3系统安全
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
3.1系统安全分析概述3.2安全检查
表
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3.3预先危险性分析3.4故障类型和影响分析3.5事件树分析3.6因果分析图法（鱼刺图分析法）3.7危险和可操作性研究3.4故障类型和影响分析概念定义：FMEA(FailureModesandEffectsAnalysis)，是系统安全分析的重要方法之一。它采用系统分割的概念，根据实际需要分析的水平，把系统分割成子系统或进一步分割成元件，然后逐个分析各个子系统或元件可能发生的故障和故障呈现的状态(即故障类型)，分析故障类型对子系统以及整个系统产生的影响，最后采取措施加以解决。作用：使用FMEA，基本上能够查明元件发生各种故障时带来的危害性，是比较周密和完善的系统分析方法。FMEA既可以用于定性分析，又可以用于定量分析。故障类型和影响分析的概念(续)在系统进行初步分析后，对于其中特别严重、甚至会造成人员死亡或重大财物损失的故障类型，则可以单独拿出来进行分析。这种方法称为致命度分析(CriticalityAnalysis，简称CA)，和FMEA结合使用时，称为故障类型影响和致命度分析(FMECA)。发展：1957年，美国开始在飞机发动机上使用FMEA法。目前，FMECA已在核电站、动力工业、仪器、仪表、冶金工业中得到了广泛的应用。故障类型和影响分析的特点（1）能够明确地表示出局部的故障将给系统整体的影响，并能确定出重要故障。（2）能判断出系统可靠性和安全性的大小。（3）FMEA法不仅用于产品设计、制造、可靠性设计等方面，还可以把设计和质量管理、可靠性管理等活动有机连接起来。对系统的评价也是有利的。（4）应用FMEA时，不能忽略重要的故障类型。（5）为定量地进行系统安全性预测、评价和其它安全性研究提供一定的数据资料。3.4.2FMEA的基本原理故障和故障类型故障等级可靠性框图3.4.2.1故障和故障类型故障定义：当系统或系统元件在运行过程中因为性能低下而不能实现预定的功能时，则称其发生了故障。元件是构成系统、子系统的单元或组合件，它分为几种：（1）零件：不能进一步分解的单个部件，具有设计规定的性能，如轴、螺栓、螺母。（2）组件：由两个以上零部件构成，在子系统中保持特定的性能，如轴承、螺丝接头。（3）功能件：由一些零部件构成，具有独立的功能，如齿轮箱、冷却器。故障和故障类型(续)故障类型是故障出现的状态，也是故障的表现形式。元件发生故障时，其呈现的类型可能不止一种。例如，一个阀门发生故障，可能有内部泄漏、外部泄漏、打不开和关不紧等故障类型。一般可从五个方面考虑故障类型：1）运行过程中的故障；2）过早地起动；3）规定的时间内不能启动；4）规定的时间内不能停车；5）运行能力降低、超量或受阻。故障发生的原因(1)设计上的缺点。指设计所采取的原则错误、技术路线选择不当、图纸不完善或有错误等。(2)制造上的缺点。加工方法不当或组装方面的失误。(3)质量管理方面的缺点。检验不够或失误以及工程管理不当等。ISO9000序列。(4)使用上的缺点。误操作或未按设计规定条件操作。(5)维修方面的缺点。维修操作失误或检修程序不当等。3.4.2.2故障等级故障等级是衡量故障对系统任务、人员和财物安全造成影响的尺度。可以从以下几个方面考虑：(1)故障影响大小；(2)对系统造成影响的范围；(3)故障发生的频率；(4)防止故障的难易；(5)是否重新设计。确定故障等级的方法1）简单划分法可能造成严重伤害、严重职业病或主要系统损坏严重性Ⅱ级可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏临界性Ⅲ级不会造成伤害和职业病，系统也不会损坏可忽略性Ⅳ级可能造成死亡或系统损坏致命性Ⅰ级可能造成的危害或损失影响程度故障等级2）评点法（1）计算点数：在应用时，可取i=5，5个因素为故障影响大小、对系统造成影响的范围、故障发生的频率、防止故障的难易、是否重新设计。式中，Cs—总点数，0
