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1、 2-4 2-4 故障类型和影响分析故障类型和影响分析 故障案例故障案例 崭 龟 招 儒 英 计 衔 遁 锅 入 根 忍 隆 羚 唱 逝 绑 镐 虑 捶 伪 掏 肄 册 况 勋 粉 箕 砷 槛 柴 申 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1 1 目的与要求：目的与要求： 1 1掌握故障类型及影响分析的程序掌握故障类型及影响分析的程序 2 2了解了解5W1H5W1H启发性分析方法要领启发性分析方法要领 3 3理解故障概率、严重度、风险矩阵法理解故障概率、严重度、风险矩阵法 的意义的意义 4 4致命度分析应用致命度分析应用 涨 招 碳 芽 仑 籍 厦 肝 恳 痒
2、 虹 圾 黄 姿 函 裴 喷 禄 编 尉 跳 辖 饯 缨 祁 闻 摹 虏 础 妇 幻 布 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2 2 重点、难点： 1故障类型及影响分析的思想及方法 2故障的概念及在安全系统中的影响 3故障原因、故障检测方法、故障等级 、致命度 草 扦 峪 裸 窝 妇 铸 歉 镍 陨 喇 酚 患 叮 滤 袄 椅 广 琉 盾 兢 升 席 府 利 厦 鳞 遇 楼 钨 问 咕 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3 3 故障故障类类类类型及影响分析（型及影响分析（FMEAFMEA）是）是对对对对系系统统统统的各的
3、各 组组组组成部分、元素成部分、元素进进进进行的分析。行的分析。 系系统统统统的的组组组组成部分或元素在运行成部分或元素在运行过过过过程中往往可程中往往可 能能发发发发生不同生不同类类类类型的故障，型的故障，对对对对系系统产统产统产统产 生不同的影生不同的影 响。响。 这这这这种分析方法首先找出系种分析方法首先找出系统统统统中各中各组组组组成部分及成部分及 元素可能元素可能发发发发生的故障及其生的故障及其类类类类型，型，查查查查明各种明各种类类类类型型 故障故障对邻对邻对邻对邻 近部分或元素的影响以及最近部分或元素的影响以及最终对终对终对终对 系系统统统统 的影响，然后提出避免或减少的影响，然
4、后提出避免或减少这这这这些影响的措施。些影响的措施。 捏 廖 汪 朽 渭 裁 某 同 尝 认 瘦 痈 抢 古 持 银 峡 明 体 酪 冬 券 埔 抗 架 溺 宴 蜀 撞 优 汕 遣 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 4 4 最初的故障类型和影响分析（最初的故障类型和影响分析（FMEAFMEA）只能做）只能做 定性分析，后来在分析中包括了故障发生难易程度定性分析，后来在分析中包括了故障发生难易程度 的评价或发生的概率。更进一步地，把它与危险度的评价或发生的概率。更进一步地，把它与危险度 分析（分析（Critical AnalysisCritical Anal
5、ysis）结合起来，构成故障类）结合起来，构成故障类 型和影响、危险度分析（型和影响、危险度分析（Failure Modes,Effects Failure Modes,Effects and Criticality Analysis - FMECAand Criticality Analysis - FMECA）。）。 这样，如果确定了每个元素故障发生概率，就这样，如果确定了每个元素故障发生概率，就 可以确定设备、系统或装置的故障发生概率，从而可以确定设备、系统或装置的故障发生概率，从而 定量地描述故障的影响。定量地描述故障的影响。 学 载 果 梦 炮 耸 搏 骆 佩 渍 瞪 笋 象 毕 廷
6、 唬 猜 誉 禽 马 琶 同 毕 匡 捏 桂 籽 掌 睛 厦 轧 窝 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 5 5 一、概述一、概述 二、故障类型及影响分析程序二、故障类型及影响分析程序 三、故障类型及影响、危险度分析三、故障类型及影响、危险度分析 四、致命度分析四、致命度分析 五、故障类型及影响分析举例五、故障类型及影响分析举例 谨 况 皇 凤 衙 堡 巩 庆 甄 颈 褐 放 堑 斥 潮 孵 坯 碟 函 砾 汀 活 歉 挝 费 准 锰 砰 獭 鸡 疚 屋 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 6 6 一、概述一、概述 （1
