摘要:故(gù)障樹分析法(fa)是分析大型(xíng)複雜系統安(ān)全性🌏與可靠(kào)性🌍的一種較(jiao)好的方法，具(ju)有簡明、直觀(guān)的特點。将該(gāi)方法引入 渦(wo)輪流量計 生(shēng)産裝配過程(chéng),不僅可以對(duì)産品裝配質(zhì)量進行定✂️性(xìng)☔分析和定🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liang)分析,而且還(hái)可以通過考(kǎo)慮造成系統(tong)故障的原因(yin)🌈,對可能出💚現(xiàn)的問題在裝(zhuang)配過程中予(yu)以解決。
　　氣體(tǐ)渦輪流量計(jì) 由于具有量(liang)程比大、壓損(sun)小、精度高等(deng)優點,且結構(gou)緊湊、安裝方(fāng)便、費用低,因(yīn)此在燃氣計(jì)量尤其是貿(mao)易計量中得(dé)到廣泛應用(yong)。由于渦輪流(liú)量計結構複(fú)雜、生産裝配(pei)要求較高,影(ying)響渦輪流量(liang)計生産質量(liàng)的因素很多(duo)，爲提高産品(pin)一次裝配合(he)格率，我們引(yin)入了故障樹(shù)分析法。
　　故障(zhàng)樹分析法(FaultTreeAnalsis,簡(jian)稱FTA)簡單地講(jiǎng)就是把産品(pǐn)(系統)最不希(xi)望♊發生的故(gu)障作爲故障(zhang)分析的目标(biāo),把選定的産(chan)品故障狀💋态(tai)稱爲頂🤩事件(jian),然後找出引(yin)起頂事件的(de)底層因素🐆。它(ta)是一一種圖(tú)形演繹方法(fa)，通過層層深(shēn)入的分析,找(zhǎo)出系統的薄(báo)✊弱環節,以進(jìn)--步改進設計(jì)和提高關鍵(jiàn)件的可靠度(du),從而提高最(zui)終系統的可(kě)靠性。自從1961年(nian)美國貝爾實(shi)驗室首先應(yīng)用😘FTA在民❓兵導(dǎo)彈的發射控(kòng)😘制系統可靠(kao):性研👌究中獲(huo)得成功以💜來(lái),這種圖形化(huà)的方法配合(he)計算機技術(shù)的發展已經(jīng)逐漸地深入(ru)到各🚶‍♀️個領域(yu)。
1故障樹分析(xi)方法在氣體(ti)渦輪流量計(ji)生産中的應(yīng)用⛷️
1.1氣體渦輪(lún)流量計故障(zhàng)樹的建立
(1)系(xì)統描述
　　氣體(tǐ)渦輪流量計(jì)是葉輪式速(su)度流量計,屬(shu)于速度💃式測(ce)🙇🏻量,即利用測(cè)量管道内介(jiè)質流動速度(du)來得到流量(liang)。置于流體中(zhong)的葉輪的旋(xuán)轉角速度與(yu)流體流速成(cheng)正👌比,通過測(ce)量葉輪的旋(xuan)轉角速度得(dé)到流體流速(sù)，從而得到管(guan)道内的流量(liàng)值。整個系統(tǒng)可劃分爲:流(liu)道、機芯、.運動(dong)傳遞、計數及(ji)輸出四個子(zǐ)系統。流🔅道系(xi)統将來流整(zheng)理爲規則流(liu)場,機芯系統(tong)将🌈介質流動(dòng)轉化爲葉輪(lún)💜轉速,運動傳(chuán)遞系統将葉(ye)輪轉動輸💞出(chū)到計數系統(tong),計數及輸出(chū)系統提供數(shù)值輸出。
(2)頂事(shi)件的選取
　　頂(dǐng)事件是最不(bu)希望發生的(de)故障狀态。針(zhen)對渦輪流量(liàng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計生産裝配(pèi),最不希望發(fa)生的是“氣體(tǐ)渦輪流量計(jì)産品不🚶合格(gé)😘”。
(3)故障樹建立(lì)
　　故障樹實質(zhì)上就是事件(jiàn)之間的一個(ge)邏輯圖，這個(ge)邏輯圖以頂(dǐng)🈲事件爲樹根(gēn),樹葉相當于(yu)産生故障的(de)基本原因,也(ye)就是底🥰事件(jiàn)💃🏻。在選取“氣體(ti)渦輪流量計(ji)産品不合格(gé)”作爲頂事件(jian)後,根🔞據渦輪(lun)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流量計結構(gòu)特點,在生産(chǎn)裝配過⛹🏻‍♀️程中(zhōng)引起質量不(bu)合格的直接(jie)原因是流道(dao)系統故障、機(jī)芯系統故障(zhàng)、運動傳遞系(xi)🏃‍♀️統故障、計數(shù)及輸出系統(tǒng)故障,然後以(yǐ)這四個原因(yin)爲此頂事件(jian),采用類似的(de)🏃🏻‍♂️方向繼續深(shēn)入分析,直到(dào)找🌈到代表各(ge)種故障事件(jiàn)的底事件爲(wèi)止🔞。比如,機芯(xīn)🔆系統故障✍️可(kě)能由“機芯艙(cāng)故障”或“選配(pei)零部件不合(hé)要求”(由于精(jīng)度要求高,對(duì)☎️部分機芯零(líng)部件不得不(bu)⁉️進行選配)造(zào)💃🏻成,“選配零部(bu)件不合要求(qiú)”爲-底事件,而(ér)“機芯艙故障(zhang)”繼續作爲下(xia)一-層的頂事(shi)件進行分析(xī)尋找其底🔴事(shi)件。圖1爲氣體(ti)渦輪流量計(jì)故障樹示意(yì)圖，表1爲該故(gù)障樹的事件(jian)列表。該故障(zhang)樹共考慮了(le)生産裝配過(guò)程的20個常見(jian)問題作爲底(dǐ)事件。零部件(jian)等的質量由(you)于轉爲供應(yīng)商的質量控(kòng)制🏃‍♀️,所以在建(jiàn)立故障樹過(guò)程不予考慮(lü)。

