船舶主機系統(tǒng)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(tǒng)在實際運行中難免出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)故障，并采取有效措施來解除故障。船舶主機系統(tǒng)是船舶系統(tǒng)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(tǒng)故障診斷中故障樹分析法的應用。

關鍵詞：船舶主機系統(tǒng)；故障診斷；故障樹分析法

船舶主機系統(tǒng)包括多項設備、多重裝置，船舶系統(tǒng)故障來自于多方面，必須加大對船舶系統(tǒng)故障的分析力度，采用科學的故障分析法，便于及時發(fā)現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(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(tǒng)故障診斷中故障樹的創(chuàng)建

主機作為船舶系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)的相關資料以及故障分析中的相關數(shù)據(jù)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(tǒng)不同于普通的機電設備，其主機設備內(nèi)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(tǒng)創(chuàng)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(tǒng)的故障和問題，理論與現(xiàn)實相互配合的方式來深入剖析故障，結合主機系統(tǒng)實際的運行原理以及相關工作經(jīng)驗等來創(chuàng)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(yōu)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(tǒng)不同類型故障的相關數(shù)字、數(shù)據(jù)統(tǒng)計對應見表1。

參照上表分析，船舶主機系統(tǒng)長時間運轉(zhuǎn)對應將得到監(jiān)測到一系列故障，對應形成以上數(shù)據(jù)，采用定量計算的方法來對應分析出船舶主機系統(tǒng)無法常規(guī)運轉(zhuǎn)狀態(tài)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(tǒng)無法在常規(guī)狀態(tài)下運行，以及出現(xiàn)故障問題以后，在一個特定時間范圍內(nèi)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(guī)運轉(zhuǎn)，其生產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)的一系列效度值，經(jīng)計算能夠得出船舶主機系統(tǒng)無法常規(guī)運行故障概率為18.09，系統(tǒng)被修復的概率：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)值說明船舶主機系統(tǒng)中的各項故障都能被有效修復，維持主機系統(tǒng)的常規(guī)運行。

3 船舶潤滑系統(tǒng)的故障樹形分析

船舶主機系統(tǒng)有著自身的結構構造，具體包括：潤滑油管系統(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)問題，則將使得潤滑系統(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)又包括兩個型號的泵體，當它們共同處于故障狀態(tài)時，則將導致主潤滑油泵系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，對此可以嘗試創(chuàng)建一個故障診斷樹形圖來深入分析主機系統(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高效地判斷、識別故障，同時，根據(jù)機器設備以及系統(tǒng)等的工作狀態(tài)、運行狀態(tài)來逐步、逐層來測試、分析系統(tǒng)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(fā)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(chuàng)造了條件，使得故障分析者能夠從樹干出發(fā)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(tǒng)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(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，及時發(fā)現(xiàn)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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