7、1）故障。）故障。故障一般是指元件、子系统、系故障一般是指元件、子系统、系 统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定 的功能。的功能。 系统或产品发生故障有多方面原因，以机电系统或产品发生故障有多方面原因，以机电 产品为例，从其制造、产出和发挥作用，一般都产品为例，从其制造、产出和发挥作用，一般都 要经历规划、设计、选材、加工制造、装配、检要经历规划、设计、选材、加工制造、装配、检 验、包装、贮存、运输、安装、调试、使用、维验、包装、贮存、运输、安装、调试、使用、维 修等多个环节，每一个环节都有可能出现缺陷、修等多个环节，每一个环节都有可能出现缺陷、
8、 失误、偏差与损伤，这就有可能使产品存在失误、偏差与损伤，这就有可能使产品存在 翻 镁 拜 烹 饺 粮 荒 辛 沦 闹 夫 困 柯 构 蚜 欠 很 人 问 乱 妆 支 盎 昧 更 乳 植 晾 躺 赞 阑 政 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 7 7 隐患，即处于一种可能发生故障的状态，特别是隐患，即处于一种可能发生故障的状态，特别是 在动态负载、高速、高温、高压、低温、摩擦和在动态负载、高速、高温、高压、低温、摩擦和 辐射等苛刻条件下使用，发生故障的可能性更大辐射等苛刻条件下使用，发生故障的可能性更大 。 一般机一般机电产电产电产电产 品、品、设备设备设备
9、设备 常常见见见见故障故障类类类类型型见见见见表表1 1。 表表1 1一般机电产品、设备常见故障类型一般机电产品、设备常见故障类型 祷 及 樊 潘 杂 膨 魄 裙 俩 政 创 托 鹃 赣 娩 停 镣 姜 腔 伤 曝 抢 洪 千 轰 紊 噪 诀 彭 锨 正 植 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 8 8 对产品、设备、元件的故障类型、产生原因对产品、设备、元件的故障类型、产生原因 及其影响应及时了解和掌握，才能正确地采取相及其影响应及时了解和掌握，才能正确地采取相 应措施。若忽略了某些故障类型，这些类型故障应措施。若忽略了某些故障类型，这些类型故障 可能因为没
10、有采取防止措施而发生事故。可能因为没有采取防止措施而发生事故。 例如，美国在研制例如，美国在研制NASANASA卫星系统时，仅考虑卫星系统时，仅考虑 了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障，了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障， 结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成 1 1亿多美元的损失。亿多美元的损失。 掌握产品、设备、元件的故障类型需要积累掌握产品、设备、元件的故障类型需要积累 大量的实际工作经验，特别是通过故障类型和影大量的实际工作经验，特别是通过故障类型和影 响分析来积累经验。响分析来积累经验。 涎 璃 惭 石 峦 裂 惹 官 樊
11、鸿 纸 窜 等 脐 玫 胖 惹 沛 叫 拌 操 炙 撅 籍 撇 戈 檀 肝 漓 蛰 煮 矢 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 9 9 （2 2）故障的影响）故障的影响 从安全角度来说，事故、灾害是指从安全角度来说，事故、灾害是指“ “故障引起故障引起 的人身伤亡和物质财产的损失的人身伤亡和物质财产的损失” ”。也就是说，故。也就是说，故 障是事故、灾害的原因。一个系统或产品从正常障是事故、灾害的原因。一个系统或产品从正常 发展成事故有一个过程：发展成事故有一个过程： 正常正常异常异常征兆状态征兆状态故障故障事故。事故。 征兆状态是指，即使判断为异常，还未达
12、到故征兆状态是指，即使判断为异常，还未达到故 障以至事故与灾害状态。障以至事故与灾害状态。 汛 综 温 洽 谍 恰 恿 铂 郁 豺 晚 酣 芳 炭 彭 粹 裹 轨 伙 丘 控 升 鞘 聊 侩 嫌 辅 梗 睁 绿 珊 镁 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1010 讨论故障时不能离开功能、时间和条件三个因素。讨论故障时不能离开功能、时间和条件三个因素。 功能。功能。系统或产品发生故障，即丧失功能。系统或产品发生故障，即丧失功能。 其原因就是下级发生故障或不正常（其症状或其原因就是下级发生故障或不正常（其症状或 现象称为故障模式）。上级和下级的层次概念，现象称
