故障樹分析法及其擴(kuò)展在飛機(jī)系統(tǒng)原理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

[摘 要]本文通過闡述使用故障樹分析法排除波音飛機(jī)737-NG氣源系統(tǒng)慢車低壓故障，嘗試對故障樹分析法擴(kuò)展，在相關(guān)的事件中加入各種“標(biāo)注信息”，提出在飛機(jī)系統(tǒng)原理知識學(xué)習(xí)中運(yùn)用，增強(qiáng)系統(tǒng)原理的分析邏輯性，明確故障樹分析法擴(kuò)展的重要性，更有助于維修人員擬定排故措施，提高排故效率。

[關(guān)鍵詞]故障樹分析法 排故 標(biāo)注元素 故障樹分析法擴(kuò)展運(yùn)用

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0163-02

[Key words]Fault Tree Analysis Trouble Shouting Tagging elements Fault tree analysis method is extended

一、前言：

作為一名機(jī)務(wù)維修人員既要有出色作風(fēng)也要具備扎實系統(tǒng)理論知識，缺乏理論知識的支撐，遇到系統(tǒng)故障多半會手忙腳亂！對系統(tǒng)原理知識的學(xué)習(xí)掌握在機(jī)務(wù)維修中顯得至關(guān)重要；然而，當(dāng)維修人員面對復(fù)雜的系統(tǒng)原理圖及繁瑣的英文描述時，往往也會袖手無策，找不到正確的切入點(diǎn)，更談不上結(jié)合描述內(nèi)容去理解系統(tǒng)原理圖。因此，擁有一套好的學(xué)習(xí)方法技巧更是如虎添翼、錦上添花！ 故障樹分析方法有助于維修人員在學(xué)習(xí)各理論知識點(diǎn)的時候逐個擊破，分析其內(nèi)部的交聯(lián)，從而達(dá)到對整個系統(tǒng)知識的理解掌握。

當(dāng)前，機(jī)務(wù)主要是依據(jù)故障信息或者目視檢查故障現(xiàn)象查找排故手冊，根據(jù)手冊排查故障。面對復(fù)雜的系統(tǒng)故障， 手冊的排故步驟繁瑣， 而機(jī)務(wù)專家能夠根據(jù)故障信息， 憑借自身排故的經(jīng)驗， 直接找到故障部位。要成為機(jī)務(wù)行業(yè)的專家，需要維修人員自身有一定的積累沉淀，熟練掌握系統(tǒng)理論知識外，結(jié)合實際情況果斷做推敲也是必不可少的。在這之前，巧用故障樹分析法有助于排故中逐級排查，具有較強(qiáng)的邏輯性，使排故人員的思路更清晰。故障樹分析（Fault Tree Analysis，簡稱FTA）又稱事故樹分析，是安全系統(tǒng)工程中最重要的分析方法。事故樹分析從一個可能的事故開始，自上而下、一層層的尋找頂事件的直接原因和間接原因事件，直到基本原因事件，并用邏輯圖把這些事件之間的邏輯關(guān)系表達(dá)出來。同時故障樹分析法是將最不可能的故障原因，作為頂事件，再逐級的往下分析直到不能延伸，稱之為底部事件，介于頂部和底部之間的為中間事件。

二、介于故障樹分析法在737-NG引氣排故中的運(yùn)用

引氣系統(tǒng)的故障癥狀和其故障原因往往不是一一對應(yīng)的，致使引氣系統(tǒng)的故障會具有復(fù)雜性和隱蔽性。檢查引氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，尋找故障部件和原因，進(jìn)而提出相應(yīng)的排除故障的措施，對維修人員提出了更高要求。傳統(tǒng)的排故只能參考手冊（圖一）隔離，缺乏主觀判斷，運(yùn)用故障樹分析法對引氣進(jìn)行邏輯性分析診斷，指導(dǎo)排故人員深入判斷。下面介紹如何運(yùn)用于一起典型的引氣低壓故障，維修人員參照波音維護(hù)手冊FIM36-10TASK810，作為整個排故的切入點(diǎn)。

在地面慢車的前提條件下，使用故障樹分析法歸納故障大致有以下三類情況（如圖一、圖二所示）：

第一類：預(yù)冷器系統(tǒng)故障（）風(fēng)扇空氣流量不夠，450F傳感器作動，PRSOV關(guān)小，引氣壓力低。概括以下幾種原因：

1、大翼防冰電磁閥或者預(yù)冷器控制活門傳感器失效引起預(yù)冷器控制活門內(nèi)部B腔壓力降低，預(yù)冷器控制活門開度減?。?/p>

2、KISS封嚴(yán)堵塞，導(dǎo)致風(fēng)扇進(jìn)氣量不足；

3、預(yù)冷器控制活門失效卡阻在關(guān)位；

4、預(yù)冷器內(nèi)部臟，無法降低PRSOV下游引氣溫度；

第二類：壓力調(diào)節(jié)故障；（）縱觀引氣氣路上的部件，高壓級調(diào)節(jié)器控制高壓級活門在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速的時候為氣源系統(tǒng)用戶提供引氣需求，該故障發(fā)生在地面慢車情況下排除五級單項活門的可能；原因有以下幾種：

