沸騰制粒機(jī)的故障樹(shù)分析論文講解

1、畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)成果（ 屆）題 目 沸騰制粒機(jī)的故障樹(shù)分析以公司為例學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師畢業(yè)教學(xué)成果目錄摘要 1引言 21 公司簡(jiǎn)介 32 故障樹(shù)分析法的原理及工作流程 42.1 故障樹(shù)與故障樹(shù)分析法 42.2 故障樹(shù)的建立 42.3 故障樹(shù)的圖形符號(hào) 53 沸騰制粒機(jī)結(jié)構(gòu)與原理 63.1 沸騰制粒機(jī)結(jié)構(gòu)圖 63.2 沸騰制粒機(jī)運(yùn)作原理 64 沸騰制粒機(jī)制粒發(fā)生故障的故障樹(shù) 74.1 沸騰制粒機(jī)故障樹(shù)的建造 74.2 故障樹(shù)的定性分析 94.3 故障樹(shù)的結(jié)構(gòu)重要度分析 115. 結(jié)論與措施 11謝辭 12參考文獻(xiàn) 13沸騰制粒機(jī)的故障樹(shù)分析摘要：制粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理， 并重點(diǎn)闡述了作為可靠性

2、分析方法中的一種重要分析方法 故障樹(shù)分析法，分析各故障發(fā)生的原因。同時(shí)由常見(jiàn)故障細(xì)化分析，畫(huà)出邏輯框圖， 構(gòu)建了故障樹(shù)，從而確定系統(tǒng)故障原因的發(fā)生概率，計(jì)算出頂事件發(fā)生的概率和結(jié)構(gòu)重 要度，并根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度提出改進(jìn)措施，以達(dá)到降低沸騰制粒機(jī)故障的概率的目的。 關(guān)鍵詞 ：沸騰制粒機(jī)；故障樹(shù)；措施引言沸騰制粒技術(shù)最早在化學(xué)工業(yè)上有所應(yīng)用， 20世紀(jì) 60年代已經(jīng)用于片劑的制粒。我 國(guó)在20世紀(jì)90年代方才引進(jìn)，現(xiàn)已得到制藥企業(yè)的廣泛認(rèn)同。近年來(lái)沸騰制粒技術(shù)在片 劑和顆粒劑的生產(chǎn)中大量應(yīng)用，使沸騰制粒機(jī)有了廣闊的市場(chǎng)。沸騰制粒機(jī)制備顆粒 , 具有制粒、干燥一步完成 ,顆粒流動(dòng)性、可壓性良好 ,污染小

3、 ,生產(chǎn)效率高 ,便于自動(dòng)控制等 優(yōu)點(diǎn)。但是，應(yīng)用于中藥生產(chǎn)時(shí) ,由于在制粒過(guò)程中經(jīng)常各種故障導(dǎo)致生產(chǎn)效率低甚或無(wú) 法進(jìn)行正常生產(chǎn)。許多中藥生產(chǎn)企業(yè)雖購(gòu)買(mǎi)有沸騰制粒機(jī) ,但多數(shù)因此而難以投入大生 產(chǎn)。本文通過(guò)了解沸騰制粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，分析其常見(jiàn)故障，提出合理參數(shù)和建議措 施。1公司簡(jiǎn)介公司是以大健康為主線(xiàn)制藥業(yè)為中心，含現(xiàn)代中藥、提取物、健康食品等產(chǎn)品。涵 蓋國(guó)內(nèi)外營(yíng)銷(xiāo)、科研、生產(chǎn)、加工、提取、分離、制劑、技術(shù)服務(wù)、信息咨詢(xún)于一體的 中藥現(xiàn)代化高科技企業(yè)。采用現(xiàn)代最尖端科技對(duì)天然植物提取濃縮、萃取、色譜分離等 工藝規(guī)?；a(chǎn)， 成功開(kāi)發(fā)中藥有效成分單體、 含量標(biāo)準(zhǔn)化提取物幾十種。 公司擁有

