《盾構(gòu)施工設(shè)備管理》課件-第六章 設(shè)備的故障與事故

第六章設(shè)備的故障與事故

實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備故障與設(shè)備的事故是客觀存在的。為了最大限度地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，其中相當(dāng)重要的一點(diǎn)就是希望把設(shè)備故障次數(shù)降低到最低限度。

6.1設(shè)備故障分類及分析方法6.2設(shè)備事故的管理2024/12/221一、設(shè)備的故障及分類1、設(shè)備故障的概念在《設(shè)備管理維修術(shù)語(yǔ)》一書(shū)中，將故障定義為“設(shè)備喪失規(guī)定的功能”。這一概念可包括如下內(nèi)容：

(1)引起系統(tǒng)立即喪失其功能的破壞性故障：

(2)與設(shè)備性能降低有關(guān)的性能上的故障；

(3)即使設(shè)備當(dāng)時(shí)正在生產(chǎn)規(guī)定的產(chǎn)品，而當(dāng)操作者無(wú)意或蓄意使設(shè)備脫離正常的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。事故也是一種故障，是側(cè)重安全與費(fèi)用上的考慮而建立的術(shù)語(yǔ)，通常是指設(shè)備失去了安全的狀態(tài)或設(shè)備受到非正常損壞等。6.1設(shè)備故障分類及分析方法2024/12/2226.1設(shè)備故障分類及分析方法2、設(shè)備故障的分類設(shè)備的故障按技術(shù)性原因，可分為四大類：即磨損性故障、腐蝕性故障、斷裂性故障及老化性故障。(1)磨損性故障：由于運(yùn)動(dòng)部件磨損，在某一時(shí)刻超過(guò)極限值所引起的故障。所謂磨損是指機(jī)械在工作過(guò)程中，互相接觸作相互運(yùn)動(dòng)的對(duì)偶表面，在磨擦作用下發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現(xiàn)象。按其形成機(jī)理又分為粘附磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微振磨損等四種類型。

2024/12/2236.1設(shè)備故障分類及分析方法(2)腐蝕性故障：按腐蝕機(jī)理不同又可分化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕三類。化學(xué)腐蝕：金屬和周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所造成的腐蝕。反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕：金屬與電介質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)所造成的腐蝕。反應(yīng)過(guò)程中有電流產(chǎn)生。物理腐蝕：

金屬與熔融鹽、熔堿、液態(tài)金屬相接觸，使金屬某一區(qū)域不斷熔解，另一區(qū)域不斷形成的物質(zhì)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，即物理腐蝕。在實(shí)際生產(chǎn)中，常以金屬腐蝕不同形式來(lái)分類。常見(jiàn)的有八種腐蝕形式，即均勻腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、小孔腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損性腐蝕、應(yīng)力腐蝕。2024/12/224(3)斷裂性故障：可分脆性斷裂、疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕斷裂、塑性斷裂等。脆性斷裂：由于材料性質(zhì)不均勻所引起；由于加加工工藝處理不當(dāng)所引起，如在鍛、鑄、焊、磨、熱處理等工藝過(guò)程中處理不當(dāng)，就容易產(chǎn)生脆性斷裂；由于惡劣環(huán)境所引起，如溫度過(guò)低，使材料的機(jī)械性能降低，主要是指沖擊韌性降低，因此低溫容器(—20℃以下)必須選用沖擊值大于一定值的材料，再如放射線幅射能引起材料脆化，從而引起脆性斷裂。疲勞斷裂：由于熱疲勞，如高溫疲勞等；機(jī)械疲勞，又分為彎曲疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、接觸疲勞、復(fù)合載荷疲勞等；復(fù)雜環(huán)境下的疲勞，由于各種綜合因素共同作用所引起。應(yīng)力腐蝕斷裂：一個(gè)有熱應(yīng)力、焊接應(yīng)力、殘余應(yīng)力或其它外加拉應(yīng)力的設(shè)備，如果同時(shí)存在與金屬材料相匹配的腐蝕介質(zhì)，則將使材料產(chǎn)生裂紋，并以顯著速度發(fā)展的一種開(kāi)裂，如不銹鋼在氯化物介質(zhì)中的開(kāi)裂，黃銅在含氨介質(zhì)中的開(kāi)裂，都是應(yīng)力腐蝕。又如所謂氫脆和堿脆現(xiàn)象造成的破壞，是應(yīng)力腐蝕斷裂。塑性斷裂：塑性斷裂是由過(guò)載斷裂和撞擊斷裂所引起。(4)老化性故障：上述綜合因素作用于設(shè)備，使其性能老化所引起的故障。2024/12/2256.1設(shè)備故障分類及分析方法二、設(shè)備故障分析方法

