船舶主機系統故障診斷中故障樹分析法的應用研究

于卓

摘 要：船舶主機系統在實際運行中難免出現故障，掌握科學的故障診斷與分析法才能確保及時、準確、高效地發現故障，并采取有效措施來解除故障。船舶主機系統是船舶系統的主體，必須采用科學的故障剖析方法來分析主機故障，達到對故障的高效判斷與識別。文章分析了船舶主機系統故障診斷中故障樹分析法的應用。

關鍵詞：船舶主機系統；故障診斷；故障樹分析法

船舶主機系統包括多項設備、多重裝置，船舶系統故障來自于多方面，必須加大對船舶系統故障的分析力度，采用科學的故障分析法，便于及時發現故障，找到故障成因，進而采取措施來解決問題、解除故障。故障樹分析法能夠為船舶主機系統故障診斷提供科學的措施和方法，通過畫出故障樹形圖，其中劃分為樹干與樹梢，各類故障以及對應的成因分布其中，對船舶主機系統進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故障通過繪制樹形圖譜來分析故障的過程，屬于可靠性設計的科學方法，屬于從結果到原因的全方位分解與剖析。設置一個故障可能性層列，其中最不可能出現或結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，再對應發現造成二級故障的原因，稱之為三級故障，逐層剖析、逐步分解，最后獲得一個最底層引發故障的因素，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從上到下的樹形結構，也就是人們所稱的“故障樹”。

2 船舶主機系統故障診斷中故障樹的創建

主機作為船舶系統內部一項重要設備，由于長時間運行，如果檢修不到位、運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題，對此則需要高效、精準地判斷故障成因，再結合主機系統的相關資料以及故障分析中的相關數據等來判斷故障類型，再有針對性地采取措施來解除故障。

船舶主機系統不同于普通的機電設備，其主機設備內部構造復雜，存在眾多影響主機運行的不良因素、不良因子。有必要圍繞主機系統創建一個故障樹，利用故障樹分析法來逐層分析與分解船舶主機系統的故障和問題，理論與現實相互配合的方式來深入剖析故障，結合主機系統實際的運行原理以及相關工作經驗等來創建一個故障樹示意圖。實際的故障樹分析法主要可以采用定性與定量分析相結合的方式，每一類方法都有自身的優勢和特點。

2.1 定性分析

定性分析是故障樹分析法的一個必備方法，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

船舶主機系統不同類型故障的相關數字、數據統計對應見表1。

參照上表分析，船舶主機系統長時間運轉對應將得到監測到一系列故障，對應形成以上數據，采用定量計算的方法來對應分析出船舶主機系統無法常規運轉狀態下的有效度。所謂的“有效度”指的是船舶機械以及船舶相關的裝備系統無法在常規狀態下運行，以及出現故障問題以后，在一個特定時間范圍內可以被維修、恢復功能的效度，在這一過程中船舶依然可以按照常規運轉，其生產概率不會受到影響，對此可以利用以下公式來計算得出船舶系統的效度：

按照上面的公式，其中λ=a×10-4對應各自算出故障系統的一系列效度值，經計算能夠得出船舶主機系統無法常規運行故障概率為18.09，系統被修復的概率：0.62，將以上數值帶入公式，得出效度值：A=0.9945，以上數據數值說明船舶主機系統中的各項故障都能被有效修復，維持主機系統的常規運行。

3 船舶潤滑系統的故障樹形分析

船舶主機系統有著自身的結構構造，具體包括：潤滑油管系統、冷卻系統、泵系統以及貯存性零部件等。其中某一部件出現問題，則將使得潤滑系統整體上走向故障狀態，其中冷卻系統又可能發生以下方面的故障：溫控故障、海水管故障等，泵系統又包括兩個型號的泵體，當它們共同處于故障狀態時，則將導致主潤滑油泵系統出現故障問題，對此可以嘗試創建一個故障診斷樹形圖來深入分析主機系統故障。

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造了條件，可以參照此樹形圖來高效地判斷、識別故障，同時，根據機器設備以及系統等的工作狀態、運行狀態來逐步、逐層來測試、分析系統中各項儀器、設備等的運行情況，從而高效地識別故障的成因，圍繞故障成因來判斷故障發生概率，再結合造成故障的原因來采取措施及時排除故障。

故障樹形圖為故障的判斷、分析與診斷創造了條件，使得故障分析者能夠從樹干出發再逐漸過渡到枝杈部分，對應來分析故障成因，為船舶主機系統故障的查找提供了一個更加便捷、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、高效地查找。

5 結束語

故障樹分析法能夠為船舶主機系統故障的診斷與分析創造條件，為其提供了更加直接、有效的方法，及時發現故障，科學分析故障的成因，以及各類故障之間的關系等，是一項需要深入提倡與運用的科學方法。

參考文獻

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