故障模式影响

故障模式影响（共9篇）

故障模式影响 篇1

摘要：提出了在电力变压器维修中采用RCM优化维修过程。采用故障模式及影响分析法对电力变压器常见故障进行了分析, 得到了变压器常见故障的故障模式、故障原因、故障影响、补偿措施等信息。这些信息可为制定变压器预防性维修计划及提高变压器系统可靠性提供依据。

关键词：RCM,故障模式及影响分析,电力变压器,维修

1 概述

在电力变压器的运行维护中, 必不可少要对变压器的运行状态进行评估。准确评估变压器状态对实施变压器状态维修, 从而降低变压器维修费用和提高变压器可靠性具有重要理论意义和实际应用价值。以可靠性为中心的维修[1] (Reliability Centered Maintenance, 简称RCM) 是目前国际上通用的用以确定装备 (或设备) 预防性维修需求、优化维修制度的一种系统工程过程, 也是我军各类复杂武器系统制定预防性维修大纲的规定方法。故障模式及影响分析 (Failure Modes and Effects Analysis, 简称FMEA) 是系统地分析产品各组成单元所有可能的故障模式、故障原因及后果, 其分析结果不仅可为维修人员诊断故障、制定维修计划提供依据, 还可为设计的综台评定及其可靠性、维修性和安全性等工作提供信息。

2 RCM和FMEA。

2.1 RCM。RCM可定义为[3]:按照以最少的资源消耗保证装备固有可靠性和安全性的原则, 应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的过程或方法。2.2 FMEA。RCM是制定装备维修要求的一种过程或方法, 它强调花费尽可能少的维修资源, 来保持装备的固有可靠性和安全性。为了保证设备在使用过程中的可靠性, 则首先要清楚影响设备的可靠、安全运行的各种因素, 之后才能采用预防手段、措施避免故障的产生。所以RCM分析步骤中的第二步, 故障模式及影响分析 (FMEA) 是整个RCM分析的出发点, 为最后的维修决策提供最基本信息。

3 电力变压器的故障模式及影响分析。

3.1FMEA分析。为了进行故障模式及影响分析, 将电力变压器分为若干子单元, 如:绕组、器身、套管、绝缘部分、冷却装置、油绝缘。通过和相关人员讨论以及参阅文献, 对电力变压器进行失效模式和影响分析。3.1.1铁芯。铁芯是变压器的磁路部分, 铁芯的功能作用是承载磁通量。这部分的失效模型是一种变压器有效性的降低。原因可能是由于受到励磁涌流冲击造成铁芯的机械故障, 或者在安装、运输等作业期间造成的铁芯移位, 长期运行会破坏铁芯硅钢片的绝缘。3.1.2绕组。绕组是变压器的电路部分, 也是进行电压变换的基本部件, 其作用是承载电流。绕组一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上, 低压绕组在内层, 高压绕组套装在低压绕组外层, 以便于绝缘。目前绕组的主要使用铜作为材料来源。在短路、雷击、电网短路或变压器移位过程中可能出现另绕组发生移位变形的机械力, 绕组除了对可承受的电介质应力和热量有一定要求外, 还必须可以承受一定的机械力。短路时变压器内部可能出现局部高温或局部高能量放电现象, 如不及时处理会导致变压器绕组完全损坏, 严重时其油温快速升高, 体积膨胀, 甚至导致变压器爆炸, 升级为灾害性故障。绕组中另一个可能发生的故障是纤维素绝缘材料失效, 如绝缘受潮或绝缘击穿, 其原因为变压器油劣化分解。3.1.3器身。油箱首先是作为变压器油的容器, 同时也起到散热冷却等保护作用。器身要经受环境气候的不利影响, 比如腐蚀性空气、高湿度和太阳辐射等等。器身常见故障有以下一些:主变大盖法拉、手孔板、人孔洞橡皮压得不均匀、本体连接蝶阀, 放油阀密封橡皮位置放置不正, 密封橡皮损坏老化, 密封接触面未处理干净等造成部分渗漏油;油箱磁屏蔽固定接地不良, 造成放电、绝缘损坏;安装、运输等作业中的撞击, 抽真空时真空度未到达厂家要求, 可能造成箱体变形。3.1.4套管。套管将变压器内部的高低压引线引到油箱的外部, 套管不但作为引线对地的绝缘, 也起着固定引线和将电流输送到箱外的作用, 它需适应外界各类环境条件, 并要有一定的机械强度, 是变压器中一个主要部件。套管常见的故障有以下一些:套管表面脏污吸收水分后, 会使绝缘电阻降低, 其后果是容易发生闪络, 造成跳闸。同时, 闪络也会损坏套管表面。脏污吸收水分后, 导电性提高, 不仅引起表面闪络, 还可能因泄漏电流增加, 使绝缘套管发热并造成瓷质损坏, 甚至击穿;套管胶垫密封失效, 油纸电容式套管顶部密封不良, 可能导致进水使绝缘击穿, 下部密封不良使套管渗油, 导致油面下降。套管密封失效的原因主要有两个方面:一是由于检修人员经验不足, 螺栓紧固力不够;二是由于超周期运行或是胶垫存在质量问题、胶垫老化等;套管本身结构不合理, 且存在缺陷。比如, 有的220k V主变套管, 由于引线与引线头焊接采用锡焊, 220千伏A相套管导压管为铝管, 导线头为铜制, 防雨相为铝制, 这种铜铝连接造成接触电阻增大, 使连接处容易发热烧结, 导致发生事故;套管局部渗漏油, 绝缘油不合格, 套管进水造成轻度受潮;套管中部法兰筒上接地小套管松动断线;接地小套管故障, 使套管末屏产生悬浮电位, 发生局部放电;套管油标管变脏, 看不清油位, 在每年预试取油样后形成亏油。在套管大修中, 抽真空不彻底, 使屏间残存空气, 运行后在高电场作用下, 发生局部放电, 甚至导致绝缘层击穿, 造成事故。3.1.5冷却器。冷却器是让变压器油通过强迫循环流经其内部而使变压器油冷却的装置。在各组冷却器完好的情况下, 冷却器故障信号时亮时灭, 造成了变电站值班人员监视的困难。这种故障现象的原因是因为总控箱到分控箱内的三根电源线及三根控制线合用一根6芯电缆。由于电容感应效应, 在故障信号回路中, 时间继电器常充电, 使得常开接点接通, 造成故障灯亮, 感应电荷释放。当感应电荷释放完毕, 时间继电器常开接点打开, 这样就出现故障灯时亮时灭的现象。而分控箱内的热继电器跳开、电机轴承损坏、绕组烧毁、电机接线盒进水、接触器或热继电器损坏等等可能造成冷却风扇电机停转。还有一种故障模式是发出工作冷却器故障信号, 备用冷却器投入运行。其原因是工作冷却器的油泵损坏, 或工作冷却器的油流继电器损坏, 常闭接点未断开, 或分控箱内交流接触器烧坏。3.2建立FMEA表格。完成FMEA分析后, 需填写FMEA表格, 建立该表格的步骤为:a.填写表头。b.根据故障模式种类填写“序号”和“故障模式”两栏。c.针对不同故障模式, 分析其可能的原因、检测方法和补偿措施, 完成“故障原因”、“故障检测方法”、“补偿措施”三栏的填写。d.通过分析各故障模式的影响, 完成“故障影响”一栏的填写。

