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故障类型、影响和危险度分析FMEAFMEA的含义及特点基本概念故障模式及影响分析的步骤CA的分析故障故障模式（故障类型）故障机理故障原因故障等级一、FMEA的含义及特点1.FMEA的含义FMEA是安全系统工程中重要的分析方法，它采用系统分割的概念，根据实际需要分析的水平，把系统分割成子系统或进一步分割成元件。然后，按一定顺序进行系统分析和考察，查出系统中各子系统或元件可能发生的故障和故障所层现的状态（故障类型），进一步分析它们对系统或产品的功能造成的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。2.FMEA分析方法的特点FMEA是通过原因来分析系统故障。即用系统工程方法，从元件的故障开始，由下向上逐次分析其可能发生的问题，预测整个系统的故障，利用表格形式，找出不希望的初始原因事件。系统发生故障可能丧失其功能，FMEA除考虑系统中组成部分上下级的层次概念，如物理，时间空间关系，还主要考虑功能关系。从可靠性的角度看，则侧重于建立上级和下级的逻辑关系，因此FMEA是以功能为中心，以逻辑推理为重点的分析方法。该方法是一种定性分析方法，不需要数据做预测依据只要有理论知识和过去故障的经验积累就可以了因而便于掌握，当个人知识不够时可以采用集思广益的办法进行分析该方法适用于产品设计、工艺设计、装备设计和预防维修等环节。FMEA的含义及特点二、基本原理1.故障指元件、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。并不是所有的故障都能造成严重的后果，而是其中有些故障会影响系统不能完成任务或造成事故损失。二、基本原理2.故障模式故障模式是故障出现的状态，是故障现象的一种表征，由故障机理发生的结果—故障状态，相当医学上的疾病症状。二、基本原理不同产品种类与故障类型水泵、涡轮机、发电机误启动、误停机、速度过快、反转、发热、线圈漏电容器泄露、不能降温、加热、断热冷却过分热交换器、配管堵塞、流路过大、泄露、变形、振动阀门、流量调节装置不能开启或不能闭和、开关错误、泄露、堵塞电力设备电阻变化、放电、接触不良、短路、漏电、断开计测装置信号异常、劣化、示值不准、损坏支撑结构变形、松动、缺损、脱落齿轮断裂、压坏、熔融、烧结、磨耗滚动轴承滚动体扎碎、磨损、压坏、烧结、腐蚀、裂纹滑动轴承磨损、变形、疲劳、腐蚀、胶合、破裂电动机磨损、变形、发热、腐蚀、绝缘破坏二、基本原理3.故障原因内因——固有的可靠性方面系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在的缺陷系统、产品中零、部件有缺陷制造质量低，材质选用有错或不佳运输、保管、安装不善外因——使用可靠性方面环境条件使用条件二、基本原理4.故障机理：指诱发零件、产品、系统发生故障的物理与化学过程、电学与机械过程，考虑某个故障是如何发生的，以及它发生的可能性有多大。对象外部原因结果二、基本原理5.故障模式、故障机理与故障原因的关系内部原因外部原因故障原因故障机理故障模式可动接触部位固定接触部位弹簧线圈壳体过载电流尘埃有毒气体温度湿度接触部位磨损驱动部位疲劳接触不稳定点火花、噪声、温度上升接触部位破坏驱动部位破坏接触功能失效接触点变形可接触片变形线圈过热、烧坏弹簧疲劳、折断二、基本原理6.故障等级故障等级是衡量故障对系统任务、人员和财务安全造成影响的尺度。人们根据故障的大小采取相应的措施。简单划分法：将故障模式对子系统或系统影响的严重程度分四个等级故障等级影响程度可造成的危害或损失Ⅳ致命性的可能造成死亡或系统损失Ⅲ严重的可能造成严重伤害、严重职业病、主要系统损坏Ⅱ临界的可能造成轻伤、职业病或次要系统损坏Ⅰ可忽略的不会造成轻伤、职业病，系统不会损坏二、基本原理6.故障等级严重度等级内容Ⅰ低的对系统任务无影响对子系统造成的影响可忽略通过调整故障易消除Ⅱ主要的对系统任务有影响但可忽略导致子系统功能下降出现的故障能够立即修复Ⅲ关键的系统功能有所下降子系统功能严重下降出现的故障不能立即修复Ⅳ灾难性的系统功能严重下降子系统功能全部丧失出现的故障需修理才消除二、基本原理7.风险矩阵法—风险率：是故障概率和严重度综合评定的。ⅠⅡⅢⅣⅣⅢⅡⅠ0三、FMEA的分析步骤明确系统的情况和目的确定分析层次绘制功能框图和可靠性框图建立故障模式清单分析故障模式和影响评定故障等级研究故障检测方法提出预防措施填写FMEA表三、FMEA的分析步骤-说明1、明确系统情况和目的：了解系统设计任务书、技术设计说明书、图纸、使用说明书、标准、规范、事故情报2、确定分析层次装置功能系统子系统部件分部件组成零件设备零件对装置的影响对系统的影响对子系统的影响对组成零件的影响系统功能级的FMEA部件级的FMEA组成零件级的FMEA设备部件级的FMEA3、绘制功能框图和可靠性框图绘制这两种图的目的，是要从系统功能和可靠性方面弄清系统的构成情况，并以此作为故障类型和影响分析的出发点。一个系统可以由若干个功能不同的子系统组成（如动力、传动、工作、控制等子系统），一个子系统又是由更小的子系统或元件组成的。为了便于分析，要绘制各子系统及其所包含功能件的功能以及相互关系的框图，即功能框图。系统子系统a子系统b子系统c图1系统子系统a子系统b子系统c图2三、FMEA的分析步骤—说明4、建立故障模式清单、分析故障模式及影响：这一步是实施FMEA的核心，根据理论知识、实践经验和有关故障资料，判明系统中所有实际可能出现的故障模式，即导致规定输出功能的异常和偏差。分析过程的出发点，不是从故障已发生开始考虑，而是分析现有设计方案，会有那种故障发生，即对每一种输出功能的偏差，预计可能发生什么故障，对部件、子系统、系统有什么影响及其程度，列出认为可能发生的全部故障。选定、判定故障模式是一项技术性很强的工作。5、研究故障检测法6、确定故障等级7、提出预防措施8、制定FMEA表三、FMEA的分析步骤—案例案例分析1.电机运行系统故障类型和影响分析案例分析2.空气压缩机储罐的故障类型和影响分析空气压缩机的储罐属于压力容器,其功能是储存空气压缩机产生的压缩空气。这里仅考察储罐的罐体和安全阀两个元素的故障类型及其影响,分析结果列于表