可靠性工程培训.ppt

* * * * * * * * * * * * * 事件树与故障树的综合分析 如果事件树中的初因事件与后续事件是系统中的非正常事件（如某部件的故障），则可以这些事件为顶事件建立故障树，如果事件树中的初因事件与后续事件是系统中的正常事件，则可以其为顶事件建立成功树。 以事件树中的后果事件为顶事件，按照一定的逻辑关系（一般为逻辑与的关系）将与该后果事件相关的初因事件和后续事件连接成故障树。 * * 事件树与故障树的综合分析 对事件树分析中找出的后果事件相同的分支，再以该事件为顶事件按照一定的逻辑关系（一般情况下为逻辑或的关系）建造一棵更大的故障树。 通过故障树的定性定量分析求出系统中各类事件的发生概率。 * * 电机发热事件树 * * * * * * 例1 有一泵和两个串联阀门组成的物料输送系统（如图所示）。物料沿箭头方向顺序经过泵A、阀门B和阀门C，泵启动后的物料输送系统的事件树如下页图所示。设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，则系统成功的概率为0.7695，系统失败的概率为0.2305。 * * * * 例2 有一泵和两个并联阀门组成的物料输送系统，图中A代表泵，阀门C是 阀门B的备用阀，只有当阀门B失败时，C才开始工作。同上例一样，假设泵A、阀门B和阀门C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9，则按照它的事件树（下页图），可得知系统成功的概率为0.9405，系统失败的概率为0.0595。 * * 从以上两例可以看出，阀门并联物料系统的可靠度比阀门串联时要大得多。 * * 例3 某工厂的氯磺酸罐发生爆炸，致使3人死亡，用事件树分析的结果如下页图所示。 该厂有4台氯磺酸贮罐。因其中两台的紧急切断阀失灵而准备检修，一般按如下程序准备： 将罐内的氯磺酸移至其他罐； 将水徐徐注入，使残留的浆状氯磺酸分解； 氯磺酸全部分解且烟雾消失以后，往罐内注水至满罐为止； 静置一段时间后，将水排出； ?打开入孔盖，进入罐内检修。 * * 例3 可是在这次检修时，负责人为了争取时间，在上述第3项任务未完成的情况下，连水也没排净就命令维修工人去开入孔盖。由于入孔盖螺栓锈死，两检修工用气割切断螺栓时，突然发生爆炸，负责人和两名检修工当场死亡。? * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1967 年英国人法默发表了著名的法默曲线，提出“最大可信事故”的概念缺乏科学基础，必须考虑风险的概念，因而“可信事故” 演变为考虑了发生频率的“设计基准事故”和“设计基准工况” ，但 “可信事故”和“设计基准事故”主要都建立在单一设备的失效上。 * 故障树的对耦树及其最小路集 故障树 成功树 故障树的对耦树及其最小路集 成功树 故障树的对耦树及其最小路集 故障树 成功树 成功树 可靠性框图和故障树框图基本关系 从数学角度看，可靠性框图与故障树是等价的，两者分别从系统正常工作与故障2个角度进行分析工作。 可靠性框图用通路框图表示单元工作与系统工作之间的关系，故障树用逻辑框图表示单元故障与系统故障间关系。 可靠度是系统完成功能的概率，顶事件发生的概率是系统故障或某一种故障发生的概率，是从系统功能成功和失效两个不同的角度，对系统可靠性、安全性的定量描述，之间存在着必然联系。 可靠性框图和故障树框图基本关系 A B R=AB 成功事件 R=AB ● A B 不成功事件 ? 可靠性框图中的“串联”转换为故障树中的“或门”，可靠性框图中的“并联”转换为故障树中的“与门”。 可靠性框图和故障树框图基本关系 A D 0.03 B C 5、顶事件概率的计算 求得故障树的最小割集或消除了割集中的重复事件，可以估算顶事件发生的概率，对“或门”的处理利用一般概率加法公式，对“与门”的处理利用概率乘法公式。 左图为消除了重复事件的故障树，底事件发生的概率为：P(A)=0.02，P(B)=0.05，P(C)=0.15，且A、B、C事件的发生互不相容，求顶事件发生的概率。 顶事件概率的计算 设左图为无重复故障树，并假定其中的全部基本事件都是独立的，且P(Ai)=1/4，i=1,2,…,8，计算顶事件的概率。 概率加法公式 6、顶事件失效的计算 基于4个假设条件： (1)基本元部件是不可修复的；(2)元部件的失效率都是常数；(3)故障树中没有备份部件，也就是没有重复事件；(4)基本失效事件是统计独立的。 故障树的或门相当于可靠性中的串联。设或门有n个输入事件，其可靠度均为指数分布，失效率为λi，i=1，2，…，n，则或门输出事件的可靠度RS(t)为 顶事件失效的计算 i 顶事件失效的计算 求左图中故障树顶事件的失效率。已知系统工作到t=1000h