13、为故障模式）。上级和下级的层次概念， 除考虑原对象的物理、空间关系外，应主要考虑除考虑原对象的物理、空间关系外，应主要考虑 功能联系及其重要性方面的问题。功能联系及其重要性方面的问题。 故障模式若从可靠性定义来说，一般可从五个故障模式若从可靠性定义来说，一般可从五个 方面来考虑：运行过程中的故障：提前动作；在方面来考虑：运行过程中的故障：提前动作；在 规定的时间不动作；在规定的时间不停止；运行规定的时间不动作；在规定的时间不停止；运行 能力降低、超量或受阻。能力降低、超量或受阻。 捷 俱 刮 鄂 喊 碴 酥 屑 玫 嘴 问 币 牢 纫 要 釉 鹊 吓 颠 娶 塘 秋 茂 添 瓜 毅 遵 汪 瑞
14、 绘 臆 悲 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1111 条件。条件。 在研究系统或产品的故障时，首先应了解其在研究系统或产品的故障时，首先应了解其 具有的功能及内部状态如何，是否有内部缺陷和具有的功能及内部状态如何，是否有内部缺陷和 劣化的因素，是否由于环境条件或所受应力的作劣化的因素，是否由于环境条件或所受应力的作 用正在劣化或损伤扩展。故障原因分为即：用正在劣化或损伤扩展。故障原因分为即： 诱发故障的内因诱发故障的内因 内部原因、缺陷等；内部原因、缺陷等； 直接造成故障的外因直接造成故障的外因 外部应力、人员差错、外部应力、人员差错、 环境条件、使用
15、条件变化等。环境条件、使用条件变化等。 振 哟 已 横 笛 堂 睫 患 慈 附 足 胰 伐 家 坡 斜 珍 男 摘 害 杂 沙 民 佃 呸 乓 事 撼 资 邦 风 店 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1212 时间时间 考虑到故障对功能的影响时，必然要提出系考虑到故障对功能的影响时，必然要提出系 统或产品的保证期是多少？故障大概在什么时间统或产品的保证期是多少？故障大概在什么时间 发生？在发生？在t=0t=0时，功能当然正常，但在某个时间时，功能当然正常，但在某个时间 以后就可能出现问题。而且，故障发生的难易程以后就可能出现问题。而且，故障发生的难易程
16、度也是随时间变化的。故障模式及影响分析不是度也是随时间变化的。故障模式及影响分析不是 按时间序列进行分析的，这是它的不足之处。按时间序列进行分析的，这是它的不足之处。 逃 儡 甸 健 懂 刻 尺 钥 哉 遵 泻 呢 戮 奈 呈 冶 礼 名 列 辱 家 恳 株 忱 裴 攒 偷 质 憋 讹 厚 凿 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1313 概率概率 在故障模式及影响分析中，一般要评定相对在故障模式及影响分析中，一般要评定相对 发生频率等级。如果有过去的各种数据，在故障发生频率等级。如果有过去的各种数据，在故障 模式、影响及致命度分析中利用故障率数据，可模式、
17、影响及致命度分析中利用故障率数据，可 以对故障后果作出客观的评价。以对故障后果作出客观的评价。 坏 卜 尔 悠 辗 羌 狱 舌 副 掌 姆 啦 应 召 疥 盟 绒 圭 婉 蹲 弦 诵 揉 钮 赶 醛 匝 袱 向 精 奔 舶 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1414 （3 3）故障模式、原因、机理及效应）故障模式、原因、机理及效应 故障模式。故障模式。故障模式是从不同表现形态来故障模式是从不同表现形态来 描述故障的，是故障现象的一种表征描述故障的，是故障现象的一种表征, ,即由故障即由故障 机理发生的结果机理发生的结果 - - 故障状态。表故障状态。表1
18、1列出了一些故列出了一些故 障模式。但产品不同，故障模式也不同。障模式。但产品不同，故障模式也不同。 某些机电产品的故障模式举例如下某些机电产品的故障模式举例如下: : 水泵、涡轮机、发电机的故障模式有：误起水泵、涡轮机、发电机的故障模式有：误起 动、误停机、速度过快、反转、异常的负荷振动动、误停机、速度过快、反转、异常的负荷振动 、发热、线圈漏电、运转部分破损等。、发热、线圈漏电、运转部分破损等。 吁 西 捶 靴 坏 冒 坊 面 伊 斟 弊 茂 痛 夷 经 脯 晨 瘁 恃 涵 皱 埂 权 艳 厘 腔 艰 唤 磊 扶 克 睡 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分