4 结论和展望。

在电力变压器的使用中应用基于RCM理念进行维修优化, 通过对变压器进行FMEA分析, 找到了影响其可靠性、安全性的重要的故障模式和故障原因、故障影响, 为后续的状态评估、故障诊断以及制定维修策略提供了最基本的信息。基于RCM的维修优化, 对设备维护有着巨大的作用, 现行的按设备分类进行预防维修的方针将受到挑战, 而需代之以更灵活的策略, 但也要求更为完善的基础工作体系, 包括故障报告和统计分析、故障模式分类、对具体设备的详尽的分析, 需要注重技术手段的建立, 包括维修技术手段和维修决策支持手段, 以及维修计划的管理模式等。

参考文献

[1]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京:国防工业出版社, 2007:1-35.[1]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京:国防工业出版社, 2007:1-35.

[2]Bergman W J.Slecting circuit breaker moni-toring[A].Proceedings of the IEEE Power Engi-neering Society Transmission and Distribution Conference[C].IEEE Atlanta USA, 2001:1071-1076.[2]Bergman W J.Slecting circuit breaker moni-toring[A].Proceedings of the IEEE Power Engi-neering Society Transmission and Distribution Conference[C].IEEE Atlanta USA, 2001:1071-1076.

[3]国家军用标准GJB1378-92.装备预防性维修大纲的制定要求与方法[S].国家军用标准GJB1378-92, 1992:51-127.[3]国家军用标准GJB1378-92.装备预防性维修大纲的制定要求与方法[S].国家军用标准GJB1378-92, 1992:51-127.

[4]赵振宁, 陈峰.以可靠性为中心的维修在电力公司中的应用[J].华北电力技术, 2002, 28 (8) :20-23.[4]赵振宁, 陈峰.以可靠性为中心的维修在电力公司中的应用[J].华北电力技术, 2002, 28 (8) :20-23.

[5]Guuinic P, Aubin J.CIGRE's work on power transformer[A].Substation Equipment Diagnostics conference IX[C].ERPI:New Orleans, Louisiana, USA, 2001:40-55.[5]Guuinic P, Aubin J.CIGRE's work on power transformer[A].Substation Equipment Diagnostics conference IX[C].ERPI:New Orleans, Louisiana, USA, 2001:40-55.

[6]吴立增.变压器状态评估方法的研究[D].保定:华北电力大学, 2005.[6]吴立增.变压器状态评估方法的研究[D].保定:华北电力大学, 2005.

故障模式影响 篇2

网络环境

家中有两台计算机，其中用于Internet连接共享的主机安装了两块网卡，一块是计算机内置的10M网卡，另外一块是10/100M自适应的网卡，其中内置的10M网卡直接与小区的局域网交互机相连接，接入到小区宽带网络中，10/100M自适应的网卡直接与家中的另外一台计算机相连接，家中两台计算机相互传输数据时的速度可以达到100M标准。

故障现象

最近笔者在Internet连接共享主机中在线观看电影时，发现网络突然出现断流现象，考虑到小区的电信宽带局域网，偶尔也会发生网络突然断线的故障，这种故障一般会过一段时间后就能自然恢复了，因此笔者一开始也没有把网络突然断流故障放在心上，于是就忙其他事情了。可过了几天后，笔者再次上网时，发现这样的断流故障仍然存在;不得已，笔者向电信公司报了维修故障，请来了电信的网络技术人员。这位老兄看上去技术还挺娴熟的，对我提到的故障现象好象早已了然于胸，径直对操作系统的相关设置进行了调整，然后又打开网络属性设置窗口，把网卡的工作模式修改了一下，整个过程大约只持续了1分钟。满以为行家一出手，就能立马把网络断流故障“驱走”;可谁曾想到，再次上网测试时，发现行家的“闪电行动”竟然没有任何效果。这一下，行家放慢了检查速度，对系统的任何上网设置进行了逐一查看，在确信上网设置一切正常的情况下，又开始了对网络连接线路的排查;功夫不负有心人，最后电信的工作人员终于找到故障的“罪槐祸首”，原来是小区的局域网交换机因意外原因突然停电了，怪不得在参数设置方面鼓捣来、鼓捣去，没有一丁点作用!