题
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和必要的背景材料用通信的方式寄给有经验的专家，然后把他们的答案进行综合，再反馈给他们。如此反复多次，直到认为满意为止。2）评点法——查表（2）查表：2.01.00.5对系统造成二个以上的重大影响对系统造成一个以上的重大影响对系统无太大影响对系统造成的影响F25.03.01.0造成生命损失造成相当损失功能损失故障影响大小F1点数内容评点因素2）评点法——查表（续）1.31.00.7不能能够防止易于防止防止故障的可能性F41.21.00.8相当新的内容设计类似的设计同一设计是否新设计的工艺F51.51.00.7易于发生能够发生不太发生故障发生的概率F3点数内容评点因素2）评点法——等级的确定求出Cs后，可按下表确定故障等级。不采取其它措施无影响<2Ⅳ小不必变更设计一部分任务完不成2~4Ⅲ轻微重新讨论设计，也可变更设计变更设计应采取措施大部分任务完不成4~7Ⅱ重大完不成任务，人员伤亡7~10Ⅰ致命内容评点故障等级3）风险距阵法风险率，也称危险度，是故障发生的可能性和故障发生后果的综合考虑。故障概率：是指在一特定时间内，故障类型出现的次数。时间可规定为一年或一个月，或大修间隔期，或完成一项任务的周期。故障类型的概率可以使用定性或定量方法确定：（1）定性方法：Ⅰ级：故障概率很低，可以忽略。Ⅱ级：故障概率低，元件操作期间不易出现。Ⅲ级：故障概率中等，出现机会可达50%。Ⅳ级：故障概率高，元件操作期间易出现。3）风险距阵法（续）（2）定量方法：Ⅰ级：在元件工作期间，单个故障类型出现的概率小于全部故障概率的0.01。Ⅱ级：故障概率大于0.01，小于0.10。Ⅲ级：故障概率大于0.10，小于0.20。Ⅳ级：故障概率大于0.20。严重度：是指故障类型对系统功能的影响程度。Ⅰ低的：对系统任务无影响；Ⅱ主要的：对系统的任务虽有影响但可忽略；Ⅲ关键的：系统的功能有所下降；Ⅳ灾难性的：系统的功能严重下降。(子系统的功能、修复的难易程度)3）风险距阵法的图形表示故障类型的实际影响由故障概率和严重度两者决定。有的故障类型虽有高的发生概率，但造造成危害的严重度很低，因而风险率也低。而有的故障类型危害的严重度很大，但发生概率很低，所以风险率也不会高。Ⅲ01243严重度3124概率ⅠⅡⅣ3.4.2.3可靠性框图可靠性框图也称逻辑图，它表示系统状况。可靠性框图与
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图或设备布置图不同，它只表示系统与子系统间功能流动情况，而且可以根据实际需要，对风险大的子系统进行深入分析，问题不大的则可放置一边。如图所示的可靠性框图，从中可以明确地看出系统、子系统和元件之间的层次关系，系统以及子系统间的功能输入及输出，串联和并联方式。各层次要进行编码，和将来制表的项目编码相对应。可靠性框图冗余系统备件旁联系统02组成3.4.3FMEA的分析步骤（1）明确系统的组成和任务。（2）确定分析的程度和水平。对关键的子系统可以分析得深一些，不重要的分析得浅一些，甚至可以不进行分析。（3）详细说明分析的系统情况。包括系统说明(元件的数目、用途、动作方式等)和可靠性框图。（4）列出所有故障类型并选出对系统有影响的故障类型。（5）对故障类型进行分析：故障的影响后果、故障等级、应采取的措施和故障原因。致命度分析对危险特别大的故障类型，如故障等级为Ⅰ级的故障类型，有可能导致人员伤亡或系统损坏，可采用致命度分析方法进一步分析(使用表格)。致命度分析一般都和故障类型影响分析合用，使用下式计算出致命度指数Cr，它表示元件运行100万小时(次)发生的故障次数。式中n—元件的致命故障类型个数；j—元件的致命故障类型序数，j=1，2，……，n；致命度分析（续）—单位时间或周期故障次数，一般指元件故障率；t—完成一项任务，元件运行的小时数或周期(次)数；K1—元件的测定值与实际运行时的强度修正系数；K2—元件的测定值与实际运行时的环境条件修正系数；—中该故障类型所占比例；—发生故障时会造成致命的影响的发生概率。