摘要:故障樹分(fèn)析法是分析大型(xíng)複雜系統安全性(xìng)♍與可靠性♻️的一種(zhǒng)較好的方法，具有(you)簡明、直觀的特點(diǎn)。将該方法引入 渦(wō)輪流量計 生産裝(zhuang)配過程,不僅可以(yǐ)對産品裝配質量(liàng)進行定性分析和(he)定🔆量分析,而且還(hái)可以通過考慮造(zào)成系統故障的原(yuan)因❓,對可能出現的(de)問題在裝配過程(cheng)中予以解決。
　　氣體(tǐ)渦輪流量計 由于(yú)具有量程比大、壓(ya)損小、精度高等優(yōu)點,且結構👨‍❤️‍👨緊🌈湊、安(an)裝方便、費用低,因(yin)此在燃氣計量尤(you)其是貿🏃🏻易計量中(zhōng)得到✂️廣泛應用。由(you)于渦輪流量計結(jie)構複雜、生産裝配(pei)要求較高,影響渦(wō)🔅輪流量計生産質(zhì)量的因素很多，爲(wei)提高産品一次裝(zhuāng)配合格率，我們引(yǐn)入了故障樹分析(xi)法。
　　故障樹分析法(fǎ)(FaultTreeAnalsis,簡稱FTA)簡單地講就(jiù)是把産品(系統)最(zui)🏃🏻不🔞希🌏望發生的故(gù)障作爲故障分析(xī)的目标,把選定的(de)産品故障狀👉态稱(chēng)爲頂事件,然後找(zhǎo)出引起頂事件的(de)底❓層因素。它是一(yī)一種圖形演繹方(fang)法，通過層層深入(rù)的分析,找出系統(tǒng)的薄弱環節,以進(jìn)--步改進💋設計和提(tí)高關鍵件的可靠(kao)度,從而提高最終(zhong)系統的可靠性。自(zì)從1961年美國貝爾實(shí)👄驗室首先應用FTA在(zai)民兵導彈的發射(shè)控制系統🙇🏻可靠:性(xìng)研究中獲得成功(gōng)以來,這種圖形化(hua)的方法配合計算(suan)機技術的發展已(yi)經逐漸地深入到(dao)各個領域。
1故障樹(shu)分析方法在氣體(ti)渦輪流量計生産(chǎn)中的應用
1.1氣體渦(wō)輪流量計故障樹(shù)的建立
(1)系統描述(shu)
　　氣體渦輪流量計(jì)是葉輪式速度流(liú)量計,屬于速度式(shi)測量,即利㊙️用測量(liàng)管道内介質流動(dòng)速度來得到流量(liàng)。置于流體中的葉(ye)輪的旋轉角速度(du)與流體流速成正(zhèng)比,通過🔞測量葉輪(lun)的旋🈚轉角速度得(dé)到流體流速，從而(er)得到管道内的流(liú)量值。整個系統可(kě)劃分爲:流道、機芯(xīn)、.運動傳遞、計數及(jí)輸出四個子系統(tǒng)。流道系統将來流(liu)💋整理爲規則流💛場(chǎng),機芯系統将👄介質(zhì)流動轉化❤️爲葉輪(lún)轉速,運動傳遞系(xi)統将葉輪轉動輸(shū)出到計數系統,計(ji)數及輸出系統提(tí)❤️供數值輸出。
(2)頂事(shi)件的選取
　　頂事件(jiàn)是最不希望發生(shēng)的故障狀态。針對(duì)渦輪流量✂️計生産(chǎn)裝配,最不希望發(fa)生的是“氣體渦輪(lún)流量📱計産品不合(he)格🐆”。
(3)故障樹建立
　　故(gù)障樹實質上就是(shì)事件之間的一個(gè)邏輯圖，這個邏輯(ji)圖以頂事件爲樹(shù)根,樹葉相當于産(chan)生故障的基本原(yuan)因,也就是底事件(jian)。在選取“氣體渦輪(lun)流量計産品不合(hé)格”作🚶‍♀️爲頂事件後(hòu),根據渦輪流量計(jì)結構特點,在生産(chǎn)裝配過程中引起(qi)✨質量不合格的直(zhí)接🏒原因是流道系(xì)統故障、機芯系統(tǒng)故障、運動傳遞系(xi)統故障、計數及輸(shū)出系統故障☔,然後(hou)以這四個原因爲(wèi)此頂事件,采用類(lèi)似的方向繼續深(shēn)入分析,直到找到(dào)代表各種故障事(shi)件的底事件爲止(zhǐ)。比如,機芯🌈系統故(gù)障可能由“機芯❓艙(cāng)故障♈”或“選配零部(bù)件不合要求”(由于(yu)精度要求高,對部(bù)分機芯零部件不(bú)得不進行選配)造(zào)成,“選配零部件不(bú)合要求”爲-底事件(jiàn),而“機芯艙故障”繼(ji)續作爲下一-層的(de)頂事件進行分析(xī)尋找其底事件。圖(tu)1爲氣體渦輪流量(liang)計故障樹示意圖(tú)，表1爲該故障樹的(de)事件列表。該故障(zhàng)樹共考慮了生産(chan)裝配過程的20個常(chang)見問題作爲底事(shì)件。零部件等的質(zhì)量由于轉爲供應(yīng)商的質量控制,所(suo)以在建立故障樹(shù)過程不予考慮。