到了这里好象网络断流故障就应该解决了，然而人算不如天算，当电信的工作人员将局域网交换机的电源接通后，用于Internet连接共享的主机直接就不能上网了，但是将10/100M自适应的网卡与局域网交换机连接时，上网就正常了。那么为什么计算机内置的10M网卡，突然之间就不能正常工作了呢?电信的行家给了笔者这样的解释，或许是由于内置10M网卡在长时间工作后性能的稳定性已大大下降，或许是内置网卡无法从主板中获得足够的电源功率。的确，当笔者尝试着将计算机内置的10M网卡，与家中的另外一台计算机相连接时，发现家庭内部的网络也不通了，这似乎也验证了电信行家的结论是正确的。

故障解决

笔者怎么也想不通，网卡为什么会在突然之间就损坏了，毕竟它传输的通常都是微弱信号，在没有受到外力干预的情况下，网卡往往是不容易被报废的呀?!笔者实在不甘心就这样不明不白地让网卡“退役”，于是自己动起了脑子，开始思考电信人员过来维修的全过程;突然之间笔者想到维修人员好象对网卡的工作模式进行过修改，会不是网卡的工作模式惹的祸呢?于是我一不做，二不休，迅速打开网络属性设置窗口，在“常规”标签页面中选中计算机内置的10M网卡，并单击一下“配置”按钮，在其后出现的配置页面中，查看到网卡的当前工作模式是BNC 10base2，而该工作模式通常用于以同轴电缆作为传输介质的网络连接，而目前我的网络是通过双绞线与局域网交换机相连接的，很明显网卡的工作模式设置出现了错误，

另外网卡还有几种工作模式，它们分别是全双工模式、半双工模式以及AUI 10base5模式，其中AUI 10base5模式也是用于以同轴电缆作为传输介质的网络连接的，剩下的网卡只能工作在全双工模式下或半双工模式下了。后来，笔者又尝试着将网卡分别设置为全双工模式和半双工模式进行工作，发现网卡此时都能正常工作，而且网卡也不出现断流现象了。至此，网卡断流故障就这样解决了!

故障总结

总结上面的故障排除过程，笔者得出了以下几点体会:

1、遇到网络访问出现故障时，应该首先对网络的物理连接以及网络硬件自身的状态进行一下检查，毕竟这方面检查有的可以直接通过人眼观察出来;例如本文中的局域网交换机由于遇到意外原因突然停电了，要是此时我们先观察一下网卡的信号指示灯状态，说不定就能快速把交换机停电的因素给查找出来，而用不着花费太多的时间，在参数设置和系统设置方面进行鼓捣，这样就能提高网络故障排除的效率。

2、发生任何网络故障，需要请其他专业技术人员帮忙维修时，必须尽可能详细地把故障现象描述给维修人员，这样可以帮助维修人员缩小故障排查范围，快速准确查找故障原因。

3、要注意网卡工作模式对网络传输状态的影响，以便日后遇到相同故障状态时，能尽快地恢复网络故障。例如，当网络传输状态一切正常时，你可以将此时的网卡工作模式记忆下来;要是以后网卡一旦遇到什么故障，你就能很容易判断和调整故障了。只要打开网络属性设置窗口，进入到“常规”标签页面，选中发生故障的网卡型号，再单击“配置”按钮，打开网卡工作模式设置窗口，检查网卡当前工作模式是否和正常模式一致，要是不一致的话，你不妨尝试着将它调整为正常模式，说不定你遇到的网卡奇怪故障就自动消失了。

故障模式影响 篇3

1 系统组成框图及故障部位分析

根据该系统的组成结构、信号流程和实际运行故障规律, 将系统硬件部分按照功能划分为7子系统, 软件部分划分为3子系统, 对硬件、软件和环境造成的故障分为33种故障模式并建立了数据库, 对故障部位、次数、比例进行统计分析, 见表1。

从统计的数据看, 硬件故障占82.32%, 软件故障占17.68%, 软件较硬件稳定, 硬件故障多发部位为客户端, 其次是设备电源, 再次是服务器地面站GBT、GPS天馈线, 软件部分主要是应用软件和安全软件, 主要的故障模式为系统自身应用软件和自身研发的软件的兼容性问题以及防火墙软件与专用软件的不兼容问题导致联网失效。降低这几个主要部位的故障率, 是提高系统可靠性的关键。

2 系统故障模式与原因分类

目前, 关于该系统的故障模式和代码尚未有相关的法规标准, 为分析方便并探讨该类设备的故障模式、代码的规范应用, 本文基于对发生过的故障进行了故障模式和代码分类统计, 见表2;对故障原因进行了分类和统计见表3。

表2将该系统故障分为6种类型, 33种故障模式。由于本文重点是对运行分析故障原因, 而非进行产品设计提出改进措施, 因此, 故障类型和故障模式主要是针对在实际运行中监测到的故障进行的统计, 并未结合电子元器件寿命数据和可靠性框图, 也可能未完全涵盖该系统所有故障类型和模式。

从表3给出的数据分析, 系统故障的主要原因是硬件原因, 主要体现在设备老化和接口电路损坏以及板件故障, 由于该系统24 h工作, 工作应力较大, 元器件老化严重, 板件处理能力下降, 另外该系统是基于网络的, 公网与内网的运行质量不佳也是影响正常工作的因素, 硬件故障的第三个主要原因是接口松动。其次是环境影响, 主要是受电磁干扰严重, 主要干扰源来自同类型产品的外场试验, 系统抗干扰能力较弱, 环境影响的第二方面是由于连接公网, 受到病毒影响或恶意攻击。软件方面的原因主要是由于此系统软件和关键硬件均为进口, 对参数适配、用户注册、传输数据格式加密等均有严格要求, 后期自行开发的软件和硬件接入系统后引起的不兼容和工作不稳定。人为原因主要是由于此项技术正在逐步研究、开发, 维护人员的水平有限, 错误判断和操作, 基准数据和维护数据更新错误和不及时, 需加强培训。

3 关键子系统FMECA分析

FMECA (失效模式、影响及危害性分析) 作为分析系统可靠性的技术已经被如航天、汽车制造、产品研发等领域广泛应用[5]。本文根据所建立的可靠性数据库, 运用FMECA的方法进行系统危害度的计算。首先对系统各子系统的危害度规定如下:GBT/GPS天馈CR1、GBT设备CR2、路由器CR3基站服务器CR4、交换机CR5、光配线架CR6、网络传输CR7、客户端CR8、设备电源CR9、数据库管理软件CR10、应用软件CR11、安全软件CR12。为突出重点, 本文略去了影响较小的故障模式的危害度计算。