4、GMP 藥品生產(chǎn)車(chē)間、 質(zhì)量控制中心；配有全球最尖端的全套檢測(cè)設(shè)備， 能全面控制產(chǎn)品含量、 重金屬、微量元素、微生物、農(nóng)藥殘留等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)格按照藥品生產(chǎn)管 理規(guī)范 GMP標(biāo)準(zhǔn)體系管理。科技領(lǐng)先的生產(chǎn)工藝及品質(zhì)評(píng)估控制，能適應(yīng)多種植物萃取 工藝的技術(shù)要求。公司與中國(guó)藥科大學(xué)等 10 余所科研院校的合作，研發(fā)多種國(guó)家級(jí)新 藥。2009 年列入溫州市十大工業(yè)項(xiàng)目， 2011年納入溫州市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)十二五規(guī)劃 重點(diǎn)培育項(xiàng)目。2. 故障樹(shù)分析法的原理及工作流程2.1 故障樹(shù)與故障樹(shù)分析法故障樹(shù)是表示事件因果關(guān)系的樹(shù)狀邏輯圖。所謂故障樹(shù)分析法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中， 通過(guò)對(duì)可能造成系統(tǒng)故障的各種

5、原因（包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素）進(jìn)行分析， 由總體至部分按倒立逐級(jí)細(xì)化分析，畫(huà)出邏輯框圖（故障樹(shù)），從而確定系統(tǒng)故障原因 的各種可能組合方式或發(fā)生概率并采取相應(yīng)的糾正措施，以提高系統(tǒng)可靠性。故障樹(shù)分 析法的特點(diǎn)是直觀明了、思路清晰、邏輯性強(qiáng)，可以做定性分析，也可以做定量分析。 其中故障樹(shù)的定性分析主要任務(wù)是尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的形式， 也就是要找 到故障樹(shù)的最小割集或全部最小割集。割集代表了該系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，最小割集 是頂事件不能再減少的割集。一個(gè)最小割集代表引起故障頂事件發(fā)生的一種模式，最小 割集發(fā)生時(shí)，頂事件必然發(fā)生。最小割集指出了處于故障狀態(tài)的系統(tǒng)所必須修理的基本 故

6、障和系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)。2.2 故障樹(shù)的建立1）熟悉系統(tǒng)：要詳細(xì)了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù)，繪出工藝流程圖或布置圖。2）調(diào)查事故：收集事故案例，進(jìn)行事故統(tǒng)計(jì)，設(shè)想給定系統(tǒng)可能發(fā)生的事故。3）確定頂上事件：要分析的對(duì)象即為頂上事件。對(duì)所調(diào)查的事故進(jìn)行全面分析，從 中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件。4）確定目標(biāo)值：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和事故案例，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后，求解事故發(fā)生的概率（頻率），以此作為要控制的事故目標(biāo)值。5）調(diào)查原因事件：調(diào)查與事故有關(guān)的所有原因事件和各種因素。6）畫(huà)出故障樹(shù)：從頂上事件起，逐級(jí)找出直接原因的事件，直至所要分析的深度， 按其邏輯關(guān)系，畫(huà)出故障樹(shù)。7）定性分析：按故障樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行

7、簡(jiǎn)化，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度。8）事故發(fā)生概率：確定所有事故發(fā)生概率，標(biāo)在故障樹(shù)上，并進(jìn)而求出頂上事件的 發(fā)生概率。9）分析比較：比較分可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)進(jìn)行討論，前者要進(jìn)行對(duì)比，后者 求出頂上事件發(fā)生概率即可。10）定量分析：通過(guò)最小割集和最小徑集，找出最佳方案。11）制定安全對(duì)策：制定安全措施，防止隱患發(fā)生。2.3 故障樹(shù)的圖形符號(hào)1）為了將故障現(xiàn)象按因果關(guān)系鏈接成故障樹(shù)，特規(guī)定了故障樹(shù)的一些符號(hào)。 頂事件和中間事件：故障樹(shù)中獎(jiǎng)各種故障現(xiàn)象稱(chēng)為事件，頂事件是指要分析是故 障現(xiàn)象，而導(dǎo)致頂事件出現(xiàn)的各種故障樹(shù)現(xiàn)象稱(chēng)為中間事件。 頂事件用符號(hào) 表示， 中間事件用符號(hào) 表示。2）底事件

