船舶主機(jī)系統(tǒng)故障診斷中故障樹分析法的應(yīng)用研究

于卓

摘 要：船舶主機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中難免出現(xiàn)故障，掌握科學(xué)的故障診斷與分析法才能確保及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地發(fā)現(xiàn)故障，并采取有效措施來(lái)解除故障。船舶主機(jī)系統(tǒng)是船舶系統(tǒng)的主體，必須采用科學(xué)的故障剖析方法來(lái)分析主機(jī)故障，達(dá)到對(duì)故障的高效判斷與識(shí)別。文章分析了船舶主機(jī)系統(tǒng)故障診斷中故障樹分析法的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：船舶主機(jī)系統(tǒng)；故障診斷；故障樹分析法

船舶主機(jī)系統(tǒng)包括多項(xiàng)設(shè)備、多重裝置，船舶系統(tǒng)故障來(lái)自于多方面，必須加大對(duì)船舶系統(tǒng)故障的分析力度，采用科學(xué)的故障分析法，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，找到故障成因，進(jìn)而采取措施來(lái)解決問(wèn)題、解除故障。故障樹分析法能夠?yàn)榇爸鳈C(jī)系統(tǒng)故障診斷提供科學(xué)的措施和方法，通過(guò)畫出故障樹形圖，其中劃分為樹干與樹梢，各類故障以及對(duì)應(yīng)的成因分布其中，對(duì)船舶主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的故障分析。

1 故障樹分析法

故障樹分析法是專門針對(duì)故障通過(guò)繪制樹形圖譜來(lái)分析故障的過(guò)程，屬于可靠性設(shè)計(jì)的科學(xué)方法，屬于從結(jié)果到原因的全方位分解與剖析。設(shè)置一個(gè)故障可能性層列，其中最不可能出現(xiàn)或結(jié)果最壞的事件被叫作“頂事件”，立足于該事件從中分析造成此事件的眾多因素和原因，將其納入故障樹的第二級(jí)，再對(duì)應(yīng)發(fā)現(xiàn)造成二級(jí)故障的原因，稱之為三級(jí)故障，逐層剖析、逐步分解，最后獲得一個(gè)最底層引發(fā)故障的因素，被叫作底事件。將分布于頂部和底部中間的一系列故障叫作中間故障事件，從頂部到底部逐層鏈接最終將形成一個(gè)從上到下的樹形結(jié)構(gòu)，也就是人們所稱的“故障樹”。

2 船舶主機(jī)系統(tǒng)故障診斷中故障樹的創(chuàng)建

主機(jī)作為船舶系統(tǒng)內(nèi)部一項(xiàng)重要設(shè)備，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，如果檢修不到位、運(yùn)維不合理或者檢修人員的水平有限等都可能釀成多種故障問(wèn)題，對(duì)此則需要高效、精準(zhǔn)地判斷故障成因，再結(jié)合主機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)資料以及故障分析中的相關(guān)數(shù)據(jù)等來(lái)判斷故障類型，再有針對(duì)性地采取措施來(lái)解除故障。

船舶主機(jī)系統(tǒng)不同于普通的機(jī)電設(shè)備，其主機(jī)設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，存在眾多影響主機(jī)運(yùn)行的不良因素、不良因子。有必要圍繞主機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)故障樹，利用故障樹分析法來(lái)逐層分析與分解船舶主機(jī)系統(tǒng)的故障和問(wèn)題，理論與現(xiàn)實(shí)相互配合的方式來(lái)深入剖析故障，結(jié)合主機(jī)系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行原理以及相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)等來(lái)創(chuàng)建一個(gè)故障樹示意圖。實(shí)際的故障樹分析法主要可以采用定性與定量分析相結(jié)合的方式，每一類方法都有自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

2.1 定性分析

定性分析是故障樹分析法的一個(gè)必備方法，依照最小割集法原理，可以得到故障樹最小割集，如圖1所示。

2.2 定量分析

船舶主機(jī)系統(tǒng)不同類型故障的相關(guān)數(shù)字、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)見表1。