子系统i以故障模式j发生故障致使该子系统发生故障的危害度CRij计算公式为[6]

子系统i对整个系统的危害度为

将式 (1) 代入式 (2) 得

式中:αij为子系统i以故障模式j发生故障而引起该子系统发生故障的故障模式概率;nj为子系统i第j种故障模式出现的次数;ni为子系统i全部故障模式发生的次数;βij为子系统i以故障模式j发生故障造成该子系统损伤的概率, 即丧失功能的条件概率, 根据国标推荐, βij=1表示该子系统肯定发生损伤βij=0.5表示该子系统可能发生损伤, βij=0.1表示该子系统很少发生损伤, βij=0表示该子系统无损伤[7];λi为子系统i的基本故障率, 是通过现场故障数据得到的平均故障, 其计算公式为

式 (5) 中:Ni为子系统i在规定时间内的故障总次数;t为子系统i在规定时间内的累积工作时间。由于该系统为24 h工作, 其在规定的时间内的累计工作时间为∑t=43 800 h。通过以上定义和公式计算, 得出ADS-B系统故障部位FMECA工作表, 见表4。

4 结论

(1) 该系统故障多发部位最重要的是客户端, 其次是设备电源, 再次是服务器和GBT、GPS天馈线, 软件部分主要是应用软件和安全软件, 以上部位是该系统可靠性运行的薄弱环节。降低这几个主要部位的故障率, 是提高系统可靠性的关键。

(2) 故障主要硬件原因主要是接口电路损坏、元器件老化、板件老化、接口松动、供电质量等, 引起系统不能正常工作的主要环境原因主要是干扰, 包括卫星导航信号干扰和人为干扰, 军方试验;软件系统的主要故障原因是系统自身应用软件和自身研发的软件的兼容性问题以及防火墙软件与专用软件的不兼容问题导致联网失效。改进的主要措施是完善防雷体系, 增配高质量的稳压电源, 防止电流冲击引起接口电路损坏, 增配备份板件, 改进机房环境应对老化现象, 增强抗干扰手段, 解决软件兼容问题和病毒防范。

(3) 从部位危害度看, 包括本地监控在内的客户端危害最大, 因为每种危害均会在客户端体现, 是实施飞行监控的最终部位, 应加强维护。另外, GBT是该系统的关键部件, 为安全考虑需增加备份。

(4) 对技术维护人员应加强培训, 减少误操作, 同时对数据库数据应及时进行维护, 避免数据更新不及时和参数失调引起系统精度下降甚至系统失效。

参考文献

[1] 国际民航组织 (ICAO) .ADS-B数据链的比较分析.第11次航行会议, 蒙特利尔, 2003

[2] Capstone.Capstone ADS-B Evaluation Report.Capstone Report, 2000

[3] 民航局飞标司.ADS-B技术在飞行运行中的应用.2008

[4] 民航局空管行业管理办公室.中国民航监视技术应用政策2010.11 AC-115-TM-2010-01

[5] GB/T7826—200X/IEC60812:2006系统可靠性分析技术——失效模式和影响分析 (FMEA) 程序

[6] 张海波, 贾亚洲, 周广文.数控系统故障模式、影响及危害度分析FMECA.中国机械工程, 2004;15 (6) :492

故障模式影响 篇4

据新网互联一位客户透露，他今晚陆续接到多个用户电话，反映其网站无法访问，

该客户在与新网互联的相关业务代表联系后获悉，该公司DNS服务器出现了故障，当时技术人员正在抢修，但对方未透露恢复时间。

“我听他们内部的人说，是今晚下班以后出的故障，大概晚上8点钟左右。他们没有解释原因，我估计至少有几万个域名受到影响。”上述新网互联的客户这样表示。

故障模式影响 篇5

故障模式影响与危害性分析 (Failure Mode, Effects And Criticality Analysis, 以下简称F M E C A) 是分析系统中每一产品所有可能的故障模式及其对系统造成的影响, 并按照每一个故障模式的严重程度及其发生概率进行分类的一种归纳方法。该方法以系统、全面、标准化的方式来判断部件故障对系统可能造成的影响, 摆脱了人为因素的干扰。

FMECA是一种由因到果、自下而上的分析方法, 即从元器件的故障开始逐级分析, 确定其对系统工作的影响, 分析的结果记录在事先准备好的表格内。

F M E C A的基本原理是通过分析发现产品潜在的薄弱环节 (即可能出现的故障模式) 、每个故障模式可能的原因、影响, 以及每个影响对安全性、战备完好性、任务成功性、维修及保障性资源要求等方面带来的危害。对每个故障模式的危害, 通常用故障影响的严重程度以及发生的概率来估计其影响危害, 并根据危害程度确定采取设计改进、使用补偿措施的优先顺序[1]。

1 米-17系列直升机燃油系统的FMECA

(1) 确认分析对象。

米-1 7系列直升机燃油供给系统功能是储备米-1 7直升机所需的燃油, 并保证在规定的各种飞行情况下按一定的顺序、安全可靠地把燃油送往发动机、АИ-9В和КО-50。

发动机燃油系统用于清洁燃油、向燃烧室供油和调节燃油流量, 操纵发动机压气机旋转叶片和断开空气启动机。

(2) 约定层次的确定

初始约定层次为米-17系列直升机;约定层次为:燃油系统;最低约定层次为外挂油箱 (011) 、内载油箱 (012) ……软导管 (062) 等。

(3) 严酷度定义的确定

根据米-17直升机燃油系统的每个功能故障模式对直升机工作的最终影响程度, 确定其严酷度。严酷度类别及定义见表1。

(4) 绘制米-1 7直升机燃油系统的FMECA表, 见表1、表2。

(5) 确定薄弱环节及关键项目

在统计米-1 7系列直升机燃油系统故障模式与危害性的基础上, 结合对米-1 7系列直升机燃油系统故障模式、原因、改进措施的基础上, 整理归纳出米-17系列直升机燃油系统严重故障模式清单。

