FMEDA的数据获得ppt课件

FMEDA的数据获得 1 一 FMEDA中的几个重要参数 1 失效率 失效率是指平均失效率 通常也称作 危险率 是衡量可靠性的一种常用指标 工程上 它是时间内的失效次数与设备总数的比值 即 t 单位时间内失效总数设备总数失效率的单位是时间的倒数 实际中通常使用 次失效每十亿小时 这个失效单位被称作FIT 即 2 Failure Instance Time 可按照失效对系统的影响以及是否可检测划分为以下四类 安全可检测失效 sd 安全不可检测实效 su 危险可检测失效 dd 危险不可检测失效 du 一般情况下 用 total来表示系统一段时间内的平均是效率 显然有 total s d 3 2 安全失效分数SFF SFF代表不危险和能检出的失效百分比 即包括 sd su dd 对于系统级模型是一个非常重要的定量型数据 可从FMEDA的结果中获得 SFF 1 du total 4 3 诊断覆盖率DC 被设备自诊断功能检测到失效称为检测到的失效 未被设备自诊断功能检测到的失效称为未检测到的失效 显然 检测到和未检测到的失效率取决于设备的自诊断能力 检测失效的能力是基本控制系统和安全联锁系统的重要特征 5 这个能力可以降低平均恢复时间 MeanTimetoRepair MTTR 通常用诊断覆盖率 DiagnosticCoverage DC 来衡量设备的自诊断能力 计算诊断覆盖率是通过将所有检测到的失效率之和除以总的失效率 即DC sd dd total 6 4 指令失效概率PFD 在安全联锁功能出现危险失效以后 当过程中发生了危险情况需要安全联锁功能执行保护动作时 安全联锁功能将因失效而不能完成保护功能 这种情况被称为指令失效 用指令失效概率 ProbabilityofDangerousFailureonDemand PFD 来衡量 从某种意义上可以将此失效率理解为危险失效概率 7 在 0 T 使用周期内PFDavg为在 0 T 使用周期内 系统处于危险失效状态的概率平均值 通过PFDavg曲线 与t的函数关系 可以获得该产品的预计寿命 8 二 FMEDA的具体计算应用 1 硬件安全要求 在讨论产品的安全完整性等级之前 需要确定产品的结构或冗余方式 不同的安全完整性级 SIL 对不同的硬件结构有着不同的安全失效分数 safetyfailurefraction SFF 要求 安全完整性的硬件结构约束如表1所示 9 表1安全完整性的硬件结构约束 10 怎样确定硬件类型 IEC61508B标准规定 Functionalsafetyofelectrical electronic programmableelectronicsafety relatedsystemsPart7 Overviewoftechniquesandmeasures 11 2 产品功能的相关描述 对评估对象的结构 工作方式 工作框图 工作环境等给出相应范围 并确定好要评估对象的边界 并给出一般假设条件 具体产品具体分析 12 3 具体的FMEA分析过程 此分析过程要包含以下几个部分 基于产品组件的分析 故障部位 故障模式故障原因故障对系统的影响失效率是否安全是否具有可检测性改进措施 13 在进行产品各部位的详细FMEA分析后 对于FMEDA来说很重要的一步即各类失效失效率的填入 主要有以下几种方式 有关公司的数据库中获取 经多次实验统计得到 通过问卷或调查等形式获得现场数据 14 4 计算给类 值与安全失效分数SFF 此时将3步中的各类详细的失效模式进行统计计算 则可得到各类 的值 并经计算获得安全失效分数 也可将上述组件的失效模式统一的归类 即将各组件的故障模式转化为系统的失效模式 并求出其相应模式所占的比重 为系统的改善提供依据 由3步也可经统计计算求出DC的值 15 5 确定产品的是否达到目标要求 将计算获得SFF同目标SFF比较即可 16 6 有关寿命计算 基于马尔科夫模型的相关计算 在1oo1的马尔科夫模型中 状态0表示系统处于没有发生任何失效的状态 状态1表示系统处于安全失效状态 状态2表示系统处于危险失效状态 系统发生危险失效 但在线诊断能够检测到该失效 并对系统进行修复 状态3表示系统处于危险失效状态 系统发生危险失效且在线诊断不能检测到 17 表2SIL与PFD对应关系 18 仅通过FMEDA获得的失效数据 并不能完全反映产品在实际应用环境下的失效率 要想获得高质量的失效数据 需有FMEDA数据 工业数据库以及产品现场应用数据和经验等进行组合分析 19 国内的相关软件 FMEDAenforer机械工业仪器仪表综合技术经济研究所自行研发 20 三 阀的选择 按用途和作用分类 截断阀类主要用于截断或接通介质流 包括闸阀 截止阀 隔膜阀 球阀 旋塞阀 碟阀 柱塞阀 球塞阀 针型仪表阀等 调节阀类主要用于调节介质的流量 压力等 包括调节阀 节流阀 减压阀等 止回阀类用于阻止介质倒流 包括各种结构的止回阀 分流阀类用于分离 分配或混合介质 包括各种结构的分配阀和疏水阀等 安全阀类用于介质超压时的安全保护 包括各种类型的安全阀 21 定位于石化行业的安全阀类 选择其中常用的一种 以此作为分析对象 展开下一步的研究 22 TheEnd 23