故障类型和影响分析ppt课件

系统或产品发生故障有多方面原因，以 机电产品为例，从其制造、产出和发挥作用，一 般都要经历规划、设计、选材、加工制造、装配、 检验、包装、贮存、运输、安装、调试、使用、 维修等多个环节，每一个环节都有可能出现缺陷、 失误、偏差与损伤，这就有可能使产品存在 7
隐患，即处于一种可能发生故障的状态，特别 是在动态负载、高速、高温、高压、低温、摩擦 和辐射等苛刻条件下使用，发生故障的可能性更 大。
根据经验数据表明，在各类机电产品故17障
二是外在因素，从使用可靠性方面看，引 起故障的主要原因是环境条件和使用条件。
系统或产品的环境条件与使用条件越苛刻， 越容易发生故障。
湿度和温度过高或过低、振动、噪声、冲 击、灰尘、有害气体等不仅是产品可靠性的有害 因素，也是对操作人员有害的因素，这些都是促 发故障的原因。
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最初的故障类型和影响分析（FMEA）只能
做定性分析，后来在分析中包括了故障发生难易
程度的评价或发生的概率。更进一步地，把它与
危险度分析（Critical Analysis）结合起来，构
成故障类型和影响、危险度分析（Failure
Modes,Effects and Criticality Analysis -
一般机电产品、设备常见故障类型见表1。 表1 一般机电产品、设备常见故障类型
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对产品、设备、元件的故障类型、产生原因 及其影响应及时了解和掌握，才能正确地采取相 应措施。若忽略了某些故障类型，这些类型故障 可能因为没有采取防止措施而发生事故。
例如，美国在研制NASA卫星系统时，仅考虑 了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障， 结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成 1亿多美元的损失。
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④ 概率 在故障模式及影响分析中，一般要评定相 对发生频率等级。如果有过去的各种数据，在故 障模式、影响及致命度分析中利用故障率数据， 可以对故障后果作出客观的评价。
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（3）故障模式、原因、机理及效应
① 故障模式。故障模式是从不同表现形态
来描述故障的，是故障现象的一种表征,即由故 障机理发生的结果 - 故障状态。表1列出了一些 故障模式。但产品不同，故障模式也不同。
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② 故障原因
系统、产品的故障原因，主要来自两个方 面。
一是内在因素，从固有可靠性方面看，有 以下原因：
系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在 的缺陷，如设计水平低，未采取防震、防湿、减 荷、安全装置、冗余等设计对策；
系统、产品中零、部件有缺陷；
制造质量低，材质选用有错或不佳等； 运愉、保管、安装不善。
掌握产品、设备、元件的故障类型需要积累
大量的实际工作经验，特别是通过故障类型和影
响分析来积累经验。
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（2）故障的影响 从安全角度来说，事故、灾害是指“故障
引起的人身伤亡和物质财产的损失”。也就是说， 故障是事故、灾害的原因。一个系统或产品从正 常发展成事故有一个过程：
正常→异常→征兆状态→故障→事故。 征兆状态是指，即使判断为异常，还未达 到故障以至事故与灾害状态。
FMECA）。
这样，如果确定了每个元素故障发生概率，
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就可以确定设备、系统或装置的故障发生概率，
从而定量地描述故障的影响。
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一、概述 二、故障类型及影响分析程序 三、故障类型及影响、危险度分析 四、致命度分析 五、故障类型及影响分析举例
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一、概述
（1）故障。故障一般是指元件、子系统、系 统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定 的功能。
② 条件。 在研究系统或产品的故障时，首先应了解 其具有的功能及内部状态如何，是否有内部缺陷 和劣化的因素，是否由于环境条件或所受应力的 作用正在劣化或损伤扩展。故障原因分为即： 诱发故障的内因 – 内部原因、缺陷等； 直接造成故障的外因 – 外部应力、人员差 错、环境条件、使用条件变化等。
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③ 时间 考虑到故障对功能的影响时，必然要提出 系统或产品的保证期是多少？故障大概在什么时 间发生？在t=0时，功能当然正常，但在某个时 间以后就可能出现问题。而且，故障发生的难易 程度也是随时间变化的。故障模式及影响分析不 是按时间序列进行分析的，这是它的不足之处。
§2-4 故障类型和影响分析
故障案例
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目的与要求： 1．掌握故障类型及影响分析的程序 2．了解5W1H启发性分析方法要领 3．理解故障概率、严重度、风险矩阵
法的意义 4．致命度分析应用
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重点、难点： 1．故障类型及影响分析的思想及方法 2．故障的概念及在安全系统中的影响 3．故障原因、故障检测方法、故障等
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根据机电产品寿命的统计表明，以室温 （20~25℃）为基数，每升高10℃，使用寿命就 缩短1/15~1/2。
只要存在着上述原因，就意味着系统或产 品存在潜在的故障，在一定条件下，就会产生一 定模式的故障
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③ 故障机理
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讨论故障时不能离开功能、时间和条件三个因素。
① 功能。系统或产品发生故障，即丧失功 能。
其原因就是下级发生故障或不正常（其症 状或现象称为故障模式）。上级和下级的层次概 念，除考虑原对象的物理、空间关系外，应主要 考虑功能联系及其重要性方面的问题。
故障模式若从可靠性定义来说，一般可从 五个方面来考虑：运行过程中的故障：提前动作； 在规定的时间不动作；在规定的时间不停止；11 运
某些机电产品的故障模式举例如下: 水泵、涡轮机、发电机的故障模式有：误 起动、误停机、速度过快、反转、异常的负荷振 动、发热、线圈漏电、运转部分破损等。
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容器的故障模式有：泄漏、不能降温、加 热、断热、冷却过分等。
热交换器、配管类的故障模式有：堵塞、 流路过大、泄漏、变形、振动等。
阀门、流量调节装置的故障模式有：不能 开启或不能闭合、开关错误、泄漏、堵塞、破损 等。
级、致命度
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故障类型及影响分析（FMEA）是对系统的各 组成部分、元素进行的分析。
系统的组成部分或元素在运行过程中往往可 能发生不同类型的故障，对系统产生不同的影响。
这种分析方法首先找出系统中各组成部分及 元素可能发生的故障及其类型，查明各种类型故 障对邻近部分或元素的影响以及最终对系统的影 响，然后提出避免或减少这些影响的措施。