隐患的原因,从而提出更加完善的措施,保障燃气管道的安全。

参考文献

第9篇:事故分析会范文

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.