故障分析的方法一般有統(tǒng)計(jì)分析法、分步分析法、故障樹(shù)分析法和典型事故分析法等。1、統(tǒng)計(jì)分析法

通過(guò)統(tǒng)計(jì)某一設(shè)備或同類設(shè)備的零部件(如活塞、填料等)或因某方面技術(shù)問(wèn)題(如腐蝕、強(qiáng)度等)所發(fā)生的故障，占該設(shè)備或該類設(shè)備各故障的百分比，然后分析設(shè)備故障發(fā)生的主要問(wèn)題所在，為修理和經(jīng)營(yíng)決策提供依據(jù)的一種故障分析法，稱為統(tǒng)計(jì)分析法。以腐蝕為例。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都很重視腐蝕故障的經(jīng)濟(jì)損失，經(jīng)統(tǒng)計(jì)每年由于腐蝕損失達(dá)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值的5％。設(shè)備故障中，其腐蝕故障約占設(shè)備故障的一半以上。國(guó)外對(duì)腐蝕故障作了具體分析，得出的結(jié)論是：隨著工業(yè)的發(fā)展，腐蝕形式也發(fā)生了變化，不僅僅是壁厚減薄，或表面形成局部腐蝕，而且主要是以裂紋、微裂紋等形式出現(xiàn)了。2024/12/2266.1設(shè)備故障分類及分析方法2、分步分析法

分步分析法是對(duì)設(shè)備故障的分析范圍由達(dá)到小、由粗到細(xì)逐步進(jìn)行，最終必將找出故障頻率最高的設(shè)備零部件或主要故障的形成原因，并采取對(duì)策。這對(duì)大型化、連續(xù)化的現(xiàn)代工業(yè)，準(zhǔn)確地分析故障的主要原因和傾向，是很有幫助的。

(1)合成氣壓縮機(jī)停車次數(shù)所占比例較高，在1975～1976年的統(tǒng)計(jì)中，高達(dá)25％。這是因?yàn)殡x心式合成氣壓縮機(jī)的運(yùn)行條件苛刻，轉(zhuǎn)速高、壓力高、功率大、系統(tǒng)復(fù)雜。因振動(dòng)較大，引起壓縮機(jī)止推環(huán)、葉片、壓縮機(jī)密封部件及增速機(jī)軸承損壞等故障出現(xiàn)。

(2)上升管和集氣管的泄漏占較大的百分比(13～19％)。

(3)管道、法蘭和閥門的故障占5～11％，也比較高。通過(guò)以上分析，發(fā)生故障的主要部位就比較清楚了，因而可以采取不同對(duì)策，來(lái)處理各種類型的故障。2024/12/2276.1設(shè)備故障分類及分析方法3、故障樹(shù)分析法(1)故障樹(shù)分析法的產(chǎn)生與特點(diǎn)從系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō)，故障既有因設(shè)備中具體部件(硬件)的缺陷和性能惡化所引起的，也有因軟件，如自控裝置中的程序錯(cuò)誤等引起的。此外，還有因?yàn)椴僮魅藛T操作不當(dāng)或不經(jīng)心而引起的損壞故障。

60年代初，隨著載人宇航飛行，洲際導(dǎo)彈的發(fā)射，以及原子能、核電站的應(yīng)用等尖端和軍事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，都需要對(duì)一些極為復(fù)雜的系統(tǒng)，做出有效的可靠性與安全性評(píng)價(jià)；故障樹(shù)分析法就是在這種情況下產(chǎn)生的。故障樹(shù)的由來(lái)：