8、：導(dǎo)致頂事件產(chǎn)生的最后一級(jí)原因，因無(wú)法或沒(méi)有必要分析下去的事件稱(chēng)底事件。底事件用符號(hào) 表示。3）邏輯“與門(mén)”：它表示兩個(gè)或兩個(gè)以上不同事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，才能導(dǎo)致某上一級(jí)事件發(fā)生。這種因果關(guān)系稱(chēng)為邏輯 “與”，用以連接以上兩級(jí)事件稱(chēng)為 “與門(mén)”，用符號(hào)表示。4）邏輯“或門(mén)”：它表示幾個(gè)不同事件， 只要一個(gè)發(fā)生， 就會(huì)導(dǎo)致某上一級(jí)事件發(fā)生，這種因果關(guān)系稱(chēng)為邏輯 “或”，用以連接上下兩級(jí)事件稱(chēng)為 “或門(mén)”，用符號(hào) 表示。3沸騰制粒機(jī)結(jié)構(gòu)與原理3.1 沸騰制粒機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖 2-1 沸騰制粒機(jī)側(cè)視圖1 表示濾箱； 2 表示初效過(guò)濾器； 3 表示中效過(guò)濾器； 4 表示加熱器； 5 表示調(diào)節(jié)風(fēng) 門(mén)；6 表示料車(chē)

9、； 7/8 表示管道； 9表示噴嘴； 10 表示捕塵袋； 11 表示過(guò)濾器； 12 表示 引風(fēng)機(jī)； 13表示氣流分布板； 14表示風(fēng)道； A 表示壓縮空氣； B表示液體物料； C表 示排氣； E表示加熱。3.2 沸騰制粒機(jī)運(yùn)作原理引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣經(jīng)過(guò)濾箱 （1）內(nèi)的初效（2）、中效（3）過(guò)濾器后， 經(jīng)加熱器（4） 加熱。由調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)（ 5）調(diào)節(jié)風(fēng)量后，經(jīng)風(fēng)道（ 14）從氣流分布板（ 13）進(jìn)入流化床制 粒室，使容器（ 6）中的物料鼓動(dòng)成流化態(tài)進(jìn)行混合。 物料 B 由管道（ 7）送入噴嘴（9）， 壓縮空氣 A 由管道（ 8）送入噴嘴（ 9），將液態(tài)物料霧化成細(xì)小液滴。一部分小液滴作 為粘合劑噴灑在

10、容器（ 6）中呈流化態(tài)的粉末上，使物料粘成團(tuán)進(jìn)行制粒。另一部分隨 氣流帶入過(guò)濾室（ 11），一段時(shí)間后，過(guò)濾室里的捕塵袋（ 10）抖動(dòng)，抖落的粉末落入 （6）中進(jìn)行混合，完成了整個(gè)沸騰干燥制粒過(guò)程。4沸騰制粒機(jī)制粒發(fā)生故障的故障樹(shù) 中藥企在使用沸騰制粒機(jī)制粒的過(guò)程中，顆粒質(zhì)量問(wèn)題是比較突出的。 根據(jù)三個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和實(shí)踐 ,并通過(guò)理論分析 ,共總結(jié)出沸騰制粒機(jī)四方面的故 障問(wèn)題 ,并分析了原因。4.1 沸騰制粒機(jī)故障樹(shù)的建造4.1.1 加熱溫度過(guò)低 A11）加熱器損壞 X 1 加熱器是制粒過(guò)程中溫度的保障。當(dāng)進(jìn)入的蒸汽溫度過(guò)低時(shí)，加熱器會(huì)將蒸汽加 熱到設(shè)置的溫度。因此在蒸汽溫度過(guò)低和加熱器損壞