2 燃油系统故障 (问题) 分析及改进措施

2.1 直升机燃油供给系统改进建议

1) 外挂油箱

外挂油箱的典型故障是焊缝裂纹。属于Ⅰ类故障模式。

改进建议:教育使用与维修人员, 爱护装备, 不随意踩踏油箱。机动飞行或特殊飞行科目, 在不影响任务的前提下, 减少外挂油箱的装油量, 保持油箱总油量在小于1%升。改进加油口形式, 增加密封性。

2) 消耗油箱

消耗油箱的典型故障是固定螺栓松动、抗油层脱层、橡胶层鼓包。属于Ⅲ类故障模式。

改进建议:进一步加强消耗油箱的质量控制, 严格橡胶制品的存放标准。

3) 电动输油泵、增压泵、离心式燃油泵、燃调柱塞泵

改进建议:根据不同类型的油泵, 有针对性的调整检查间隔, 严格拆卸安装程序, 杜绝人为差错。

4) 防火开关

改进建议:统一标准, 增加错误操纵语音提示, 防止发生损坏燃调的事例再度发生。

5) 转输开关

改进建议:加装燃油量语音提示。

2.2 发动机燃油系统改进建议

米-1 7系列直升机的发动机燃油系统是比较复杂的系统, 燃油调节器是该系统中关键与核心部件, 主要包括自动启动器、自动加速调节器、功率协调器、温度限制器、转速调节器、电子调节器、放气活门、ИМ-47执行机构、带终端开关液压作动筒、自由涡轮超转保护系统等。在分析过程中, 采取求同存异的法则, 针对比较典型的调节器、附件和典型的故障模式作系统分析。

改进建议:进一步提高发动机参数可视化和调节智能化程度。减少外场调节点和调节频次。加强弹簧、膜盒、柱塞以及相关密封胶质件的质量控制、严格胶质件的存放标准与条件, 防止不同系统的胶质件混装互用。改变燃调中心油滤外部结构形状, 配置专用工具, 防止发生安装差错。

2.3 导管改进建议

从系统故障模式分析, 直升机与发动机油路可拆卸部件、零部件自身都有可能存在密封失效导致渗漏油。渗漏原因有密封设计不合理;使用中燃油压力大, 工作环境恶劣导致密封橡胶性能下降, 振动环境导致紧固件松动, 维护中机械损伤造成裂纹等;质量方面如生产质量问题引起零件加工尺寸误差和形状误差大, 配合间隙超差, 装配质量引起安装不到位, 间隙过大等。从渗漏发生时间看, 早期故障主要是设计和质量原因, 中后期故障主要是使用问题造成的。

对于燃油系统渗漏油, 主要在使用维护中加强检查, 及早发现渗漏部位并排除故障, 对于管路、油箱等零部件外部腐蚀划痕、擦伤等机械损伤及时采取修理措施。

摘要：通过对米-1 7系列直升机燃油系统进行FMECA, 可使设计、制造、使用及维修部门明确哪些故障对米-17系列直升机燃油系统正常工作、维修保养有影响, 明确故障发生的概率、危害性, 并采用工程保证、生产质量保证及维修保养措施, 保证直升机的整体可靠性和安全性。

关键词：故障模式,影响与危害性分析,米-17系列直升机,燃油系统

参考文献

[1]康锐, 石荣德.FMECA技术及应用[M].北京:国防工业出版社.2 0 0 6

[2]王建新.直升机构造学[M].北京:陆军航空兵学院.2 0 0 3

故障模式影响 篇6

1 船舶柴油机故障主要模式分析

针对船舶柴油机及系统设备的使用情况笔者进行全面调查，收集到了具体故障案例。综合起来分析，可得出结论发现：柴油机的常见故障原因不是一个具体的单一的，而通常是由各种原因综合造成。结合故障实例可具体分为如下故障模式：A：过度磨损;B：材料强度不够;C：腐蚀;D：振动;E：人为管理因素;F：其它模式。按以上的故障模式，对柴油机统计，进而分析得出其故障出现率，见表1所示：

通过表1结果分析看，虽然这种统计不完全，但可得出故障发生的趋势，因而可初步得出如下结论：

1)柴油机的故障比率较高的是磨损引起的，其比率达到了37.5%。而磨损主要又是因为金属颗粒或装配不当或零部件老化等造成的。2)对于因材料强度不够的故障，主要表现在零部件的疲劳断裂和裂纹，在其调查的故障案例中占25%，这类故障可在材料选型和设计上予以解决。3)对于船舶柴油机因振动引起的故障，因为在现场通过振动监测来判断故障难度较大。故一般只能对机器进行定期检查，实行视情检修以提高机器可靠性。4)对于人为因素引起的故障，在其调查的故障案例中占15.7%。可以说船舶柴油机的故障与轮机管理人员的素质和日常的维修保养计划有很大的关系。因此对于此类故障应着力进行公司的维修保养体系的建设，实现全面计划质量维修和视情维修。

2 船舶柴油机磨损故障概况及现场处理

2.1 康明斯NTA-855系列柴油机故障分析

本文分析实例中的故障船舶柴油机为康明斯的NTA-855系列，用在1400吨的内河集装箱船上，是船舶的主要的动力。该船舶在某次航行期间，检修时观测到如下故障：正常空转柴油机时，烟囱没有发现黑烟。但是当把齿轮箱带上时，就出现很大的黑烟，而且油底壳里面有柴油(经测量发现)。初步怀疑造成的原因：柴油机的PT喷油器损坏。采取的具体做法为：马上对柴油机进行较全面的检查和拆装。根据排气管各自的含柴油的量，按照经验对第二、三缸进行“手术”。拆开发现其活塞顶上有大量的积碳，而且进气管口和排气管口都有较多的柴油和积碳，并且PT喷油器崩脱，在喷油器前沿处有类似直线的裂纹。在检查中还发现凸轮轴喷油凸轮二、三缸有明显的磨损。据此确定造成的原因是：柴油机的PT喷油器损坏和喷油时刻调整有错。为了节省时间，现场的做法是先把新的气缸盖和PT喷油器换上，并对喷油正时和气门间隙作出准确的检查和调整，以保证公司船舶的生产按时进行。

