失效模式與后果分析組合
許多的可靠性、質(zhì)量擔保和系統(tǒng)安全技術(shù)需要考慮。一個失效模式與后果分析,初步危險分析和操作危險分析是非常類似的,許多表格條目是相同的。改良后的失效模式與后果分析被選做主要工具對每一個部件各種可能的故障模式進行列表與分析。在一些以前的項目中,一個人或團隊同時審查一個安全系統(tǒng)的硬件和進行可靠性分析,看圖2。對每個系統(tǒng)進行了可能的故障模式、起因,對機器可靠性的影響以及個人安全的研究。必要的修正行為被獨立決定。組合失效模式與后果分析技術(shù)運行良好并且顯著節(jié)省人力。
這項技術(shù)有一個缺點,用這種方法很容易列出非安全問題的故障,但也很容易忽略不是由設(shè)備故障引起的安全問題。一些易被忽略的安全問題如下:
1 職員被旋轉(zhuǎn)的機器傷害
2 由于暴露的終端而構(gòu)成的電擊傷害
3 運行失誤
這些與安全相關(guān)的問題也可以用組合失效模式與后果分析方法進行處理。審議人員必須有意識的做出努力去考慮每一個可能的故障模式的危害。這些危害可以分類如下:
1 設(shè)計時缺少正確的安全設(shè)置
2 缺少符合操作規(guī)程的操作人員的培訓(xùn)
3 缺少運行工程學(xué),引起操作人員失誤 失效模式與后果分析初用于確定可能引起生命危險的或?qū)ο到y(tǒng)造成主要破壞的關(guān)鍵性故障模式。做出這些分析以幫助減少可能的類似故障發(fā)生。對系統(tǒng)做出分析是為了避免由于單點故障或緊接著單點故障發(fā)生的未被察覺的故障引起的主要的破壞的發(fā)生。這些分析本質(zhì)上是定性的,并且用于決定每個故障模式的起因和影響以及如何去解決這些問題。失效模式與后果分析由每個系統(tǒng),子系統(tǒng)和部件的功能模式?jīng)Q定。電力和電子元件的失效模式與后果分析限于整體元件水平,僅僅在持續(xù)地高位輸出或零輸出時表現(xiàn)出來。線束,電纜和電連接器被作為輸出或輸入的一部分,不做分開考慮。
結(jié)果
運用失效模式與后果分析,很快明顯地得出,可能壞的故障就是明顯過速,因為這可以導(dǎo)致葉片被拋掉。 所有的其它故障的后果相比相對要次要。基于這個結(jié)論,在設(shè)計之初就在高速軸上加上了可以制動轉(zhuǎn)子的圓片閘,即使葉片仍處于大功率狀態(tài),如果電能損失,促使閘制動轉(zhuǎn)子。
在兩種主要情況下要用到閘
1. 由于故障導(dǎo)致過速
2. 使葉片保持靜止以便進行維修
這分析指出了許多需要考慮作為要安全設(shè)計的條目,必須大化系統(tǒng)的可靠性。為了獲得大化可靠性需要考慮的因素是:冗余,小化電路,部件質(zhì)量和系統(tǒng)運行的周期性檢查。
1 每分鐘45轉(zhuǎn)過速
2 低速軸振動
3 緊急減壓
4 轉(zhuǎn)子剎車壓力
5 偏航故障信號
6 交流發(fā)電機電流過載
7 交流發(fā)電機反向電流
下一個問題是風(fēng)機的基礎(chǔ)設(shè)計,安全系統(tǒng)位于在地面的控制建筑物里面,大多數(shù)傳感器位于機艙。既然風(fēng)機必須偏航與風(fēng)向保持一致,信號通過滑動環(huán)傳送。失效模式與后果分析揭示了一些滑動環(huán)(依賴于電路而產(chǎn)生噪音或打開)的忽略安全系統(tǒng)關(guān)閉信號的潛在故障。結(jié)果導(dǎo)致機艙內(nèi)有好幾個冗余傳感器共同起作用,這些傳感器并不依賴于關(guān)閉信號通路的滑動環(huán)。事實上,不管微處理器給機器發(fā)送的是什么信號,這些傳感器在緊急狀況下都將自動關(guān)閉機器。這些傳感器包括過速,低速軸振動開關(guān),低葉片緊急卸載壓力,低速轉(zhuǎn)子強制剎車。
使風(fēng)機機艙的方向與風(fēng)向保持一致也相當重要。失效模式與后果分析指出了加進一個冗余偏航錯誤信號的必要。還有一個涉及到進入機艙的問題,用一個開放式電梯類型的設(shè)計作為唯一的進入機艙的通路,當電梯不使用的時候,電源在內(nèi)部控制室被切斷,與安全系統(tǒng)互相鎖定。
結(jié)論
對200KW的風(fēng)力發(fā)電機進行失效模式與后果分析完成了幾個目標。通常使用這種工具的案例,進行一個系統(tǒng)的、詳細的設(shè)計評審的行為是非常有用的。失效模式與后果分析指出了許多設(shè)計修改的必要。
1 高速軸上的圓片閘
2 基礎(chǔ)的安全設(shè)計
A 過速
B 振動
C 卸載壓力
D 強制剎車
E 偏航錯誤
F 交流發(fā)電機過電流或反向電流
3 冗余傳感器
4 進入機艙報警
終的失效模式與后果分析也給了項目管理人員定性的接受項目和安全問題的程度的指示。既然這是一個進步中的研發(fā)項目,所以有許多改進需要做。完成這個失效模式與后果分析后,很容易審議每一個提議的修改的安全與可靠性問題。通過使用這項技術(shù),可以得出一些改變是不正確的。但多數(shù)改變沒有增加危險,在一些案例中,降低了風(fēng)險。終,失效模式與后果分析被審議反映了所有的批準通過的改變。總體來說,在這個項目中運用失效模式與后果分析非常有價值。使用失效模式與后果分析的益處遠高于使用失效模式與后果分析的費用。

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