參照上表分析，船舶主機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)將得到監(jiān)測(cè)到一系列故障，對(duì)應(yīng)形成以上數(shù)據(jù)，采用定量計(jì)算的方法來(lái)對(duì)應(yīng)分析出船舶主機(jī)系統(tǒng)無(wú)法常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的有效度。所謂的“有效度”指的是船舶機(jī)械以及船舶相關(guān)的裝備系統(tǒng)無(wú)法在常規(guī)狀態(tài)下運(yùn)行，以及出現(xiàn)故障問(wèn)題以后，在一個(gè)特定時(shí)間范圍內(nèi)可以被維修、恢復(fù)功能的效度，在這一過(guò)程中船舶依然可以按照常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其生產(chǎn)概率不會(huì)受到影響，對(duì)此可以利用以下公式來(lái)計(jì)算得出船舶系統(tǒng)的效度：

按照上面的公式，其中λ=a×10-4對(duì)應(yīng)各自算出故障系統(tǒng)的一系列效度值，經(jīng)計(jì)算能夠得出船舶主機(jī)系統(tǒng)無(wú)法常規(guī)運(yùn)行故障概率為18.09，系統(tǒng)被修復(fù)的概率：0.62，將以上數(shù)值帶入公式，得出效度值：A=0.9945，以上數(shù)據(jù)數(shù)值說(shuō)明船舶主機(jī)系統(tǒng)中的各項(xiàng)故障都能被有效修復(fù)，維持主機(jī)系統(tǒng)的常規(guī)運(yùn)行。

3 船舶潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障樹形分析

船舶主機(jī)系統(tǒng)有著自身的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，具體包括：潤(rùn)滑油管系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、泵系統(tǒng)以及貯存性零部件等。其中某一部件出現(xiàn)問(wèn)題，則將使得潤(rùn)滑系統(tǒng)整體上走向故障狀態(tài)，其中冷卻系統(tǒng)又可能發(fā)生以下方面的故障：溫控故障、海水管故障等，泵系統(tǒng)又包括兩個(gè)型號(hào)的泵體，當(dāng)它們共同處于故障狀態(tài)時(shí)，則將導(dǎo)致主潤(rùn)滑油泵系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，對(duì)此可以嘗試創(chuàng)建一個(gè)故障診斷樹形圖來(lái)深入分析主機(jī)系統(tǒng)故障。

4 故障樹有利于故障的排除

故障樹形圖為故障的診斷與排除創(chuàng)造了條件，可以參照此樹形圖來(lái)高效地判斷、識(shí)別故障，同時(shí)，根據(jù)機(jī)器設(shè)備以及系統(tǒng)等的工作狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)來(lái)逐步、逐層來(lái)測(cè)試、分析系統(tǒng)中各項(xiàng)儀器、設(shè)備等的運(yùn)行情況，從而高效地識(shí)別故障的成因，圍繞故障成因來(lái)判斷故障發(fā)生概率，再結(jié)合造成故障的原因來(lái)采取措施及時(shí)排除故障。

故障樹形圖為故障的判斷、分析與診斷創(chuàng)造了條件，使得故障分析者能夠從樹干出發(fā)再逐漸過(guò)渡到枝杈部分，對(duì)應(yīng)來(lái)分析故障成因，為船舶主機(jī)系統(tǒng)故障的查找提供了一個(gè)更加便捷、直接的通道，能夠提升故障查找工作效率，確保更多故障能夠被精準(zhǔn)、高效地查找。

5 結(jié)束語(yǔ)

故障樹分析法能夠?yàn)榇爸鳈C(jī)系統(tǒng)故障的診斷與分析創(chuàng)造條件，為其提供了更加直接、有效的方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，科學(xué)分析故障的成因，以及各類故障之間的關(guān)系等，是一項(xiàng)需要深入提倡與運(yùn)用的科學(xué)方法。

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