俄罗斯可靠性之三：故障怎么预防、检验和防护

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故障分类

对故障分类可有多种多样的方法，例如：按由故障引起的直接和间接损失；排除故障后果所消耗的工时；靠用户的力量修理的可能性与适宜性，或由制造方或第三方修理的必要性；由故障引起的停工时间；在局部不能工作状态的情况下故障导致生产率降低的程度；责任故障和非责任故障；故障危害度；故障原因（设计、制造、使用）分类等。

俄标中采用了四种分类方法，并给出了相应的术语。

 

按故障之间的关系，把故障分为独立故障和从属故障。

 

按故障发生的过程，把故障分为突发故障和渐发故障。渐发故障与突发故障不同之处在于，在渐发故障发生之前，表征产品执行规定功能之能力的一个或几个参数发生连续单调的变化。因此可成功地预告故障发生的时间，并可采取排除(隔离)故障造成不良后果的措施。

在突发故障与渐发故障之间应有很明显的界限，但是由于机械、物理、化学过程原因，通常在某段时间内发展相当缓慢，所以严格划分这种界限往往很难办到。

随着计算方法和测量技术以及检测工具的不断改进，有可能及时发现故障源，并能预测它们随时间的发展过程，这样就能将大量的突发故障列入渐发故障的范畴。

 

按故障后果分类。为了按故障后果分类，俄标引入了故障危害度的概念。按故障后果分类时，要划分故障等级，例如：致命性故障和非致命性故障；重要故障和非重要故障等。

 

按故障原因，将故障分为设计故障、制造故障、使用故障等。采用这种分类法，可针对各个阶段制定排除故障原因的措施。

 

以下是俄标及有关文献介绍的预防和排除设计、制造与使用故障的一些主要措施。这些措施分为预防、检验和防护三大类。

 

排除设计故障的措施

 

a. 预防措施

• 利用过去使用过的可靠性保证方法和手段；

• 分析结构设计的备选方案并选择最佳结构设计方案；

• 按不同类型的载荷和故障模式建立工作能力储备；

• 利用余度；

• 采用高可靠性的配套元件和材料；

• 研制便于检查和维修的产品；

• 对设计人员、试验人员等进行先进的可靠性保证方法和手段的培训；

• 规定可靠性设计的研制试验量；

• 研制新的检验和诊断设备等。

 

b. 检验措施

• 对技术方案，尤其对新的技术方案进行实验验证，对所有的功能状态进行实验检验；

• 进行独立的和综合的试验；

• 检查和校对设计文件；

• 在所有功能状态下对工作能力储备进行实验验证；

• 进行可靠性检查和试验；

• 研制新的实验和信息处理设备；

• 执行者对工作质量进行自检和由他人进行检查等。

c. 防护措施

• 分析故障后果；

• 把发生故障时保证安全的专用设备,作为系统组成部分引入系统；

• 对故障的功能状态进行演练，对工作人员进行这方面的培训；

• 实施故障定位的技术方案；

• 采用操作检查和功能控制；

• 在部件发生故障时保证和保持元件的工作能力；

• 研制技术维护和修复系统等。

 

排除制造故障的措施

 

a. 预防措施

• 选择先进、稳定的工艺规程；

• 正式制造之前对新的工艺规程和检验设备进行演练；

• 演练和修改工艺文件；

• 对制造质量和可靠性检验系统进行控制；

• 对在重要工序工作的生产人员进行培训和考核；

• 对生产和检验设备进行状态监控等。

 

b. 检验措施

• 检验工序的输入和输出；

• 检查储备状态；

• 试用检验工艺；

• 执行者对工作质量进行自检和由他人进行检查；

• 设计单位的监督；

• 检查工艺规程的质量和稳定性等。

 

c. 防护措施

• 对检验设备和手段采用余度技术；

• 对极重要的工艺规程采用封闭措施；

• 研制生产设备和检验设备的维护和修复系统等。

 

排除使用故障的措施

a. 预防措施

• 研制故障自动检测设备；

• 对技术维护文件进行试用；

• 实施初步操作规程制度；

• 评估和预计技术状态与可靠性；

• 培训和考核工作人员等。

b. 检验措施

• 自动化记录和处理有关指令、故障和损失信息；

• 检查质量；

• 自检；

• 监督下的检查等。

c. 防护措施

• 修改操作规程；

• 利用自动联锁装置；

• 利用储备零件和流动基金；

• 分析故障后果并实施防护措施；

• 在发生故障条件下，对操作人员应做的工作进行培训和考核等。

美标除未按故障原因分类外，其余故障分类基本上与俄标相同，但它突出了相关故障和非相关故障，责任故障和非责任故障。

本文转自“可靠性知识”公众号