2.2 喷油正时的检查调整和气门间隙的调整

正确的喷油时间对保证发动机达到额定功率和正常的工作是非常重要的。喷油正时的检查和调整是根据活塞与喷油器驱动推杆的相对位置关系来确定的。康明斯发动机燃油系统在调整好PT喷油器时，还应调整气门间隙。调整气门间隙一般采用逐缸法调整，这里同样存在着调整方法烦琐的弊病。可利用展开图法进行调整，不仅可以简化操作，节省工时，提高准确性，而且还有助于操作者正确理解配气机构的动作与发动机工作过程间的相互关系。在实际工作中，还可以在调整喷油器的同时调整气门间隙。

3 船舶柴油机磨损故障实例分析及处理方法

上小节实例分析了船舶柴油机磨损故障概况及现场处理，本小节将对该磨损可能的机理进行分析并提出处理方法。本实例中根据故障概况，出现的磨损为船舶主柴油机的磨损为气缸套与活塞环及活塞之间的磨损，其主要磨损形式有摩擦磨损、磨料磨损和腐蚀磨损。

1)摩擦磨损。气缸在工作时，活塞环压向气缸套的正压力大大超过活塞环本身的弹力，特别是第1道活塞环处压力最大，使环与气缸套之间的摩擦力增大。2)磨料磨损。空气中的灰尘等杂质微粒、机油中的杂质颗粒以及摩擦磨损产生的金属磨屑等会使气缸套磨损大为加剧，特别是空气带入的磨料对气缸套磨损的影响最大，对气缸套造成的影响。坚硬锐利的磨料从空气滤清器进入气缸后首先作用于第一道活塞环与缸壁之间，使气缸套上部磨损严重。3)腐蚀磨损。气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物，生成矿物酸和有机酸，附在气缸壁上。其中有机酸是碳氢化合物燃料燃烧时生成的，矿物酸则是燃烧时生成的气体溶于燃烧时生成并附于缸壁上的水分形成的。在柴油发动机低温频繁起动和燃烧不完全时酸性物质容易生成，使气缸产生严重的腐蚀磨损。由于生成的酸首先作用于气缸上部，因此，腐蚀磨损也使气缸上部磨损严重，特别是第1道活塞环上止点处磨损量最大。

对于这些磨损的故障，基本的解决方法为：1)清洗润滑系统、润滑油过滤、保证供油充分和提高凸轮表面硬度或表面进行耐磨处理;2)提高凸轮副接触精度和制造精度，凸轮副材料合理选择，磨合工序合理，保证油品质量和油路畅通;3)从设计、加工、装配三方面严格保证活塞、汽缸等部件之间的装配精度和间隙预留。本文实例在现场的做法是把新的气缸盖和喷油器换上就是一种从装配方面解决故障的方法。

参考文献

[1]郭江华, 侯馨光, 陈国钧.船舶柴油机故障诊断技术研究[J].中国航海, 2005.

汽车故障的规律和模式分析 篇7

本文详细分析了汽车故障的各种模式, 故障产生的原因和故障发生的规律, 对于研究和分析故障规律, 降低故障率都有很好的指导意义。

汽车故障是指车辆在运行中发生异常现象, 由于一种或几种原因使车辆的动力性、经济性、可靠性和安全性发生变化, 逐渐地或突然地破坏汽车的正常工况。

1. 汽车故障的模式

汽车故障的表现形式称为故障模式或故障现象, 故障模式是查找故障原因和进行故障分析的基础。确定故障模式有助于正确理解要维修的是什么, 所以对故障模式的描述要清楚具体, 不同车辆有不同的故障表现形式, 汽车故障的主要模式有损坏型、退化型、松脱型、失调型、堵塞和渗漏型、丧失功能和性能衰退型。

1) 损坏型

指零件本身损坏, 如裂纹、断裂、烧蚀、 (绝缘) 击穿、擦伤、龟裂、点蚀、磨损超限等。

2) 退化型

指非金属零件的损坏, 如橡胶油封、塑料零件等的老化, 润滑油变质, 油漆老化脱落等。

3) 松脱型

指连接件丧失原有的紧固力, 如螺栓、铆钉等松动, 焊接处开焊等。

4) 失调型

包括压力不当 (如润滑油或压缩空气压力过高或过低) 、间隙不当 (如配合间隙不符合技术要求) 、行程不当 (如踏板、操纵杆、方向盘等的行程不符合技术要求) 。

5) 堵塞和渗漏型

由于管路中有异物阻挡或油路有汽化现象, 使液体或气体不能流动或流动不畅;由于密封失效, 导致漏油、漏水、漏气等。

6) 丧失功能或性能衰退型

整车或总成的功能完全丧失, 如喇叭不响、灯不亮、离合器打滑、制动失灵等;整车或总成的性能衰退, 如动力性、经济性、制动性下降等。

7) 异响型

指发动机或传动系统各总成发出不正常的响声。

8) 过热型

指发动机、变速器、液压油、冷却液等的温度超过正常工作温度。

2. 汽车故障产生的原因

1) 设计制造缺陷或薄弱环节

现代汽车结构设计方面的改进, 制造中新工艺、新技术、新材料的应用, 以及加工装配质量的改善, 使汽车的性能和质量有了很大提高, 减少了新车在一定行驶里程内的故障率。但是, 由于汽车结构复杂, 各总成、组合件、零部件的工作情况差异很大, 不可能完全适应各种运行条件, 使用中就会暴露出某些薄弱环节。

2) 配件制造质量问题

由于汽车配件的消耗量日益增长, 配件制造厂家也越来越多, 但由于设备条件、技术水平、经营管理等各不相同, 生产的配件质量就会有差异, 装配到车上后就会产生不符合标准的现象, 最终导致车辆出现故障。

3) 燃料、润滑材料品质的影响

合理选用燃料、润滑材料是汽车正常行驶的必要条件, 使用不符合要求的燃油及润滑材料, 是导致车辆故障的一个成因。如要求使用93号汽油而选用了90号汽油, 将会使车辆燃烧突爆, 行驶无力, 气缸损坏。冬季选用凝点高的柴油是导致供油系统故障 (甚至柴油机不能起动) 的主要原因。任何车辆不采用专用润滑油, 都将使发动机发生早期磨损。

4) 道路条件及气温、湿度等环境的影响

汽车在不平路面上行驶, 其悬架部分容易损坏, 连接件容易松动, 轮胎易爆胎, 从而引起相关部位的故障。高温易使汽油发动机供油系统产生气阻;高湿度容易使电气系统产生漏电、短路等故障;经常在市区或山路行车, 由于传动、制动部分工况变动次数多、幅度大, 往往易导致早期损坏。

5) 管理使用不善的影响

由于管理、使用不善引起的故障占有相当高的比重, 如:新车用了不清洁的汽油, 导致供油系统不来油或来油不畅, 发动机运转无力或起动困难;不按磨合规定进行磨合, 或者干脆不执行磨合规定;行驶中不注意保持正常温度;装载不合理等。

6) 不执行计划预防保养制度、保修质量差的影响

随着汽车行驶里程的增加, 各零部件都将产生磨损变形、疲劳损伤、松动等, 在一定的运用条件下, 这种自然损伤是有规律的, 若根据这些规律去确定保养周期、项目, 认真执行保养作业, 就会延长车辆的使用寿命, 最大限度地减少故障;反之, 不去探索这种规律或者不认真执行适应这种客观规律的计划预防保养制度, 以及保养质量不高, 都会影响汽车的使用寿命, 增加故障率。

3. 汽车故障的规律

所谓故障规律, 是指汽车或总成投入使用后, 故障率 (λ) 与使用时间 (t) 的关系。如图1所示, 由于明显的几何方面的原因, 该曲线又叫浴盆曲线。故障率与使用时间的关系曲线 (λ (t) ) 分为三个阶段, 即早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。

1) 早期故障期

即汽车或总成投入工作的初期, 设计不良, 制造质量差, 安装不正确, 调试不当, 操作维护失误等均会引起车辆早期故障。这个时期的特点是故障率较高, 但故障率随时间的延长而下降, 属于故障递减阶段。

为了减少汽车或总成的早期故障, 主要应排除设计、制造中的缺陷, 应用成熟技术, 严格工艺规程, 加强走合期的使用、维护和管理, 严格执行有关新车 (或大修车) 走合的各项规定, 同时应提高使用人员的素质, 减少由于操作失误而引起的人为故障。早期故障期一般为汽车的保修期, 如载货汽车的早期故障期是0～2000km。

2) 偶然故障期

浴盆曲线的中间部分为偶然故障期, 进入此期间的特点是故障率低, 而且趋于稳定 (接近常数) , 属于故障率不变期。

偶然故障期内故障产生的原因, 一是偶然因素 (如材料缺陷、操作失误、装载失控、润滑不良、维修欠佳、产品自身的薄弱环节等) 造成的, 二是一些零件合乎规律的早期损耗引起的。在偶然故障期发生故障的时间是随机的, 难以确定, 但从客观上看, 故障发生的概率是遵循一定规律的。

为了减少偶然故障期的故障, 延长汽车或总成的使用寿命, 首先在设计制造方面应提高产品应有的抗负荷能力, 尽量消除各种因素的随机误差;其次在正常使用期内, 应执行正确使用、定期检测、强制维护和视情况修理的方针, 以降低故障率, 维持并保证汽车的完好技术状况和工作能力。

3) 耗损故障期

即浴盆曲线的右侧部分, 该时期的特点是故障率随时间的延长上升得越来越快, 属故障率递增型。在这一期间, 汽车或总成由于老化、磨损、疲劳等原因, 引起性能参数变化, 振动增大, 出现异响等, 此时应考虑对汽车或总成进行大修, 更换将要失效或已失效的零部件, 恢复其功能。这样可抑制故障率的上升, 使汽车进入一个新的工作循环。

汽车从新车投入使用到最终报废, 其整体技术状况或工作能力将不断恶化, 故障率呈上升状态, 若按目前国产载货汽车经济使用寿命50～60万km, 其间允许大修二次, 则整个经济使用寿命期间的λ (t) 曲线走势如图2所示。

准确确定车辆何时进入耗损故障期, 对维修工作具有重要意义。应当指出, 并非所有汽车零部件都具有三个故障期, 都呈浴盆曲线的形状。有些零部件只有一个或两个故障期, 如图3所示, 因此采取的预防故障和维修决策也有所不同。

对于发动机、曲柄连杆机构等部件, 其故障模式属于磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等, 与工作时间密切相关, 因此λ (t) 曲线如图3中的a) 所示。

对于前桥、电子产品等, 由于设计完善, 技术成熟或经过早期故障处理, 加上与时间有关的故障模式起主要支配作用, 因此其λ (t) 曲线如图3中的b) 所示。

有些故障模式, 如油、电路故障与工作时间无关系或关系不大, 这些零部件的λ (t) 曲线如图3中的c) 所示。

即使具有图3中a) 所示的故障规律的总成或零部件, 由于可靠性、安全性、环保性要求很高, 有时在耗损故障期尚未到时就已安排修理, 所以耗损故障期表现不出来, 则呈现如图3中d) 所示的规律。对于一些紧固件, 基本上只有两个故障期。