1.2故障樹的(de)定性分析
　　故(gù)障樹的定性(xing)分析的主要(yào)任務是找出(chū)導緻頂事件(jian)發生的所有(you)可能的故障(zhàng)模式,即求出(chū)故障樹的全(quan)部最小割集(jí)。最小割集實(shí)際上可以在(zài)一定的程度(du)上代表系統(tong)的危險性大(dà)小。本處采用(yong)下行法(Fussell法)進(jin)行分析,由圖(tú)可見該故障(zhang)樹爲申聯系(xì)統,底事件間(jiān)爲相“或”的關(guan)系,所以故障(zhàng)樹結構參數(shù)爲:

　　即該故障(zhang)樹由20個--階最(zui)小割集x,x2，,x20組成(cheng)
1.3故障樹的定(dìng)量分析
　　故障(zhang)樹定量分析(xi)的主要任務(wù)是計算頂事(shì)件的發⭕生🚩概(gai)率和對各底(di)事件進行重(zhòng)要度分析
　　氣(qì)體渦輪流量(liàng)計故障樹的(de)全部最小割(ge)集爲Xi,X2,X20,則頂事(shì)件出🈲現的概(gài)率爲:

式中P(T)一(yi)頂事件發生(sheng)的概率
P(X)一底(dǐ)事件發生的(de)概率
　　爲了計(ji)算系統頂事(shi)件的發生概(gai)率和對底事(shì)件進行重要(yào)度分析,必須(xu)知道底事件(jian)發生的概率(lü)。現根🈲據經🔞驗(yàn)對各底事件(jian)發生的概率(lǜ)作如下估算(suan):

　　可見各個底(di)事件發生概(gai)率雖然不大(dà),但是頂事件(jiàn)發😄生的⭐可😘能(neng)性卻相當高(gāo)。由于人員、設(shè)備、環境條件(jiàn)等不✊同,底事(shi)件發生概率(lǜ)存在一-定的(de)不确定因素(sù)，從而導緻頂(ding)事☔件也在某(mou)個區📞間内存(cun)❓在有同樣的(de)不确定性。因(yīn)此，爲了提高(gao)氣體渦輪流(liú)量計産品的(de)合格率,對裝(zhuāng)配過程中的(de)常見問題必(bì)須提高重視(shì)⭐,力求降低各(ge)底事件發生(shēng)的概♊率，從而(er)實現由下而(ér)上的質量控(kòng)制。
　　重要度分(fèn)析是故障樹(shu)分析中的重(zhòng)要部分,概率(lü)重🚶要度是指(zhǐ)底事件對頂(dǐng)事件發生概(gài)率的影響程(cheng)度,用頂事件(jiàn)👅的發生概率(lǜ)對某個底事(shi)件發生概率(lü)的偏導數來(lái)表示,即:

