故障樹分析法在船舶柴油機故障診斷中的應用研究

李智杰

摘 要：故障樹分析法是一種能夠對較為復雜的系統進行故障預防和檢測的方法，這種方法是目前非常有效，也是最常用的故障診斷方法。如何將故障樹分析法用于船舶柴油機故障的診斷和維修，對于故障樹分析法在設備運行中的實際應用具有重要意義。本文以船舶柴油機為例，通過對故障樹分析法在船舶柴油機故障診斷中的應用研究，主要探討和分析故障樹分析法排除故障的實際操作特點，從而為現實中出現的故障問題提出更好的解決措施及管理方案，才能確保設備的有效運轉。

關鍵詞：故障樹分析法;船舶柴油機;故障診斷

采用故障樹分析法來對設備的故障進行檢修是進行大型雜系統產生故障時必不可少的故障排除方法，對設備系統的長遠使用壽命和維修而言有著起著很大的作用。故障樹分析方法可以顯著提高故障檢測效率，在這一方法的幫助下可以迅速找到故障原因，從而解決問題。雖然在現如今故障樹分析法通常用于檢測大型設備故障，但在操作過程中仍然需要不斷完善，在實際操作的過程中仍然存在著一些不足之處，還是有很大的需要改進的空間。因此，研究故障樹分析法在船舶柴油機故障診斷中的應用，對于尋找更多有效可行的故障樹搜索策略具有積極意義，同時，也會對解決同類型的設備故障提供更多的參考價值。

1、船舶柴油機故障問題的產生

船舶柴油機是一種復雜而重要的船舶機械動力設備。根據船用船舶柴油機的運行特性，可以得出結論，船用柴油機的故障是由其部件中的問題引起的。船舶柴油機某個部件發生了問題，會導致影響整個船舶柴油機的正常運轉。在這個思路下繼續思考，會發現故障應該是由一個或者多個次組件的失效引起的，采用故障樹分析法可以方便查找到故障原因，可以采用樹狀圖的表示方法進行船舶柴油機的故障檢測，故障部件的故障排除，進行部件的精確定位以及使用識別技術來解決問題，這就是故障樹分析法在船舶柴油機故障診斷上的應用。

2、故障樹分析法在船舶柴油機故障診斷中的具體應用方法

2.1 故障樹的構建步驟

故障樹的構建是分為以下幾個步驟：首先，要對相關的技術性文件進行整理、歸納，從中尋找到適合本裝備的故障處理方法，通過對資料的分析廣泛尋找相關實例，總結故障原因;其次，要明確設備發生故障的事件，確定系統不希望發生的故障事件，也就是項事件;第三點，要規范的尋找到系統的邊界條件;第四點，構建故障樹[1]。在故障樹的構建過程中，要把系統不希望發生的故障事件符號作為首行，然后在下面列出導致頂事件發生的直接原因，并把它們用適當的符號表示出來，作為第二行。還要用適當的邏輯門與頂事件相連接。如此步步深人，直到追溯到引起系統發生故障的全部原因為止（稱為底事件）。這樣就建成一棵以頂事件為“根"，中間事件為“節”，底事件為“樹葉”的倒置的故障樹[2]。

2.2船舶柴油機曲軸軸承溫度異常的故障樹

船用柴油機最常見的故障是曲軸軸承溫度異常，升檔和轉彎等外部環境因素會導致曲軸軸承溫度的波動增加或降低，從而增加了實際故障判斷和故障部件位置識別的難度[3]。因此，有必要在船用柴油機運行期間盡可能減少甚至消除外部環境對船用柴油機的影響。從船用柴油機的現場操作可以看出，有兩種常見的曲軸軸承溫度異常情況，個別軸承溫度升高和全部的軸承溫度升高而導致的曲軸軸承溫度異常。

當個別軸承溫度升高時，可以分析軸承位置是否發生變化。因為軸承位置的變化會影響軸承和軸承墊之間的間隙，所以如果軸承和軸承墊之間的間隙太大，潤滑劑就容易脫落，反之而軸承與軸瓦之間的間隙比較小，那么潤滑油就會很難進入間隙中。軸承與軸瓦之間的無法形成潤滑的作用，從而導致摩擦力大大增強，軸承溫度在摩擦力的作用下會升高。

潤滑系統的正常運行是所有軸承正常運行的前提，如果所有軸承的溫度升高，則最直接的原因是潤滑系統的故障[4]。正常潤滑油壓可確保連續正常地向每個軸承供油，潤滑作用不足將不可避免地導致軸承磨損程度加快。缺少潤滑油作業的主要原因首先是機油濾清器的入口和出口之間的壓力差大于標準值。當前，主要有粗滑油濾器和精滑油濾器，通常是雙聯濾器的形式[5]。可以分別濾出潤滑油中的粗和細的雜質，當潤滑油濾清器或潤滑冷卻器堵塞時，潤滑濾清器入口和出口之間的壓差將大于標準壓差，這將導致潤滑油壓力不足。

2.3使用故障樹分析法來分析診斷船舶柴油機故障

可結合船用柴油機的現場運行條件，根據所構建的船用柴油機曲軸軸承溫度異常故障樹，對船上相應的設備和儀器進行檢測和分析，并檢查實際運行條件，這樣可以在最短時間內檢測到船舶柴油機故障的產生原因，尋找到故障點。故障樹分析法的邏輯分析能力非常強，而且具有不易遺漏可能故障原因的優點，在找到故障原因后經過修理，最后成功地排除船舶柴油機曲軸軸承溫度異常的故障。從這個實例可以看出，建立故障樹要立足實際，根據實際情況，從樹干到樹梢一一檢測，以確認并定位故障點。故障樹分析法是一種比較有效的方法，對復雜故障和故障定位的分析具有較好的適用性，大大提高了故障查找的準確性和效率。

3、結語

綜上所述，對大型設備的檢修工作要采取應用故障樹分析法，還要把日常運行維護和檢修工作相結合，這是保障檢修工作能夠正常有效進行的基本要求。考慮到故障產生的自然因素和人為因素等一系列現實情況，從而尋找到合理、規范、有效的管理和檢修措施，這對于保障設備的順暢運營有著重要意義。通過對用故障樹分析法來分析和消除船舶柴油機曲軸軸承的溫度異常的故障的實踐證明，在故障樹分析方法的技術方法的大力支持下，可以找到各種故障發生的原因并能夠快速找到解決方法，故障樹分析法能夠分析復雜故障并查明故障位置，以消除故障并確保設備正常運行，擁有清晰的邏輯關系，是未來值得發展和改進的方法。

參考文獻

[1]王華勝，李忠厚，閆志強，等.內燃機車柴油機增壓器故障樹分析[J].鐵道機車車輛，2005，25（z1）：109-114.

[2]孫洲陽.故障樹分析法在柴油機故障診斷中的應用[J].中國修船，2000，（06）：24.

[3]蓋強，馮杰，初健.艦船主機故障診斷系統[J].儀器儀表學報，2004，25（z1）：171-172.

[4]滿一新.船舶柴油機軸承故障的分析和預防[J].中國修船，1994，（05）：13.

[5]張愛民，紀麗偉，郁秀峰，等.柴油機潤滑油及其消耗[J].柴油機設計與制造，2004，（4）：9-13.