故障树诊断法在滑动水口液压站的应用

　　1 引言

　　滑动水口液压站是大包滑动出钢口的配套控制设备,引进故障树诊断法来对设备进行故障管理,能够分析出系统各元件发生故障的概率,使维护人员的工作做到有的放矢。故障树诊断法是一种将系统故障的原因作出由总体到部分按树枝逐渐细化的分析方法,它的分析步骤是:a对所选定的设备系统作必要的分析,确切了解系统的组成及各项操作的内容;b选定可能发生的最不希望发生的故障状态为顶事件;c建立故障树,求出故障树的结构函数;d对故障树结构作出定性分析;e对故障树结构作出定量分析。

　　2 应用举例

　　下面结合在实际工作中将故障树诊断法在滑动水

　　口液压站中的应用,对其进行阐述。

　　2.1 建树和求结构函数

　　根据故障树顶事件和故障树的边界条件,做出大包滑动水口不能自动关闭的故障树,见图1。

　　根据结构函数的定义,结合大包水口不能自动关闭的故障树,其结构函数为:

　　2.2 故障树的定性分析

　　故障树定性分析的任务在于找出系统顶事件故障发生的若干种可能,寻找出故障树的最小割集和最小路集。下面结合实例加以介绍。

　　1)故障树的最小割集 根据最小割集定义,分析得出个最小割集为{X1}、{X2}、{X3}、{X4}、{X5}、{X6}、{X7}、{X8}。由最小割集可得出大包滑动水口断电不能自动关闭的故障模式为:a蓄能器充气压力太低;b蓄能器故障,如气囊破裂或蓄能器外泄;c溢流阀故障;d叶片泵故障;p电磁换向阀V1故障;e单向阀V3故障;f电磁换向阀V4故障;g液压缸泄漏。

　　(2)故障树的最小路集 如果将路集中所含的底事件去掉一个,就不能算路集,这就是最小路集。分析本故障树得出最小路集为{X1,X2,X3, X4,X5,X6,X7,X8}。

　　2.3 故障树的定量分析

　　故障树定量分析的任务是求顶事件发生的特征量和底事件的重要度。

　　(1)顶事件发生的概率 在本例题中,根据液压元件在百万小时内的基本故障系数和现场工况条件,结合近年来的统计,可求出各底事件的故障率分别为:

　　即大包水口断电不能自动关闭的概率为0.72%:

　　(2)底事件的重要度Ig(i)=g(1i,q)-g(0i,q),即第i个底事件的概率重要度,等于该底事件发生时顶事件概率,与它不发生而顶事件依然发生的概率之差,所以有0<Ig(i)<1。可见,概率重要度大的底事件的发生概率稍有变化。由其数学定义可求出个底事件的概率重要度分别为:

　　根据概率重要度,可求出各事件的概率重要度顺序为: