fta故障树分析简介（精选4篇）
fta故障树分析简介 篇1
故障树分析法(Fault Tree Analysis，以下简称FTA)
就是在系统（过程）设计过程中，通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬件、软件、环境、人为因素等)进行分析，画出逻辑框图(即故障树)，从而确定系统故障原因的各种可能组合及其发生概率，以计算系统故障概率，采取相应的纠正措施，提高系统可靠性的一种设计分析方法
故障树分析主要应用于
(1)搞清楚初期事件到事故的过程，系统地图示出种种故障与系统成功、失败的关系。
(2)提供定义故障树顶未卜事件的手段。
(3)可用于事故（设备维修）分析。
故障树分析的基本程序
1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。
2.调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。
3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。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上事件。
4.确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。
5.调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。
6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。
7.分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。
8.事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。
9.比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。
10.分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。目前我国故障树分析一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果
fta故障树分析简介 篇2
关键词：安全社区,风险诊断,事故树分析,道路交通
1 前言
安全社区建设已成为我国加强安全“双基”工作、创新安全管理的重要工作平台。风险诊断工作, 对于安全促进方向的决策起着支撑性作用。要实现合理、有效的社区风险诊断, 必须借助各领域的科学评价方法进行系统分析。
本文试图通过运用事故树, 实现对某镇道路交通主要事故的分析, 获得事故风险干预对策。由此探讨事故树分析法在安全社区风险诊断中的适用程度及运用方向。
2 工作原理及方法
2.1 基本原理
事故树分析 (FTA) 是安全系统工程中常用的一种演绎推理分析方法, 把系统可能发生的某种事故 (顶事件) 与导致事故发生的各种原因 (中间事件、基本事件) 之间的逻辑关系用事故树的树形图表示, 通过对事故树的定性和定量分析, 为确定安全对策提供依据。
事故树分析法的数学运算, 主要是基于图论、布尔代数运算规则及概率论相关原理。本文采取“Easy Draw事故树绘制与计算程序V2.19”实现绘制、计算过程, 故相关数学公式在此省略。
2.2 工作方法及流程
2.2.1 基础资料搜集
准备工作所需的基本安全技术知识、事故的历史数据、危险源分布情况、相关人员的建议。
2.2.2 确定顶上事件
按照严重程度/发生频次由高至低的选。
2.2.3 编制事故树
按照事故与基本事件/中间事件的逻辑关系编制事故树。
2.2.4 定性定量分析
通过结构化简, 求出最小割集和最小径集, 确定各基本事件的结构重要度排序, 得出最佳方案及控制环节的先后排序, 同时可计算概率。
2.2.5 得出干预对策和建议
根据每个事件的事故树分析结果, 可以汇总出全面降低或预防这些事故的优化方案集合, 为安全促进工作提供支撑和素材。
3 某镇道路交通伤亡事件的事故树分析
3.1 基础资料收集
从当地各部门、机构以及居民中搜集了5类信息: (1) 道路交通概况; (2) 日常隐患排查结果; (3) 交管部门的事故记录数据; (4) 医疗机构监测到的相关伤害类型和原因; (5) 通过问卷、座谈获得的公众意见。
3.2 确定顶上事件
结合基础资料及会商意见, 从事故发生频次和严重程度两方面考虑, 得出4类对该镇交通安全状况起控制作用的事件组合为事故树顶上事件:
(1) A、B路口车辆碰撞 (A、B路口路况及事故细节接近, 视为同一事件) ;
(2) 山区环线车辆坠崖;
(3) 丙渠临河路段车辆坠河 (潜在事故) ;
(4) 车辆对行人造成伤害。
3.3 建立事故树模型
3.3.1 A、B路口车辆碰撞事故树 (见图2)
顶事件:
T路口车辆碰撞
中间事件:
M1:车辆未按规则通行, M2:避让不及时, M5:路口信号失灵。
M6:未遵守信号指示, M4:制动距离过长, M3:初速度过快。
M10:未及时采取措施, M8:超载, M9:车况较差。
M7:故意超速, M11:未采取替代措施或手段, M12:运动位置重合。
基本事件:
X1:安全意识较差, X2:限速标志不明显或无限速标志, X3:监控、处罚力度不够, X4:执法监督力度不够, X5:安全意识薄弱, X6:未按要求年检和保养, X7:报废车辆、非法改装车辆, X8:安全意识差, X9:缺乏现场监管, X10:设备故障, X11:巡查频率不够, X12:当地缺少临时信号设备, X13:管理人员缺乏指挥能力, X14:通过路径有交叉点, X15:两辆车同时行驶至交叉点。
3.3.2山区环线车辆坠崖事故树
顶事件:
T车辆坠崖
中间事件:
M1:车辆失控驶出路面外侧, M2:弯道速度过快, M3:人为因素导致。
基本事件:
X1:道路临边无防护措施, X2:酒驾、疲劳驾驶导致坠崖, X3:缺少限速标志或设施, X4:超载, X5:恶劣天气 (省略事件) , X6:避让导致坠崖, X7:安全意识薄弱。
3.3.3 丙渠临河路段车辆坠河事故树 (见图4)
顶事件:
T车辆坠河
中间事件:
M1:路段无照明, M2:超速过弯, M3:误判路况。
基本事件:
X1:丙渠临边无隔离防护, X2:照明设施损坏, X3:未安装照明设施, X4:酒后驾驶, X5:安全意识差, X6:标志缺失, X7:路况信息未通报、公示。
3.3.4车辆对行人造成伤害事故树
顶事件:
T车辆对行人造成伤害
中间事件:
M1:行人行走在机动车道, M2:车辆避让行人失败, M3:行人避让车辆失败, M4:车辆违反交规。
基本事件:
X1:无过街天桥等设施 (横穿) , X2:无人行道 (沿路) , X3:行人违反交规, X4:酒驾/疲劳驾驶, X5:年老体弱/年幼缺乏看护, X6:安全意识/行为薄弱。
条件事件:
C1:车辆减速距离不够。
3.4 定性定量分析
(1) 利用布尔代数对各树进行结构函数化简 (过程略) ;
(2) 得出引发各事件的最小割集:
(1) 引发事件“A、B路口车辆碰撞”的最小割集有15个:
(2) 引发事件“山区环线车辆坠毁”的最小割集有6个:
(3) 引发事件“丙渠临河路段车辆坠河”的最小割集有6个:
(4) 引发事件“车辆对行人造成伤害”的最小割集有6个:
(3) 得出防控各事件的最小径集:
(1) 防控事件“A、B路口车辆碰撞”的最小径集有12个:
(2) 防控事件“山区环线车辆坠崖”的最小径集有2个:
(3) 防控事件“丙渠临河路段车辆坠河”的最小径集有2个:
(4) 防控事件“车辆对行人造成伤害”的最小径集有3个:
(4) 基础事件结构重要度分析及排序 (基于径集) :
结构重要度分析及排序, 其目的是辨识各类基本事件对顶上事件产生的影响。通常是通过估算来求得系数 (此处省略计算公式及过程) :
(1) 事故“A、B路口车辆碰撞”的基础事件结构重要度排序:
I[X14]=I[X15]>I[X10]>I[X8]=I[X9]>I[X11]>I[X12]=I[X13]>I[X2]=I[X6]=I[X7]>I[X1]=I[X3]=I[X4]=I[X5]
(2) 事故“山区环线车辆坠崖”的基础事件结构重要度排序:
I[X1]>I[X2]=I[X3]=I[X5]=I[X6]=I[X4]=I[X7]
(3) 事故“丙渠临河路段车辆坠河”的基础事件结构重要度排序:
I[X1]>I[X4]=I[X5]=I[X6]=I[X7]=I[X2]=I[X3]
(4) 事故“车辆对行人造成伤害”的基础事件结构重要度排序:
I[C1]>I[X1]=I[X2]>I[X4]=I[X6]=I[X3]>I[X5]
3.5 综合分析及对策建议
(1) 就四类事故的最小割集数量来看, 事故“A、B路口车辆碰撞”具有15个, 其余三类事故均为6个, 可见该镇的几类主要交通事故原因的多样化;
(2) 从四类事故的最小径集数量来看, 事故“A、B路口车辆碰撞”为12个, 事故“车辆对行人造成伤害”为6个, 其余两类事故为2个;可见防止事故的途径具有多种选择, 但在制定方案时, 须考虑其可操作性, 如事故“A、B路口车辆碰撞”的最小径集{X14}、{X15} (即通过立交桥等硬件措施, 实现不同轨迹车辆的隔离和分流) 是该镇目前的经济水平难以企及的, 事故“车辆对行人造成伤害”的最小径集{C1} (确保任何情况下的制动距离) 和{X1, X2} (人车完全分流) 难以短期实现。
(3) 从基于径集的结构重要度排序, 可以看出, 在各类事故中, 硬件防护/隔离措施的提升均为理想状态下的最佳途径, 但结合该镇经济社会现状, 这需要逐步推进, 采取因地制宜的方案组合。
(4) 综上, 提出针对该镇交通安全现状的具体对策建议:
(1) 加强路口信号设备检修维护;同时, 建议该镇储备临时信号设备;
(2) 主要路口尽量实现监管人员到场指挥;
(3) 争取资金投入, 完善山区路段、临河路段的临边防护设施;
(4) 严格限速, 并在行人较多的区域加密减速带, 强制减速;
(5) 加大对酒驾、超载等违法违规行为的查处力度;
(6) 通过分级分类培训宣传, 提高全民交通安全行为意识, 降低各类违法违规行为出现概率;
(7) 未来地方经济发展到一定程度, 在车流量大的路口实现道路立交;逐步拓宽人行道、设立过街天桥, 实现道路人车分流。
4 结论
采煤机行走机构的故障树分析 篇3
关键词：采煤机；行走机构；故障树；分析
一、采煤机行走机构及其故障
采煤机行走机构包括了采煤机的齿轨轮、导向滑靴和刮板输送机的销排等。其中导向滑靴和销排配合，以此来确保采煤机的齿轨轮与销排齿形的正确啮合。在采煤工作过程中，导向滑靴承受着采煤机的重力，齿轨轮主要在采煤机与刮板输送机之间传递牵引力。由于采煤机的工作环境较为复杂，齿轨轮和导向滑靴发生的故障频率较高，进而对采煤产量有着较为严重的影响。其主要的故障有：齿轨轮齿面磨损、崩齿断齿，导向滑靴的导向面磨损等。
二、采煤机行走机构故障树模型
采煤机行走机构故障是指采煤机不能正常运行、工作。要先对引起采煤机行走机构故障的失效因子和故障模式的组和方式进行具体的分析与确定，才能进一步的创建采煤机行走机构的故障树模型。