故障樹(shù)分析法簡(jiǎn)稱FTA(FailuteTreeAnalysis)是1961年為評(píng)定美國(guó)導(dǎo)彈操縱系統(tǒng)可靠性及安全情況，由美國(guó)貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。其后，在航空和航天器的設(shè)計(jì)、維修，原子反應(yīng)堆、大型設(shè)備以及大型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，故障樹(shù)分析法雖還處在不斷完善的發(fā)展階段，但其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大，是一種很有前途的故障分析法。2024/12/2286.1設(shè)備故障分類及分析方法故障樹(shù)的特點(diǎn)：它是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。它從系統(tǒng)開(kāi)始，通過(guò)由邏輯符號(hào)繪制出的一個(gè)逐漸展開(kāi)成樹(shù)狀的分枝圖，來(lái)分析故障事件(又稱頂端事件)發(fā)生的概率，同時(shí)也可以用來(lái)分析零件、部件或子系統(tǒng)故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響，其中包括人為因素和環(huán)境條件等在內(nèi)。它對(duì)系統(tǒng)故障不但可以作定性的而且還可以作定量的分析；不僅可以分析由單一構(gòu)件所引起的系統(tǒng)故障，而且也可以分析多個(gè)構(gòu)件不同模式故障而產(chǎn)生的系統(tǒng)故障情況。因?yàn)楣收蠘?shù)分析法使用的是一個(gè)邏輯圖，因此，不論是設(shè)計(jì)人員或是使用和維修人員都容易掌握和運(yùn)用，并且由它可派生出其他專門用途的“樹(shù)”。例如，可以繪制出專用于研究維修問(wèn)題的維修樹(shù)，用于研究經(jīng)濟(jì)效益及方案比較的決策樹(shù)等等。由于故障樹(shù)是一種邏輯門所構(gòu)成的邏輯圖，因此適合于用電子計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算；而且對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的故障樹(shù)的構(gòu)成和分析，也只有在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的條件下才能實(shí)現(xiàn)。2024/12/2296.1設(shè)備故障分類及分析方法故障樹(shù)分析法缺點(diǎn)其中主要是構(gòu)造故障樹(shù)的多余量相當(dāng)繁重，難度也較大，對(duì)分析人員的要求也較高，因而限制了它的推廣和普及。在構(gòu)造故障樹(shù)時(shí)要運(yùn)用邏輯運(yùn)算，在其未被一般分析人員充分掌握的情況下，很容易發(fā)生錯(cuò)誤和失察。例如，很有可能把重大影響系統(tǒng)故障的事件漏掉；同時(shí)，由于每個(gè)分析人員所取的研究范圍各有不同，其所得結(jié)論的可信性也就有所不同。2024/12/22106.1設(shè)備故障分類及分析方法(2)故障樹(shù)的構(gòu)成頂端事件的選取，一個(gè)給定的系統(tǒng)，可以有各種不同的故障狀態(tài)（情況)。它是所要進(jìn)行分析的對(duì)象和目的。構(gòu)造故障樹(shù)是故障樹(shù)分析中最為關(guān)鍵的一步。通常要由設(shè)計(jì)人員、可靠性工作人員和使用維修人員共同合作，通過(guò)細(xì)致的綜合與分析，找出系統(tǒng)故障和導(dǎo)致系統(tǒng)該故障的諸因素的邏輯關(guān)系，并將這種關(guān)系用特定的圖形符號(hào)，即事件符號(hào)與邏輯符號(hào)表示出來(lái)，成為以頂端事件為“根”向下倒長(zhǎng)的一棵樹(shù)——故障樹(shù)。它的基本結(jié)構(gòu)及組成部分。(3)故障樹(shù)用的圖形符號(hào)2024/12/22116.2設(shè)備事故的管理

一、設(shè)備事故的概念不論是設(shè)備自身的老化缺陷，或操作不當(dāng)?shù)韧庖?，凡造成設(shè)備損壞或發(fā)生故障后，影響生產(chǎn)或必須修理者均為設(shè)備事故。例如空壓機(jī)曲軸有砂眼，在長(zhǎng)期交變循環(huán)載荷作用下，產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致曲軸斷裂，并造成缸體、活塞等零件同時(shí)損壞的，屬于設(shè)備事故。如因操作人員在啟動(dòng)空壓機(jī)時(shí)，違反操作規(guī)程，不打開(kāi)空壓機(jī)出口閥門，以致設(shè)備超壓造成設(shè)備損壞或爆破，也屬于設(shè)備事故。2024/12/22126.2設(shè)備事故的管理按目前化工部的有關(guān)制度規(guī)定，設(shè)備事故分為三類：1、重大設(shè)備事故