对于质量低劣的汽车零部件, 其故障率自始至终都很高, 寿命很短, 因此呈现出图3中e) 所示的规律。

4. 结论

调控模式下设备故障处理、分析 篇8

1 涑渎变电容器开关非全相运行

1.1 涑渎变接线情况及异常情况

事故情况介绍:2010年9月30日上午, 35 kV涑渎变周边地区为大雾天气, 35 kV涑渎变1#、2#主变并列运行。按照工作计划, 要在上午完成10 kVI段母线全部出线及10 kV洮西线的停役检修工作。在所有检修操作完成后, 无功优化系统自动切除#1电容器119开关, 实时运行方式如图一所示, 切除后, 调度中心调度值班员发现涑渎变10 kV I、II段母线电压存在较大异常, 10kVⅠ段母线电压为U线=10.24 kV;UA=6.69 kV;UB=4.46 kV;UC=6.91 kV;3 UO=14.77 V。10 kVⅡ段母线电压为U线=10.30 kV;UA=6.7 0 k V;UB=4.4 8 k V;UC=6.9 1 k V;3UO=14.65 V。并且监控系统间断发出接地告警信号和装置告警信号 (如图1) 。

1.2 主要处理过程

06:12, 涑渎变:10 kVⅠ、Ⅱ段母线接地动作, 出线开关告警信号动作。值班调度员在比较了紧临35 kV涑渎变的35 kV指前变10 kV母线电压后, 认为涑渎变电压异常较为明显, 可能存在故障。

06:35, 变电所值班员现场检查无异常。

08:12, 拉开10 kV母联100开关。10 kVⅡ段母线接地复位。10 kVⅠ段母线电压:U线=10.25 kV;UA=9.09 kV;UB=1.31 kV;UC=9.19 kV;3UO=46.17 V。10 kVⅡ段母线电压:U线=1 0.2 7 k V;UA=5.9 5 k V;UB=5.99 kV;U=5.85 kV, 3U=0.82 V。

08:15, 拉开10 kV旁路170开关。

08:17, 合上10 kV母联100开关 (确认故障电压非瞬时电压异常) 。

08:19, 拉开#1主变101开关。

08:28, 拉开10 kV母联100开关。

调度判断故障在#1电容器119开关。此时101、100均已经拉开, 可以无电隔离故障。

09:17, 调度口令将#1电容器119开关由运行改为冷备用。

10:07, 许可涑渎变1号电容器发接地信号检查处理。

11:38, 操作班汇报1号电容器发接地信号检查处理工作结束。原因是电容器119开关B相连杆螺丝脱落。造成拉开电容器119开关时B相未拉开。

11:42许可现场电容器119开关检修工作可以开始。

2 事故分析总结

当值调控员并没有因为电压异常程度不高而放松警惕, 更没有因为现场值班员汇报的检查无异常而麻痹大意, 抱着认真、负责的态度, 通过改变运行方式, 拉开母联100开关及旁路170开关后彻底将电容器开关故障暴露出来, 避免了故障设备长时间运行, 避免了35 kV涑渎变10 kV设备绝缘遭受损害, 消除了电容器119开关送电时对系统造成的过电压冲击可能带来的事故危险。幸运的是当天10 kVI段三条出线全部有检修工作, 这样又避免了10 kV出线的非计划停电工作, 保证了用户的供电可靠性。

下面简单定性分析一下电容器119开关B相未拉开时运行方式发生变化时10 kV系统的电压变化情况。因事例中10kV系统为中性点不接地系统, 且故障当日变电所负荷很轻, 故在10 kV母联拉开以前, 母线对地容抗如图2所示。

从上图可以看出, 由于B相母线除了对地电容外还串联有B相电容器 (B相电容器中性点对地电容近似于A、C相对地电容, 即:CBG≈CAG=CCG=Ck, 因电容器电容CB>Ck, 所以又有XCB

因为CB这个分量的存在, 使系统的中性点发生了偏移, 因为XCB

拉开10 kV母联100开关后, 故障存在区域变成了容量更小的系统, 此时C’k变小即:C’k

3 结论及建议

(1) 建议变电运行工区对同一型号的电容器开关进行检查, 避免同样的情况再次发生 (根据工区反馈情况, 在同区域其他变电所已发现同一型号的断路器存在上述安全隐患并及时进行了整改) 。

(2) 调控班加强对电容器投切后的信号监视工作, 保证能够及时发现电容器开关在分合过程中可能存在的类似故障。

(3) 随着电网接线的改变, 要配合好主变有载调压, 及时更新、化无功优化系统尽可能降低无功优化系统一天投切电容器的次数, 提高电容器开关的工作环境, 延长电容器开关使用寿命。

摘要：调控模式是电网企业“大运行”变革后产生的调度业务模式, 这种模式的诞生使调度机构能够快速、有效处理各类设备故障。本文结合调控模式下的设备故障案例进行了详细、深入分析, 希望对今后调控运行工作提供一些参考。

关键词：调控模式,设备故障

参考文献

[1]江苏省电力公司.江苏电力系统调度规程[M].

故障模式影响 篇9

2011年, 武钢公司开展设备系统“零故障管理年”。推行这一高难度设备管理控制模式需要有扎实的基础。首先, 硬件要上水平。武钢的主要生产设备大都达到世界一流水平, 且已经配备或即将配备一批专用检测、监视仪器。其次, 管理要一流。武钢连续8年荣获全国设备管理先进单位荣誉称号, 以“星级设备管理”为框架的武钢设备管理体系已成为国际设备管理领域的知名品牌。第三, 资讯要信息化。武钢的关键设备通过多年来“万点受控”管理工程系统的推进, 实现了点检工作从量化到信息化的升级, 集成了6000多条信息和部分设备智能诊断功能的“万点受控”平台, 跟踪关键设备的运行和管理状态, 反映劣化趋势, 及时警示异常信息, 预防事故和故障的发生。

为规范推进工作, 武钢公司设备管理部从建章建制入手, 抽出相关专家和管理人员编制了《关键生产机组/主作业线零故障管理实施办法》、《零故障生产线建设专项奖励办法》及《零故障生产线建设检查评价标准》等一系列管理制度。还会同设备维修总厂和各生产厂, 选择了12条生产线作为推行“关键设备零故障“管控模式的范例, 即“零故障”生产线。这12条生产线, 是生产高性能结构钢、汽车及家电用钢和冷轧硅钢片的精品高效生产线。按预期目标, 在这12条生产线推行关键设备“零故障”管控模式后, 2011年设备故障与去年同期相比可降低20%以上, 产生直接经济效益2000万元以上。X12.01-02