式中(zhōng)Ix,一底事件Xi概(gai)率重要度
例(li)如底事件X20“低(di)頻輸出連線(xiàn)錯誤”的概率(lǜ)重要度爲✂️:

　　重(zhong)要度雖然反(fan)映了基本事(shi)件概率變化(huà)對頂事件概(gai)💋率變化的✉️難(nan)易程度,但不(bú)能反映出不(bú)同基本事🏃‍♀️件(jiàn)改進的☀️難易(yi)程度。
2流量計(jì)産品質量主(zhǔ)要影響因素(sù)及改善措施(shī)
　　通過對氣體(tǐ)渦輪流量計(ji)進行故障樹(shù)分析可以發(fā)現☎️,影🏃‍♂️響産✌️品(pǐn)質量的主要(yào)因素有:
(1)設計(jì)
　　由于渦輪流(liú)量計結構複(fu)雜、零部件種(zhǒng)類繁多,設計(ji)✌️的結♈果将📞直(zhí)接影響到加(jia)工、檢驗、成本(ben)、管理等方方(fang)面面。因此❓在(zài)渦輪流🚶量計(ji)産品設計過(guò)程中應力求(qiu)結構合✍️理,充(chōng)分考慮零部(bù)件工藝性。利(li)用故障樹分(fèn)析指導産品(pǐn)設計,就可以(yǐ)對産品分清(qīng)主次輕重。對(dui)某些成本小(xiǎo)但重要的零(líng)部件可以提(tí)高産品可靠(kao)🔞性,反之對成(cheng)本很高而對(duì)頂事件的影(ying)響又不是很(hen)重要的零部(bù)件,則沒有必(bì)要過分追求(qiu)該零件的可(ke)靠性。
(2)零部件(jiàn)質量
　　質量構(gòu)築企業的生(sheng)命線,而零部(bù)件質量是保(bǎo)證産品質量(liang)的關鍵。故障(zhàng)樹分析中認(rèn)爲對這--事件(jian)的控制已經(jīng)轉移到了供(gong)🐉應商,但是零(ling)部件的驗收(shōu)、儲存仍然是(shì)整個質量保(bao)證體系的重(zhòng)要一環。利用(yòng)故障樹分析(xī),對機芯、軸承(chéng)等關鍵零件(jiàn)要引起足夠(gòu)重視🐪,做到每(mei)件都要嚴格(gé)檢驗;而對标(biao)準件、附件等(děng)則可抽檢驗(yàn)收。
(3)操作
　　由于(yú)産量相對較(jiao)小、結構較複(fú)雜,渦輪流量(liàng)計的裝❤️配隻(zhī)能👣按😄照單件(jiàn)小批量生産(chan)模式進行,産(chan)品質量與裝(zhuāng)配工人的✔️技(ji)術水平、職業(ye)素養密切相(xiang)關,因此應制(zhi)定完善的工(gōng)藝規程，并要(yao)求裝配⛹🏻‍♀️工人(ren)嚴格按照設(shè)計規定的程(chéng)序操作。
(4)設備(bèi)
　　設備運行狀(zhuang)況将直接影(yǐng)響零部件加(jiā)工及裝配質(zhi)量。利用故障(zhàng)樹分析,針對(duì)産品生産過(guo)程影響較大(dà)的設備應提(tí)出要求☀️,制定(ding)更爲嚴格的(de)操作和維護(hu)程序,并制定(ding)專人負責。
3綜(zōng)述
　　由于渦輪(lún)流量計結構(gòu)複雜、裝配工(gong)藝繁瑣、影響(xiǎng)因素較多，産(chǎn)品🌍質量不易(yi)控制。故障樹(shù)分析法是分(fen)析大型複雜(zá)系統🔴安全性(xing)與🔴可靠性的(de)一種較好的(de)方🚩法，具有簡(jiǎn)明直觀的特(te)點。将該方法(fǎ)引入渦輪流(liú)量計生産裝(zhuāng)🚩配過程,不☎️僅(jǐn)可以對✊産品(pǐn)裝配質量進(jin)行定性分析(xi)和定量分析(xi),而且還可以(yǐ)通過考慮造(zao)成✏️系統故障(zhang)的原因,對可(kě)能出現的問(wèn)題在裝配🏃‍♀️過(guo)程中予以解(jie)決,從而保證(zheng)産品質量,減(jiǎn)少反複。

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