19、析 1515 容器的故障模式有：泄漏、不能降温、加热、容器的故障模式有：泄漏、不能降温、加热、 断热、冷却过分等。断热、冷却过分等。 热交换器、配管类的故障模式有：堵塞、流路热交换器、配管类的故障模式有：堵塞、流路 过大、泄漏、变形、振动等。过大、泄漏、变形、振动等。 阀门、流量调节装置的故障模式有：不能开启阀门、流量调节装置的故障模式有：不能开启 或不能闭合、开关错误、泄漏、堵塞、破损等。或不能闭合、开关错误、泄漏、堵塞、破损等。 盒 锻 紊 讹 赛 瞪 页 惫 响 宦 共 柒 悯 位 矿 定 忌 掐 状 膘 饯 矗 尉 比 校 咋 踞 渊 滞 最 鼠 洛 故 障 类 型 及 影 响 分 析
20、 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1616 故障原因故障原因 系统、产品的故障原因，主要来自两个方面。系统、产品的故障原因，主要来自两个方面。 一是内在因素一是内在因素，从固有可靠性方面看，有以，从固有可靠性方面看，有以 下原因：下原因： 系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在的系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在的 缺陷，如设计水平低，未采取防震、防湿、减荷缺陷，如设计水平低，未采取防震、防湿、减荷 、安全装置、冗余等设计对策；、安全装置、冗余等设计对策； 系统、产品中零、部件有缺陷；系统、产品中零、部件有缺陷； 制造质量低，材质选用有错或不佳等；制造质量低，材质选用有错或不佳等； 运愉、
21、保管、安装不善。运愉、保管、安装不善。 根据经验数据表明，在各类机电产品故障比根据经验数据表明，在各类机电产品故障比 率中，由固有可靠性引起的约占总数的率中，由固有可靠性引起的约占总数的8080. . 琢 柴 鹅 擦 稠 谓 酵 戚 敬 周 砒 狭 表 害 铰 窝 暴 胺 剥 蜜 使 秆 坐 柱 灿 瓢 忙 圈 其 忻 拧 颁 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1717 二是外在因素二是外在因素，从使用可靠性方面看，引起故，从使用可靠性方面看，引起故 障的主要原因是环境条件和使用条件。障的主要原因是环境条件和使用条件。 系统或产品的环境条件与使用条件越苛刻
22、，越系统或产品的环境条件与使用条件越苛刻，越 容易发生故障。容易发生故障。 湿度和温度过高或过低、振动、噪声、冲击、湿度和温度过高或过低、振动、噪声、冲击、 灰尘、有害气体等不仅是产品可靠性的有害因素灰尘、有害气体等不仅是产品可靠性的有害因素 ，也是对操作人员有害的因素，这些都是促发故，也是对操作人员有害的因素，这些都是促发故 障的原因。障的原因。 啸 瓷 嗓 恢 挝 俺 骋 瞻 衣 侣 冤 挖 耐 毖 拱 邓 敲 蜂 汾 详 团 惑 叔 灼 棚 敖 廓 绣 夹 园 族 劫 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1818 根据机电产品寿命的统计表明，以室温（根
23、据机电产品寿命的统计表明，以室温（ 20252025）为基数，每升高）为基数，每升高1010，使用寿命就，使用寿命就 缩短缩短1/151/21/151/2。 只要存在着上述原因，就意味着系统或产品只要存在着上述原因，就意味着系统或产品 存在潜在的故障，在一定条件下，就会产生一定存在潜在的故障，在一定条件下，就会产生一定 模式的故障模式的故障 彤 朔 腕 章 奥 三 器 频 捏 筐 镀 农 麓 竹 磨 菩 乱 瓮 谆 伎 殴 持 缘 皿 辑 犬 哟 傲 茸 涎 冤 漾 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 1919 故障机理故障机理 故障机理是指诱发零件、产品、
24、系统发生故障故障机理是指诱发零件、产品、系统发生故障 的物理与化学过程、电学与机械学过程，也可以的物理与化学过程、电学与机械学过程，也可以 说是形成故障源的原因。说是形成故障源的原因。 在研究故障机理时，需要考虑下列三个原因。在研究故障机理时，需要考虑下列三个原因。 a. a. 对象。对象是指发生故障的实体（系统或对象。对象是指发生故障的实体（系统或 产品本身），以及其内部状态与潜在缺陷。对象产品本身），以及其内部状态与潜在缺陷。对象 的内部状态与结构，对故障的发生有抑制或促进的内部状态与结构，对故障的发生有抑制或促进 作用。作用。 卜 悍 戮 擅 炭 只 袒 茎 芽 半 县 饼 蛮 私 冬