設(shè)備損壞嚴(yán)重，多系統(tǒng)企業(yè)影響日產(chǎn)量25%或修復(fù)費(fèi)用達(dá)4000元以上者；單系統(tǒng)企業(yè)影響日產(chǎn)量50％或修復(fù)費(fèi)用達(dá)4000元以上者；或雖未達(dá)到上述條件，但性質(zhì)惡劣，影響大，經(jīng)本單位群眾討論，領(lǐng)導(dǎo)同意，也可以認(rèn)為是重大事故。2、普通設(shè)備事故設(shè)備零部件損壞，以致影響到一種成品或半成品減產(chǎn)：多系統(tǒng)企業(yè)占日產(chǎn)量5％或修復(fù)費(fèi)用達(dá)800元以上者；單系統(tǒng)企業(yè)占日產(chǎn)量10％，或修復(fù)費(fèi)用達(dá)800元以上者。2024/12/22136.2設(shè)備事故的管理3、微小事故損失小于普通設(shè)備事故的，均為微小事故。事故損失金額是修復(fù)費(fèi)、減產(chǎn)損失費(fèi)和成品、半成品損失費(fèi)之和。其中：

(1)修復(fù)包括：人工費(fèi)、材料費(fèi)、備品配件費(fèi)以及各種附加費(fèi)。

(2)減產(chǎn)損失費(fèi)是以減產(chǎn)數(shù)量乘以工廠年度計(jì)劃單位成本。其中未使用的原材料一律不扣除，以便統(tǒng)一計(jì)算，但設(shè)備修復(fù)后，因能力降低而減產(chǎn)的部份可不計(jì)算。

(3)成品或半成品損失費(fèi)是以損失的成品或半成品的數(shù)量乘以工廠年度計(jì)劃單位成本進(jìn)了計(jì)算。2024/12/22146.2設(shè)備事故的管理二、設(shè)備事故的管理1、機(jī)動(dòng)科對(duì)設(shè)備事故的管理機(jī)動(dòng)科內(nèi)應(yīng)設(shè)專人(專職或兼職)管理全廠的設(shè)備事故。設(shè)備事故管理人員主要工作內(nèi)容為：根據(jù)政府法令和上級(jí)有關(guān)規(guī)定，并結(jié)合本企業(yè)具體情況，草擬必要的規(guī)章制度或規(guī)定；組織或參加設(shè)備事故的調(diào)查處理；研究防止發(fā)生事故的措施；配合安全科組織對(duì)機(jī)修新工人或外單位施工人員進(jìn)行安全教育；經(jīng)常地對(duì)全廠職工進(jìn)行防止設(shè)備事故的教育；定期總結(jié)、交流預(yù)防事故發(fā)生的措施；做好日常的事故管理工作。2024/12/22156.2設(shè)備事故的管理日常事故管理工作包括：

(1)事故的調(diào)查、登記、統(tǒng)計(jì)和上報(bào)。設(shè)備事故情況表見(jiàn)表7.7。

(2)整理和保管事故檔案。

(3)進(jìn)行月、季、年的設(shè)備．事故分析，研究事故的規(guī)律和防止事故發(fā)生的對(duì)策，并采取相應(yīng)措施。2024/12/22166.2設(shè)備事故的管理2、車間設(shè)備事故的管理車間的設(shè)備主任、工藝員、設(shè)備員、工段長(zhǎng)和班組長(zhǎng)等，發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)解決，把事故消滅在發(fā)生之前。車間的設(shè)備員是設(shè)備事故的具體管理者，很多工作是通過(guò)設(shè)備員進(jìn)行的。生產(chǎn)車間應(yīng)積極參與事故調(diào)查。對(duì)事故取得正確結(jié)論后，應(yīng)立即采取措施，防止再次發(fā)生類似事故，并把事故的教訓(xùn)廣泛宣傳，提高安全生產(chǎn)的自覺(jué)性。3、設(shè)備事故的處理在設(shè)備事故發(fā)生后要及時(shí)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，盡快調(diào)查、研究分析，找出事故原因，吸取教訓(xùn)，提出防范措施，并及時(shí)提出書(shū)面報(bào)告，上報(bào)主管部門(見(jiàn)表7.8)，并相應(yīng)的做好事故處理和職工教育工作，以求不再發(fā)生類似事故。2024/12/22176.2設(shè)備事故的管理三、設(shè)備事故典型調(diào)查程序（1）迅速進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查工作。凡發(fā)生重大設(shè)備事故后應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，若有傷員則應(yīng)組織搶救，未經(jīng)上級(jí)主管部門到場(chǎng)，任何人不得改變現(xiàn)場(chǎng)狀況。機(jī)動(dòng)科接到事故報(bào)告后，應(yīng)立即派