失效因子直接影响着采煤机行走机构故障树建立的中间事件之间的逻辑关系，并且能借助于已有的失效因子来确定事件在导致故障发生过程中的重要度。在进一步确定失效因子后，开始建立相应的故障树分析模型。
（1）分析逻辑关系。在建立采煤机行走机构故障树分析模型前，相关技术人员要对采煤机系统的组成结构及其各部分之间的逻辑关系进行充分的分析与熟悉，并掌握相关的技术资料及其维修和保养的记录。对采煤机的机械结构、环境因素以及其他潜在的影响因素进行充分的考虑，进而为故障树模型的建立提供数据依据。（2）确定系统的顶事件。顶事件是指采煤机系统在进行采煤工作过程中最不希望发生的事件。而在采煤机行走机构的故障树分析模型中指的是采煤机行走机构在工作过程中发生的故障事件。顶事件对采煤机行走机构的故障树分析模型建立的后续中间事件之间的逻辑关系的确定有着重要的指导作用，因此在建立故障树分析模型之前，相关的技术人员要对行走机构中的顶事件先进行准确的确定。（3）确定系统边界条件。1）已经确定的中间事件必须要有准确定位。2）已经确定的底事件必须要有明确、合理的划分范围限定。（4）建立故障树。在充分确立采煤机行走机构的顶事件和底事件后，即可按照相应的功能流程及其中间事件的逻辑关系来建立逐级向下的顶事件故障分析模式和相互联系的故障树分析模型。（5）分析、整理简化系统。在采煤机行走机构的故障树分析模型建立以后，相关的技术人员则可根据故障树来对采煤机行走系统进行合理的分析、整理和简化，并采用定性分析来寻求最小的割集。其中边界条件的的明确是为了进一步促进底事件和系统失效因素的确定，若边界条件缺失则可能导致某些事件在分析过程中会出现故障因素无限细分，进而导致耗时量大，且难以确定导致故障发生的因素。
三、采煤机行走机构故障树定性分析
故障树的定性分析其主要目的就是为了明确系统故障起因或是导致顶事件失效因子的组合方式，进而来明确采煤机行走机构中的薄弱环节。
明确顶事件发生的最小割集是对采煤机行走机构故障树进行定性分析的首要前提。下面根据上行法对采煤机行走机构故障树进行定性分析。要根据故障树
自下而上的各项中间事件的逻辑关系，逐级带入分析、整理简化，然后再运营事件逻辑关系中的幂等律进行简化，由吸收率运算后，则最终根据顶事件的积和解算，可知采煤机行走机构的故障树分析最小割集为：[D1]、[D2]、[D3]、[D6]、[D8]、[D9]、
[D12]、[D13]、[D15]、[C1]、[C2]、[C3]、[C4]、[C5]、[C8]、[C13]、[C14]。
经统计得出的十七个导致顶事件发生的最小割集，都属于第一阶最小割集，其任何一个事件的发生都会导致顶事件的发生，进而导致采煤机行动机制的故障。如：零件强度的不足，进而导致采煤机行走机构的健、轴和销的故障，进而导致行走机构的故障；齿轮表面润滑效果不足，使得采煤机杂进行高强度工作过程中，齿轮的摩擦力增加，且相对速度加大，进而使得齿面的温度较高，齿面油膜消失，进而导致齿轮的金属面接触发生相互黏结，长此以往则会导致齿轮磨损消失，进而引发采煤机行走机构的故障。
结束语：综上所述，采煤机的行走机构是采煤机系统的重要组成部分，其故障直接影响着采煤机系统的正常运行。本文主要分析了采煤机行走机构的故障，分析确定了行走机构顶事件的失效因素，并根据失效因素、中间事件之间的逻辑关系的联系来建立了故障树分析模型，并对其进行了定性分析，明确了采煤机行走机构顶事件的最小割集，并借此来分析、确定采煤机行走机构的故障因素，同时也能对采煤机系统的薄弱环节进行相应的识别。最后，对采煤机行走机构进行故障树分析，有利于辅助采煤机故障与导致故障产生因素的分析、确定，进而有利于相关的技术人员对采煤机故障进行定性分析，也便于技术人员对采煤机进行故障评价与改善。
参考文献：
[1] 周新建，李龙，乔心州. 采煤机行走机构的故障树分析[J]. 煤矿机械，2014，11：283-285.