25、侈 瓜 络 湾 苗 猿 涟 忱 交 鹃 拇 岸 蕴 腹 我 煽 焚 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2020 b. b. 外部原因。指能引起系统或产品发生故障的外部原因。指能引起系统或产品发生故障的 外界破坏因素，如外部环境应力、时间因素、人外界破坏因素，如外部环境应力、时间因素、人 为差错等故障诱因。即人、环境与机的关系。为差错等故障诱因。即人、环境与机的关系。 c. c. 结果。指在外部原因作用于对象后，对象结果。指在外部原因作用于对象后，对象 内部状态发生变化，当此变化量超过某一阈值，内部状态发生变化，当此变化量超过某一阈值， 便形成故障。便形成故
26、障。 故障效应故障效应 指的是某一故障发生后，它对系统、子系统指的是某一故障发生后，它对系统、子系统 、部件有什么影响，影响程度有多大。、部件有什么影响，影响程度有多大。 街 蠕 酱 止 氢 扔 像 贞 蜜 制 恶 蔽 铺 酷 粟 淆 扁 弄 椿 忱 益 啼 煤 仗 飘 嗣 嚣 镣 默 厄 屑 泣 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2121 故障模式、故障机理与故障原因的关系故障模式、故障机理与故障原因的关系 故障原因孕育着故障机理，而故障模式反映着故障原因孕育着故障机理，而故障模式反映着 故障机理的差别。但是，故障模式相同，其故障故障机理的差别。但是，故
27、障模式相同，其故障 机理并不一定相同。例如机械零件变形这一故障机理并不一定相同。例如机械零件变形这一故障 模式，其机理可能有冲击、温度、破坏等多种。模式，其机理可能有冲击、温度、破坏等多种。 同一故障机理，也可能出现不同的故障模式。同一故障机理，也可能出现不同的故障模式。 例如疲劳的故障机理，就可以出现表面破裂、例如疲劳的故障机理，就可以出现表面破裂、 耗损、折断等故障模式。耗损、折断等故障模式。 箍 倍 匈 棘 压 屹 凋 原 绕 掌 若 散 掐 磐 助 醋 梆 砧 极 麻 缕 炬 究 铰 拒 苑 筷 卓 刷 暑 拆 遏 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析
28、 2222 因此，考察一个部件，故障模式就可能不只因此，考察一个部件，故障模式就可能不只 一种，如阀门故障至少有，内部泄漏、外部泄漏一种，如阀门故障至少有，内部泄漏、外部泄漏 、打不开、关不紧等四种模式。、打不开、关不紧等四种模式。 图图1 1是交流接触器的故障过程，从图中可以清是交流接触器的故障过程，从图中可以清 楚地看出故障模式、故障机理与故障原因之间的楚地看出故障模式、故障机理与故障原因之间的 关系。关系。 咱 毛 硷 蚀 跑 湃 道 谆 砒 丛 杖 藩 骇 渠 吹 胖 剁 序 晤 跺 梦 驯 愧 讲 瘩 襟 叮 毕 僚 腋 惯 尘 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及
29、 影 响 分 析 2323 图1 交流接触器故障过程示意图 导 羌 债 盐 瞻 执 捧 史 时 淳 斌 返 屹 郴 淋 藤 固 铅 亭 恋 猩 环 殃 虚 救 遏 宛 液 茨 晾 苍 苯 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2424 二、故障类型及影响分析程序二、故障类型及影响分析程序 故障故障类类类类型及影响分析的思路是，从型及影响分析的思路是，从设计设计设计设计 功能功能 上，按照上，按照“系系统统统统- -子系子系统统统统- -元件元件”顺顺顺顺序分解研究序分解研究 故障模式，再按逆过程，即故障模式，再按逆过程，即“ “元件元件- -子系统系统子系统系
30、统 ” ”顺序研究故障的影响，选择对策，改进设计。顺序研究故障的影响，选择对策，改进设计。 因此，其分析步骤如图因此，其分析步骤如图2 2所示。所示。 铝 支 假 嫩 熙 呢 蛆 卡 暇 眨 马 遗 瓤 致 醛 豆 傀 衔 墟 络 杂 叼 胶 税 桌 喷 娶 演 秘 慢 莎 斑 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2525 图2 故障模式及影响分析程序框图 溪 模 订 傅 僻 货 贱 贩 泰 颇 虑 裙 那 仪 撵 浪 喇 雾 烫 痰 耘 穷 垣 边 烙 巷 磐 呐 霉 逆 轨 绥 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 26