1.2故障樹的定性(xìng)分析
　　故障樹的定(dìng)性分析的主要任(ren)務是找出導緻頂(dǐng)事件發生的所有(yǒu)可能的故障模式(shi),即求出故障樹的(de)全部最小割集。最(zui)小割集實際上可(ke)以在一定的程度(dù)上代表系統的危(wei)險性大小。本處采(cai)用下行法(Fussell法)進行(háng)分析,由圖可見該(gai)故障樹爲申聯系(xì)統,底事件間爲相(xiang)“或”的關系,所以故(gù)障樹結構參數爲(wèi):

　　即該故障樹由20個(ge)--階最小割集x,x2，,x20組成(cheng)
1.3故障樹的定量分(fèn)析
　　故障樹定量分(fen)析的主要任務是(shi)計算頂事件的發(fā)生概率和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼對各底(di)事件進行重要度(dù)分析
　　氣體渦輪流(liu)量計故障樹的全(quán)部最小割集爲Xi,X2,X20,則(zé)頂事🈲件♋出現☀️的概(gài)率爲:

式中P(T)一頂事(shì)件發生的概率
P(X)一(yi)底事件發生的概(gai)率
　　爲了計算系統(tong)頂事件的發生概(gài)率和對底事件進(jin)㊙️行重要🐪度🔴分☂️析,必(bì)須知道底事件發(fā)生的概率。現根據(ju)經驗對各底事件(jiàn)發生的概率作如(ru)下估算:

　　可見各個(gè)底事件發生概率(lü)雖然不大,但是頂(ding)事件發生的✉️可能(neng)性卻相當高。由于(yu)人員、設備、環境條(tiao)件等不同,底事件(jiàn)發生概率存在一(yi)-定的不确定因素(sù)，從而導緻頂事件(jiàn)也在某個區間内(nèi)存🎯在有同樣的不(bú)确定性。因此，爲了(le)提高氣體渦輪流(liu)量計産品的合格(gé)率,對裝配過程中(zhōng)的常見問題必💘須(xū)提高重視,力求降(jiang)低各⁉️底⛷️事件發生(shēng)的概💔率，從而實現(xian)由下而上的質量(liang)控制。
　　重要度分析(xī)是故障樹分析中(zhong)的重要部分,概率(lǜ)重要🌂度是指底事(shi)件對頂事件發生(shēng)概率的影響程度(dù),用頂事件的發生(shēng)概率對某個底事(shì)件發生概率的🏃偏(piān)導數來表示,即:

式(shì)中Ix,一底事件Xi概率(lǜ)重要度
例如底事(shì)件X20“低頻輸出連線(xian)錯誤”的概率重要(yao)度爲:

　　重要度雖然(ran)反映了基本事件(jian)概率變化對頂事(shì)件概率變化的難(nán)易程度,但不能反(fǎn)映出不同基本事(shi)🙇🏻件改進的難易程(cheng)度。
2流量計産品質(zhì)量主要影響因素(su)及改善措施
　　通過(guo)對氣體渦輪流量(liàng)計進行故障樹分(fèn)析可以發現📞,影響(xiang)産品質量的主要(yao)因素有:
(1)設計
　　由于(yú)渦輪流量計結構(gou)複雜、零部件種類(lei)繁多,設計的結果(guǒ)将🏃‍♂️直接影響到加(jia)工、檢驗、成本、管理(lǐ)等方方💃🏻面面。因此(cǐ)在渦輪流量計🙇‍♀️産(chǎn)品設計過程中應(ying)力求結構合理,充(chong)分💯考慮零部件工(gōng)✏️藝性。利🛀用故障樹(shu)分析指導産品設(shè)計,就可以對産✂️品(pin)分清主次輕重。對(dui)🌈某些成本小但重(zhòng)要的零部件可以(yi)提高産品可靠性(xìng),反之對成本很高(gao)而對頂事件的影(yǐng)響又不是很重要(yào)的零🔆部件,則💰沒有(yǒu)必要過分追求該(gāi)零件的可靠性。
(2)零(ling)部件質量
　　質量構(gòu)築企業的生命線(xiàn),而零部件質量是(shì)保證産品質量的(de)關鍵。故障樹分析(xi)中認爲對這--事件(jian)的控制已經轉移(yí)到了供應商,但是(shì)零部件的驗收、儲(chu)存仍然是整個質(zhì)量保證⭐體系的重(zhong)要一環。利用故障(zhàng)樹分析,對機芯、軸(zhou)承等關鍵零件要(yao)引起足夠重視,做(zuo)到每件都要嚴格(ge)檢驗;而對标準件(jian)、附件等則可抽檢(jiǎn)驗收。
(3)操作
　　由于産(chǎn)量相對較小、結構(gou)較複雜,渦輪流量(liàng)計的裝配隻能按(àn)照單件小批量生(shēng)産模式進行,産品(pǐn)質量與裝配工人(rén)的技術水平🙇‍♀️、職業(yè)素養密切相關,因(yīn)此✉️應制定完善的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻工藝規程，并要求(qiú)裝配工人嚴格按(an)照設計規💁定的程(chéng)序操作。
(4)設備
　　設備(bei)運行狀況将直接(jie)影響零部件加工(gōng)及裝配質量。利用(yong)故障樹分析,針對(dui)産品生産過程影(ying)響較大的設備應(yīng)提出要求,制定更(gèng)爲嚴格的操作和(he)維護程序,并制定(dìng)專人負責。
3綜述
　　由(you)于渦輪流量計結(jie)構複雜、裝配工藝(yi)繁瑣、影響因素較(jiào)⛷️多，産品質量不易(yì)控制。故障樹分析(xī)法是分析🈲大型複(fú)雜系統安全性與(yu)🚩可靠性的一種較(jiào)好的方法，具有👣簡(jiǎn)明直觀的特點。将(jiang)該方法引入渦輪(lun)流量計生産裝配(pèi)過程,不僅可以對(duì)🌏産品裝配質量進(jìn)行❓定性分析和定(dìng)量分析,而且還可(kě)以通過考慮造成(cheng)系統故障的原因(yin),對可能出現🔴的問(wèn)題在裝配👨‍❤️‍👨過程中(zhōng)予以解💃🏻決,從而🔴保(bao)證産品質量,減少(shao)反複。

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