fta故障树分析简介 篇4
摘 要：本文主要介绍了某型电磁继电器一种金属多余物产生及导致失效的故障模式，通过故障树分析法对继电器生产过程分析，确定了多余物产生的根本原因，采取了有效措施避免类似故障重复发生。
关键词：电磁继电器；失效；多余物；工艺改进
电磁继电器是一种由控制电流通过线圈时产生的电磁吸力来驱动磁路中的可动部分，从而实现触点的开、闭或转换功能的控制元件，其结构较为复杂。所以在电子设备中，电磁继电器属于失效率比较高的元器件。例如，1971 年日本发射第一颗科学卫星，共用了1400个电子元器件，其中，继电器仅占 0.9%，但其失效数量占到元器件失效总数的 4.7%。内部存在可动多余物，是引起电磁继电器失效的主要失效模式之一。
1 背景介绍及故障分析方法
上海航天设备制造总厂某型产品使用国内生产的电磁继电器，连续4个月内发生多个继电器失效，失效现象都为继电器内部发现多余物。按照航天质量管理要求，对连续发生的多起产品质量问题进行了“归零”。由于连续出现质量问题，用户方代表也对前期已交付产品质量情况产生了怀疑，为消除用户担心，避免发生更多的质量问题，需找出问题根本原因，采取有效措施，确保交付产品质量可靠。
故障树分析（Fault Tree Analysis，FTA）技术是1962年在美国贝尔电报公司的电话实验室开发的。它采用逻辑的方法，可以形象地进行故障的分析，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，不仅可以作定性分析，还可作定量分析，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，是安全系统工程的主要分析方法之一。
本文即利用故障树分析法，对该单位承制型号产品中出现电气继电器失效问题进行分析，找出故障点，分析失效机理，提出了具体改进措施，保证交付产品的质量可靠。
2 故障原因分析
此次失效的继电器为4组触点（原理见图1），密封式电磁继电器，工作电压DC24V。主要故障现象为继电器加电后仅有1组导通。根据电磁继电器内部结构及设计原理，建立故障树如图2。
2.1 故障因素排查 复查继电器生产的工艺文件，其中未明确整件尺寸测试点，仅要求使用游标卡尺测量整件外形尺寸。由于检查位置不在熔瘤突出点（见图3），测量数据未能反映整件的最大尺寸，导致套壳时整件与外壳刮蹭产生多余物。因此不能排除因素X7。
通过复查继电器的装配班组人员，其人员相对稳定且都经过考核培训，具有多年实践经验，没有新的人员。开壳检查不同人员装配的不同批次产品，均发现个别继电器有不同程度划伤。与人员操作不当无关，可以排除因素X8。
2.2 故障排查结论 综上所述，继电器内的金属多余物是由于继电器工艺控制不到位，整件焊接时侧板处焊瘤突出，使得整件最大尺寸超出了外壳内腔尺寸，继电器装配时两者产生刮蹭产生多余物。
2.3 故障复现工作 取继电器现场装配的电磁系统1件，测试一侧残余熔瘤高出轭铁面约为0.1，另一侧高出约0.06mm，测试电磁系统的整件尺寸为30.65，点焊整件后完全模拟装配套壳，拆壳后发现外壳一侧已有划痕，末端划痕处有明显金属多余物。电磁系统点焊熔瘤尺寸超差而导致套壳时刮蹭外壳内壁产生多余物的故障可以复现。通过故障复现工作可以说明故障树分析准确、排查结论正确。
3 主要采取的改进措施
3.1 已交付继电器处理措施 通过对故障原因的排查分析和故障复现工作，说明前期按照此工艺方法生产装配的继电器都有可能存在类似的失效模式，最终确定将已交付用户使用的所有批次继电器全部召回。
3.2 整件检测方法改进 整件检测套的结构简图见图4，主要是以底板外形尺寸为基准，检查整件最大外形尺寸。此方法能够及时有效地剔除不合格品，不会造成整件外形尺寸的漏检及误判，有效保证整件与外壳间的配合间隙。
经试验验证，继电器开盖检查，按照改进后的方法生产的继电器没有出现外壳被划伤的现象，说明此问题彻底得到了解决。
4 结语
电磁继电器属于失效率比较高的元器件，内部存在可动多余物，是引起电磁继电器失效的主要失效模式之一，本文使用故障树分析法，对实际生产过程中出现的一种金属多余物造成失效的故障模式进行了详细分析，采取了有效的应对措施。彻底消除了一类故障模式，提高了电磁继电器可靠性，同时也提供了一种可以借鉴的故障分析方法。
参考文献：
[1]孔学东，恩云飞.电子元器件失效分析与典型案例[M].北京：国防工业出版社，2006.
[2]郑世才，胥维勋，孙永玲，等.新的PIND检验技术[J].航天制造技术，2003（1）：69.