31、26 （1 1）明确系统的情况和目的）明确系统的情况和目的 在分析步在分析步骤骤骤骤中首先中首先应对应对应对应对 系系统统统统的任的任务务务务、功能、功能 、结构和运行条件等诸方面有一个全面的了解结构和运行条件等诸方面有一个全面的了解 。 如系统由哪些子系统、组件和元件组成，它如系统由哪些子系统、组件和元件组成，它 们各自的特性、功能，以及它们之间的联接、们各自的特性、功能，以及它们之间的联接、 输手输出的关系；输手输出的关系； 系统运行方式和运行的额定参数、最低性能系统运行方式和运行的额定参数、最低性能 要求、操作和维修方式与步骤；要求、操作和维修方式与步骤； 系统与其他系统的相互关系、人机
32、关系。系统与其他系统的相互关系、人机关系。 以及其他环境条件的要求等。以及其他环境条件的要求等。 透 肛 鄂 害 巡 带 耍 怖 呻 竟 魄 拭 董 暗 何 寸 耐 穿 勃 砖 澄 匀 怎 炙 怒 今 翔 纯 秋 粒 鹰 下 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2727 要掌握这些情况，就应了解系统的设计任务要掌握这些情况，就应了解系统的设计任务 书、技术设计说明书、图纸、使用说明书、标准书、技术设计说明书、图纸、使用说明书、标准 、规范、事故情报等资料。、规范、事故情报等资料。 （2 2）确定分析的层次）确定分析的层次 分析开始分析开始时时时时就要根据系就
33、要根据系统统统统的情况，决定分析的情况，决定分析 到到什么什么层层层层次。次。这这这这是一个重要的是一个重要的问题问题问题问题 。图图图图3 3是分析是分析 层层层层次与故障模式及影响分析的关系。次与故障模式及影响分析的关系。 署 冒 访 殴 纠 娄 嘘 角 砍 包 白 赠 赡 际 贮 转 孙 锭 沈 茫 坝 麓 笆 沏 元 兢 箱 通 沼 澎 博 寂 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2828 图3分析的层次和故障摸式及影响分析 袋 号 默 你 掀 彩 洽 朔 糖 庸 虞 慨 叹 聊 瞩 庙 酪 采 晰 漱 节 撮 仲 匀 粟 硼 享 浪 仟 舜 水 腕
34、 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 2929 由图由图3 3可见，不同的分析层次故障模式及影响可见，不同的分析层次故障模式及影响 分析应有不同的格式，在各分析层次中，由于故分析应有不同的格式，在各分析层次中，由于故 障所在层次不同，故障模式对上一层影响和对下障所在层次不同，故障模式对上一层影响和对下 一层的故障原因追究深度也不相同。一层的故障原因追究深度也不相同。 如果分析的层次太浅，就会漏掉重要的故障如果分析的层次太浅，就会漏掉重要的故障 模式，得不到有用的资料；反之，若分析得过深模式，得不到有用的资料；反之，若分析得过深 ，一切都分析到元件，则会造成结
35、果繁杂，费时，一切都分析到元件，则会造成结果繁杂，费时 太多，同时对制定措施也带来了困难。一般说来太多，同时对制定措施也带来了困难。一般说来 ，对关键的子系统可以分析得深一些，次要的可，对关键的子系统可以分析得深一些，次要的可 以分析浅些，有的可以不分析。以分析浅些，有的可以不分析。 玖 君 群 涡 听 资 翠 猿 汹 硼 腮 键 敞 氮 结 遵 恭 疫 藏 齿 今 巾 突 值 瓤 浊 铺 锨 迸 佑 脆 叮 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3030 （3 3）绘制功能框图和可靠性框图）绘制功能框图和可靠性框图 根据根据对对对对系系统统统统的分解和分析画
36、出功能框的分解和分析画出功能框图图图图。 可靠性框可靠性框图图图图是从可靠性的角度建立的模型，是从可靠性的角度建立的模型， 它把它把实际实际实际实际 系系统统统统的物理、空的物理、空间间间间要素与要素与现现现现象表示象表示为为为为 功能与功能之功能与功能之间间间间的的联联联联系，尤其明确了它系，尤其明确了它们们们们之之间间间间 的的逻辑逻辑逻辑逻辑 关系。关系。图图图图4 4是高是高压压压压空气空气压缩压缩压缩压缩 机的可靠性框机的可靠性框 图图图图。 陈 来 喳 河 瞎 定 姆 赂 分 水 蹈 骤 娟 枚 庶 袱 嗽 皆 苗 胖 翼 惨 牵 新 静 丫 巨 革 垒 循 陇 翌 故 障 类 型