11、同時(shí)發(fā)生的情況下，制粒機(jī)內(nèi)的 物料會(huì)得不到干燥。2）蒸汽溫度過(guò)低 B1 a蒸汽壓力表?yè)p壞 X 2 蒸汽壓力表?yè)p壞會(huì)無(wú)法確認(rèn)蒸汽量的大小。蒸汽量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致蒸餾水增多，蒸餾水 會(huì)使通過(guò)的蒸汽能量損失，使溫度下降；蒸汽量過(guò)小，蒸汽不足會(huì)使沸騰溫度降低。b蒸汽控制閥損壞 X 3 蒸汽控制閥損壞，一旦進(jìn)風(fēng)量過(guò)小，蒸汽不足會(huì)使沸騰溫度降低。4.1.2 沸騰狀況不佳 A21）袋濾器電動(dòng)機(jī)損壞 X 4 袋濾器電動(dòng)機(jī)損壞 ,濾袋無(wú)法震動(dòng)抖塵。 粉塵附在濾袋上無(wú)法抖落使風(fēng)道堵塞， 阻礙 沸騰。2）通風(fēng)系統(tǒng)故障 B1 a蒸汽壓力表?yè)p壞 X 2 蒸汽壓力表?yè)p壞可能會(huì)使蒸汽量過(guò)小， 蒸汽不足會(huì)使沸騰力度降低 ,蒸汽過(guò)足

12、則使沸 騰力度過(guò)大 ,顆粒被烘到濾袋上。b.蒸汽控制閥損壞 X 3 蒸汽控制閥損壞，一旦進(jìn)風(fēng)量過(guò)小，蒸汽不足會(huì)使沸騰力度下降，蒸汽過(guò)足則使沸騰力度過(guò)大 ,顆粒被烘到濾袋上 c.引風(fēng)機(jī)損壞 X 5 引風(fēng)機(jī)損壞，無(wú)法引入蒸汽會(huì)使物料不得沸騰干燥。4.1.3 噴霧不佳 A31）噴嘴滴漏 X 6噴霧的大小決定了制粒顆粒的大小。每種顆粒制劑的大小都有其固定范圍，一旦噴 嘴滴漏就意味著會(huì)產(chǎn)生顆粒不勻的現(xiàn)象。2）壓縮空氣壓力表?yè)p壞 X 7 一定范圍內(nèi)，壓縮空氣越大，制粒顆粒越??；壓縮空氣越小，制粒顆粒越大，甚至 制粒不勻。而壓縮空氣壓力表?yè)p壞就無(wú)法控制壓力的大小，一旦顆粒大小超出其范圍標(biāo) 準(zhǔn)，就是質(zhì)量不合格

13、。4.1.4 顆粒粘結(jié) A41）物料引濕度過(guò)高 X 8 物料入料車(chē)均是干燥的， 風(fēng)量大的情況下， 即使物料引濕度高也很快就會(huì)得到干燥， 但若是風(fēng)量小且引濕度高的話(huà)，物料易粘結(jié)。2）通風(fēng)系統(tǒng)故障 B2 以下三項(xiàng)均可影響通蒸汽量。但如果沸騰力度適中的話(huà)，即使物料引濕度高也可以 馬上干燥，完成制粒。a蒸汽壓力表?yè)p壞 X 2b.蒸汽控制閥損壞 X 3c.引風(fēng)機(jī)損壞 X 51）未經(jīng)化簡(jiǎn)的故障樹(shù)，其結(jié)構(gòu)函數(shù)表達(dá)式為T(mén) A1 A2 A3 T 4X1(X 2 X3) X4 X2 X3 X5 X6X7 (X2 X3 X5) X82)用布爾代數(shù)求其故障樹(shù)的最小割集為T(mén) X1(X 2 X3) X4 X2 X3 X5