3.4.5FMEA的应用举例例1：手电筒的FMEA。在确定了手电筒的功能和决定了分解的等级程度之后，就可画出系统可靠性框图。表3-14所示为参考同类产品的故障类型而选定的手电筒的故障类型。对故障类型的分析可采用表3-15的格式填写，在备注一栏内填写前面各栏中不包括的内容。完成表3-15之后，把故障类型等级为Ⅰ类的项目，即严重影响系统功能的零件、组合件进行致命度分析，如表3-16所示。手电筒的可靠性框图表3-14故障类型一览表15.与环盖连接不良16.与末端帽盖螺纹连接不良套筒组合9.灯丝烧毁10.灯泡松弛11.灯丝与焊口导通不良12.灯泡反射镜螺纹生锈13.反射镜与接触片导通不良14.反射镜装不进套筒反射镜灯泡组合7.折断8.脱落绝缘体4.脱落5.破裂6.模糊透镜1.脱落2.变形而断3.影响透镜功能环盖故障类型零件或组合件名称表3-14故障类型一览表（续）24.电池放电25.电池装配不良26.电池与灯泡间的导通不良电池17.与开关组件连接松弛18.套筒与开关之间的导通不良19.接触片变形20.接触片绝缘体的绝缘不良21.开关滑动不灵22.开关与套筒脱落23.接触片，电池间空隙过小套筒组合故障类型零件或组合件名称表3-14故障类型一览表（续）32.压缩弹簧功能失灵33.末端帽盖与套筒接触不良34.末端帽盖脱落35.末端帽盖断而变形36.螺纹部生锈37.末端帽盖与弹簧接触不良末端帽盖组合27.电池间导通不良28.电池与控制弹簧间导通不良29.电池与套筒绝缘不良30.电池与开关接触片绝缘不良31.电池阳极生锈电池故障类型零件或组合件名称表3-15手电筒FMEA一览表Ⅲ拆开目视可能缩短使用时间有不闭灯的可能性.装配不良材质不良折断绝缘体3Ⅳ目测功能下降降低功能保管不良模糊Ⅲ目测功能下降降低功能操作不注意开裂Ⅱ目测功能不全功能不全破损脱落操作不注意脱落透镜2Ⅱ目测降低功能功能不全压坏断而变形Ⅰ目测功能失灵功能不全螺纹磨耗操作不注意脱落Ⅱ目测可能功能失灵功能不全变形影响透镜功能环盖1系统零件或组合件备注危险等级检测方法故障的影响故障原因故障类型零件或组合件No.表3-15手电筒FMEA一览表（续）Ⅱ拆开目视同上同上保管不良材质不良灯丝螺纹生锈Ⅱ拆开目视同上同上磨耗加工不良灯泡焊口的缺陷Ⅳ轻微振动功能失灵的可能性造成回路切断的可能性嵌合不良冲击灯泡松弛Ⅰ拆开目视功能失灵不能开灯寿命问题冲击灯丝烧损反射镜灯泡组合4Ⅱ拆开目视使用时间缩短不闭灯装配失灵由于断损脱落绝缘体3系统零件或组合件备注危险等级检测方法故障的影响故障原因故障类型零件或组合件No.表3-16手电筒致命影响(等级为Ⅰ)的项目表功能失灵同上电池放电电池安装不良电池5功能失灵同上开关滑块不能滑动开关与套筒组合脱落开关组合4功能失灵套筒与开关之间导通不良套筒组合3功能失灵同上同上同上灯丝烧损灯泡焊锡与电池导通不良反射镜与接触片之间导通不良反射镜与套筒嵌合不良反射镜灯泡组合2功能失灵脱落环盖1防止措施影响故障类型项目No.FMEA的应用举例（续）例2：家用暖风系统。其任务是满足采暖的需要，每年冬季工作，使室温保持22ºC。系统的使用周期为10年。在室外温度降低到-23ºC时，室内温度不变。暖风系统设置在地下室内，环境温度也是-23ºC，同时还有相当浓度的粉尘。室内温度达不到22ºC，就认为是系统出了故障。本系统所使用的公用工程部分，即外电和煤气，都不在分析范围之内。系统由三个子系统构成：加热子系统、控制子系统、空气分配子系统。可靠性框图3.4.6FMEA的优缺点优点：是
书
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写格式简单，可用较少的人力，且无须经过特别的训练。缺点：缺乏逻辑性，难以分析各个元素之间的影响，若两个以上元素同时发生故障时，分析比较困难。通常情况下，FMEA方法中的元素局限于“物”的因素，这就难以查出人的原因。当然，对某一元素而言，也可以包括人的误操作。
浙公网安备 33021202002483