37、 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3131 图4高压空气压缩机可靠性框图 返回 怨 宝 蘸 瞄 腕 栈 袍 帆 愧 嗣 拒 必 蹿 肄 核 疾 拥 裔 岂 萌 佃 出 赢 扎 宰 朽 履 幕 固 掷 李 眉 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3232 （4 4）建立故障模式清单、分析故障模式及影响）建立故障模式清单、分析故障模式及影响 这一步是实施故障模式及影响分析的核心，这一步是实施故障模式及影响分析的核心， 通过对可靠性框图所列全部项目的输出分析，通过对可靠性框图所列全部项目的输出分析， 根据理论知识、实践经验和有关故障资料，判
38、根据理论知识、实践经验和有关故障资料，判 明系统中所有实际可能出现的故障模式（即导明系统中所有实际可能出现的故障模式（即导 致规定输出功能的异常和偏差）。致规定输出功能的异常和偏差）。 选定、判明故障模式是一项技术性很强的工选定、判明故障模式是一项技术性很强的工 作，必须细致、准确。下面介绍作，必须细致、准确。下面介绍5W1H5W1H启发性启发性 分析方法要领。分析方法要领。 杯 葵 憎 紊 鲍 豢 啡 防 篆 椅 吊 摔 较 叼 耘 搭 斩 盟 绅 滤 廊 环 爵 升 滦 独 赌 睡 亮 汕 霄 霓 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3333 5W1H
39、5W1H方法，就是指方法，就是指WhoWho（谁）（谁）,When,When（何（何 时）、时）、WhereWhere（何处）（何处）,What,What（什么）、（什么）、WhyWhy （为什么）（为什么）,How,How（怎样、如何）的总称，以提（怎样、如何）的总称，以提 问方式来完成对故障事故的思考。问方式来完成对故障事故的思考。 为什么（为什么（WhyWhy）：为什么要有这个元件？：为什么要有这个元件？ 为什么这个元件会发生故障？为什么不加防护装为什么这个元件会发生故障？为什么不加防护装 置？为什么不用机械代替人力？为什么不用特殊置？为什么不用机械代替人力？为什么不用特殊 标志？为什么
40、输出会出现偏差？标志？为什么输出会出现偏差？ 擎 揽 涡 圃 殴 冠 努 铁 条 歪 售 拖 讨 漏 赢 熬 红 江 妥 菲 案 党 吊 瞳 牺 裳 察 生 磅 瘸 蔡 势 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3434 什么（什么（WhatWhat）：功能是什么？工作条件是：功能是什么？工作条件是 什么？与什么有关系？规范、标准是什么？在什什么？与什么有关系？规范、标准是什么？在什 么条件下发生故障？将会发生什么样的故障？采么条件下发生故障？将会发生什么样的故障？采 用什么样的检查方法？制定什么样的预防措施？用什么样的检查方法？制定什么样的预防措施？ 谁（谁
41、（WhoWho）：谁操作？故障一旦发生谁是：谁操作？故障一旦发生谁是 受害者？谁是加害者受害者？谁是加害者? ?影响到哪些功能？谁来实影响到哪些功能？谁来实 施安全措施？施安全措施？ 何时（何时（WhenWhen）：何时发生故障？何时检：何时发生故障？何时检 测安全装置？何时完成预防措施计划？测安全装置？何时完成预防措施计划？ 八 葵 斟 谁 巳 层 仁 适 寻 颗 归 芍 爬 敖 伐 市 盂 滚 尼 辨 校 疏 箭 拧 蚀 期 怒 婪 许 磊 膛 哲 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3535 何地（何地（WhereWhere）：在什么部位发生故障：在什
42、么部位发生故障 ？防护装置装在什么地方最好？何处有同样的装？防护装置装在什么地方最好？何处有同样的装 置？监测、报警装置装在什么地方最好了何地需置？监测、报警装置装在什么地方最好了何地需 要安全标志？要安全标志？ 如何（如何（How)How)：发生故障的后果如何？影：发生故障的后果如何？影 响程度如何？如何避免故障发生？安全措施控制响程度如何？如何避免故障发生？安全措施控制 能力如何？如何改进设计？能力如何？如何改进设计？ 瑚 芥 现 斧 塘 势 糜 眷 蚜 锦 南 固 赌 答 筑 秸 晴 斩 啤 疾 涎 袖 捣 挛 彭 句 佃 隅 唆 乔 撩 典 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障
43、类 型 及 影 响 分 析 3636 在故障分析时，应根据对象的不同采取不同的在故障分析时，应根据对象的不同采取不同的 分析方法。但必须注意，切勿只见现象，不见真分析方法。但必须注意，切勿只见现象，不见真 正的原因。要从全局出发，综合各种信息采取失正的原因。要从全局出发，综合各种信息采取失 效物理的微观分析，一般可按下面的程序进行。效物理的微观分析，一般可按下面的程序进行。 a. a. 掌握全局性分析的综合调查。掌握全局性分析的综合调查。如果陷入过如果陷入过 于细微的故障现象之中，往往会把原因和结果搞于细微的故障现象之中，往往会把原因和结果搞 错，所以，首先要做全局性的调查。错，所以，首先要做
44、全局性的调查。 b. b. 从非破坏性的外部分析到解剖、破坏性的从非破坏性的外部分析到解剖、破坏性的 内部分析。内部分析。 c. c. 建立故障原因的假设，并进而求证。建立故障原因的假设，并进而求证。 驼 小 歌 瞻 摧 瞥 呆 赫 小 绳 忙 骤 服 粹 荷 吧 尝 扮 兑 削 浩 敏 频 戴 膨 秀 矽 滇 钎 写 啥 俞 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3737 （5 5）研究故障检测方法）研究故障检测方法 设定故障发生后，说明故障所表现的异常状态设定故障发生后，说明故障所表现的异常状态 及如何检侧，例如通过声音的变化，仪表指示量及如何检侧，例如通
45、过声音的变化，仪表指示量 的变化进行检测。对保护装置和警报装置，要研的变化进行检测。对保护装置和警报装置，要研 究能被检测出的程度如何并做出评价。究能被检测出的程度如何并做出评价。 矮 墟 黔 诡 隘 逮 搜 荐 暂 化 绍 溜 页 培 丽 腿 京 蹋 铃 尤 圃 它 甚 舶 凄 渺 除 趁 它 悠 侵 揩 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3838 （6 6）确定故障等级）确定故障等级 由于各种故降模式所引起的子系由于各种故降模式所引起的子系统统统统、系、系统统统统事事 故有很大的差故有很大的差别别别别，因而在，因而在处处处处理措施上就要分清理措施上就要
46、分清 轻轻轻轻重重缓缓缓缓急区急区别对别对别对别对 待。故障等待。故障等级级级级是衡量是衡量对对对对系系统统统统任任 务务务务、人、人员员员员安全造成影响的尺度。确定故障等安全造成影响的尺度。确定故障等级级级级 的方法有以下几种。的方法有以下几种。 简单简单简单简单 划分法。划分法。将故障模式将故障模式对对对对子系子系统统统统或系或系统统统统 影响的影响的严严严严重程度分四个等重程度分四个等级级级级，见见见见表表3 3所示，可根所示，可根 据据实际实际实际实际 情况情况进进进进行分行分级级级级。 犬 椽 倚 炕 镐 酞 屁 更 硬 灯 删 睡 永 冬 特 亥 捻 蝗 储 堡 醚 膜 袱 葱 翌
47、 教 澄 步 满 赣 焦 欺 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 3939 表表3 3 故障类型分级表故障类型分级表 故障等级 影响程度可能造成的危害或损失 I级级 级 级 级 致命性 严严重性 临临界性 可忽略性 可能造成死亡或系统损失 可能造成严重伤害，严重职业病或主系统损坏 可造成轻伤轻伤 、轻职业轻职业 病或次要系统损统损 坏 不会造成伤伤害和职业职业 病，系统统也不会受 损损 棱 融 霞 貌 悟 签 账 符 的 寸 砾 侥 傲 教 严 瑶 底 弃 核 竞 肪 泊 傀 炼 霄 捍 螺 烫 痉 人 闸 礁 故 障 类 型 及 影 响 分 析 故 障 类 型 及 影 响 分 析 4040 评评评评点法。点法。在在难难于取得可靠性数据的情况下于取得可靠性数据的情况下 ，可采用此法，它比，可采用此法，它比简单简单 划分法划分法较较精确。精确。该该方方 法从几个方面来考法从几个方面来考虑虑故障故障对对系系统统的影响程度，的影响程度， 用一定点数表示程度的大小、通用一定点数表示程度的大小、通过计过计 算，求出故算，求出故 障等障等级级。 评评点数由下式求得：点数由下式求得： 式中，式中， - - 总总点数点数, , ；