1、高壓級調(diào)節(jié)器失效；

2、高壓級活門卡阻失效在關(guān)閉位；

3、PRSOV卡阻失效在關(guān)閉位；

4、BRV失效，無法調(diào)節(jié)控制PRSOV；

5、450F熱電偶漏氣，使PRSOV活門關(guān)?。?/p>

第三類：管路接頭滲漏；（）所涉及的相關(guān)傳感器管路，接頭等部件損壞或者安裝不正確導(dǎo)致漏氣。有以下幾種可能滲漏：

1、PRSOV控制壓力管；

2、引氣調(diào)節(jié)器供壓管；

3、高壓級活門和高壓級調(diào)節(jié)器之間的壓力控制管；

4、高壓級調(diào)節(jié)器壓力管；

5、傳感器傳感管；

如此分析，相比傳統(tǒng)排故方式就維修人員而言有以下幾個方面的優(yōu)勢：

1. 不再是單純的排故，通過這次的排故鞏固了系統(tǒng)知識。

2. 邏輯條理性強(qiáng)，結(jié)合自身的維修經(jīng)驗，可以大大縮短排故周期。

3. 將整個排故分析過程收集記錄，便于今后的追溯。

三、故障樹分析法擴(kuò)展

正如引氣原理圖所示，作者在運(yùn)用故障樹分析法挖掘出故障所涉及的各個底部事件后嘗試結(jié)合系統(tǒng)原理圖對整個發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)所涉及的部件深入認(rèn)識了解。期間只是運(yùn)用了簡單的畫圖軟件實現(xiàn)，使用不同的字體、顏色、符號標(biāo)注，作為原始的故障樹分析法的輔助支撐，加深對理論知識的滲透掌握，這正是維修人員在最初的飛機(jī)系統(tǒng)知識學(xué)習(xí)過程中所需要的，對著系統(tǒng)圖的部件去標(biāo)注相應(yīng)的注釋，最后再串連起來去理解整個系統(tǒng)。

四、基于故障樹分析法擴(kuò)展的應(yīng)用

空調(diào)組件系統(tǒng)也是故障率相對較高的系統(tǒng)之一。737-NG飛機(jī)的空調(diào)控制分基礎(chǔ)調(diào)節(jié)和優(yōu)化調(diào)節(jié)，基礎(chǔ)調(diào)節(jié)涉及的部件眾多，管路也較為復(fù)雜。使用故障樹分析法擴(kuò)展使維修人員盡快的了解掌握該系統(tǒng)的工作原理，為后續(xù)的故障排查、提高排故效率奠定了堅實的基礎(chǔ)。主要標(biāo)注的對象依然是各個“底部事件”，氣路方面也是分為沖壓冷路空氣（）和來自氣源系統(tǒng)的引氣（），另外調(diào)節(jié)溫度熱空氣（），最后就是未標(biāo)注的傳感細(xì)管（圖三）。分析走向：沖壓冷空氣通過進(jìn)氣門到兩級熱交換器，由ACM的排氣風(fēng)扇吹出機(jī)外（飛機(jī)在地面的情況下，ACM排氣風(fēng)扇轉(zhuǎn)動其后產(chǎn)生負(fù)壓致使沖壓空氣流動）。熱路氣流則是來自氣源系統(tǒng)流經(jīng)FCV，經(jīng)過初級和次級熱交換器到達(dá)ACM中的壓氣機(jī)壓縮處理，再先后經(jīng)過冷凝器降溫、高壓除水、再加熱器加溫、渦輪膨脹做功，最后到混合活門摻入來自溫度控制活門的熱空氣實現(xiàn)基礎(chǔ)溫度調(diào)節(jié)。期間有多個傳感器和過熱電門，監(jiān)控組件內(nèi)部引氣溫度用于控制和促發(fā)相應(yīng)的過熱警告關(guān)閉組件。通過使用此方法分析，維修人員很快就可以理清楚系統(tǒng)氣路走向，對理論知識的理解掌握奠定了堅實基礎(chǔ)。

五、總結(jié)

“故障樹分析法”具有很強(qiáng)的條理分析性，自上而下從小概率的頂部事件著手分析，往下擴(kuò)展延伸，直到所有底部事件顯現(xiàn)。在理清楚思路的同時，得到底部事件和中間事件、頂部事件之間相應(yīng)的關(guān)聯(lián)。故障樹分析法的擴(kuò)展是從認(rèn)識掌握系統(tǒng)工作原理的角度出發(fā)，借助分析結(jié)果標(biāo)注底部各事件的定義、功能、控制邏輯等，理清中間事件，明確各事件之間的內(nèi)部交聯(lián)。為維修人員認(rèn)識整個系統(tǒng)原理具有一定的幫助，再結(jié)合自身的經(jīng)驗，運(yùn)用“故障樹分析法”從最有可能的底部事件作為排故的關(guān)鍵點(diǎn)，將大大提高排故的效率！

參考文獻(xiàn)

1、耿宏樊建梅.基于故障樹模型的波音77 故障診斷專家系統(tǒng)〔J]自動化與儀表.205（ 4 ）.第1 一3 頁.

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3、Boeing Company.波音737-NG系列飛機(jī)FIM手冊.

4、Boeing Company.波音737-NG系列飛機(jī)SDS手冊.

5、余愛華.故障樹分析法在液壓系統(tǒng)維護(hù)中的應(yīng)用.安徽銅陵銅陵學(xué)院機(jī)械工程系.2006

作者簡介：

陳小波，就職機(jī)庫MCC工藝工程師，主要負(fù)責(zé)非例行工卡維修方案的編寫制定。