14、 X6 X7(X 2 X3 X5)X 8X2 X 3 X4 X 5 X6 X 7得到六個(gè)最小割集 K2 X2，K3 X3，K4 X4，K5 X5，K 6 X6，X7 X 7 。 用最小割集表示的等效故障樹(shù)如下圖所示。圖 3-2 用最小割集表示的等效故障圖3）求故障樹(shù)的最小徑集 1 用T ,A1,A2，A3,A4,B1,B2,X 1，X 2,X 3,X 4,X 5,X6,X 7,X8表示T , A1，A2，A3，A4，X 1，X 2 , X 3, X 4 , X 5, X 6 , X 7, X 8的補(bǔ)事件，即成功事件，邏輯門(mén)做 相應(yīng)轉(zhuǎn)換 ,如圖所示。圖 3-3 成功樹(shù)用布爾代數(shù)求其成功樹(shù)的結(jié)構(gòu)函

15、數(shù) :1 T A1 A2 A3 A4( X1 X2X3)X4X3X 5 X 6 X 7 (X 2X 3X5 X8)X2X3X4 X5 X6 X7- 10 -得到 1個(gè)最小徑集，為 P1 X 2,X3,X4,X5,X6,X74.3 故障樹(shù)的結(jié)構(gòu)重要度分析 用最小徑集分析結(jié)構(gòu)重要度： 該成功樹(shù)中只有一個(gè)最小徑集，故 X2，X3 ，X4，X5，X6，X7 的結(jié)構(gòu)重要度相同- 11 -5. 結(jié)論與措施 由沸騰制粒機(jī)制粒故障樹(shù)分析可知， 機(jī)器部件故障和控制的參數(shù)不合理是構(gòu)成制粒 機(jī)制粒故障發(fā)生的要素。X2 （蒸汽壓力表?yè)p壞）、 X3（蒸汽控制閥損壞）、 X4（袋濾器電動(dòng)機(jī)損壞）、 X5（引風(fēng)機(jī)損壞）、

16、X6（噴霧滴漏）、 X7（壓縮空氣壓力表?yè)p壞）是單事件的最小徑 集，其機(jī)構(gòu)重要度系數(shù)最大，是制粒故障發(fā)生的最重要條件。要求在制粒時(shí)采取針對(duì)措 施。機(jī)器運(yùn)作前對(duì)加熱器、蒸汽控制閥、袋濾系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)、噴嘴進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有 損壞的立即修理或更換，并對(duì)壓力表進(jìn)行校準(zhǔn)。機(jī)器運(yùn)作時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障立即停止運(yùn)行，進(jìn)行整改； 機(jī)器運(yùn)作后嚴(yán)格按照清洗規(guī)程進(jìn)行清洗，清洗完成掛上已清洗和設(shè)備完好 標(biāo)牌。- 11 -謝辭三年前，這個(gè)校園承載了我的夢(mèng)想。 三年后，微笑回首來(lái)路，一幕幕，宛在昨天。 人 生就是如此吧，每個(gè)段落結(jié)束的時(shí)候，我們總會(huì)感慨時(shí)光飛逝。飲其流時(shí)思其源，成吾學(xué)時(shí)念吾師。在本論文完成之際，感謝我的導(dǎo)師夏良的細(xì)心 教導(dǎo)，也感謝老師們對(duì)我們的諄諄教誨并為我們建立了良好的實(shí)踐和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。感謝三年朝夕相處的同學(xué)們，謝謝你們對(duì)我學(xué)習(xí)和生活上的莫大支持。同門(mén)求學(xué)本 是一種緣分。盡管就要各奔東西，但你們注定會(huì)成為我最寶貴的財(cái)富。感謝我的父母，你們養(yǎng)育我、教導(dǎo)我，開(kāi)導(dǎo)我，是我人生的第一個(gè)導(dǎo)師，也是我最 親愛(ài)的人；也感謝實(shí)習(xí)期間給予我?guī)椭膸煾?，是他?xì)心的教導(dǎo)和講解才讓我對(duì)顆粒制