可靠性維修理論之故障處理方法
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可靠性維修理論的研究主要集中在設(shè)備可靠性的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法及運(yùn)行維護(hù)信息的統(tǒng)計(jì)處理方法和故障物理(磨損、疲勞、強(qiáng)度、腐蝕)的數(shù)學(xué)計(jì)算。對(duì)于火電站這類(lèi)復(fù)雜程度較高的大型系統(tǒng),應(yīng)用可靠性統(tǒng)計(jì)方法可以很好的描繪出設(shè)備的故障變化趨勢(shì),便于可靠性檢修的決策安排。
在故障模式、影響與危害程度分析方面,主要從宏觀(guān)上分析設(shè)備運(yùn)行故障發(fā)生、發(fā)展規(guī)律。在早期的預(yù)防維修體制時(shí)代,認(rèn)為最具代表性的是浴盆狀的故障率曲線(xiàn),這條曲線(xiàn)是根據(jù)設(shè)備的磨損規(guī)律得出的。它的表現(xiàn)形態(tài)可分為三個(gè)階段:早期故障期、偶發(fā)故障期和磨損故障期。
早期故障期,設(shè)備的故障是由于設(shè)計(jì)、制造、貯存、運(yùn)輸?shù)仍斐扇毕荩约鞍惭b、調(diào)試、起動(dòng)不當(dāng)?shù)热藶橐蛩厮斐傻氖А.?dāng)這些不良因素造成的失效得到徹底處置后,運(yùn)轉(zhuǎn)也就逐漸正常,而失效率就趨于穩(wěn)定,進(jìn)入偶然故障期。對(duì)于早期故障期,只能在發(fā)現(xiàn)故障后立即采取排除措施,不適合采取定時(shí)更換的維修對(duì)策。因?yàn)樵谠缙诠收下矢叩那闆r下,如果企圖以新品更換使用品,就等于用故障率高的機(jī)件更換故障率低的機(jī)件。不僅不能降低總的故障率,反而會(huì)產(chǎn)生相反的效果。
在偶發(fā)故障期,大量的研究表明總的故障率可以用偶發(fā)故障率來(lái)代替,也就是說(shuō)這一時(shí)期的故障率是一個(gè)常數(shù),故障時(shí)間服從一個(gè)指數(shù)分布。實(shí)際應(yīng)用中,人們往往關(guān)注在某段執(zhí)行任務(wù)時(shí)間的可靠度,稱(chēng)為任務(wù)可靠度。發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是一個(gè)典型的序貫性無(wú)后效性的過(guò)程,也就是說(shuō)任務(wù)可靠度任務(wù)可靠度與任務(wù)開(kāi)始前設(shè)備己工作的時(shí)間無(wú)關(guān),只與任務(wù)時(shí)間和偶然故障率有關(guān)。用同一型號(hào)的工作時(shí)間短的設(shè)備替換工作時(shí)間長(zhǎng)的設(shè)備,并不能增加任務(wù)可靠性。由此可見(jiàn),偶然故障不能定時(shí)更換的辦法來(lái)預(yù)防。更換零件,故障率不會(huì)發(fā)生大的變化,而進(jìn)行維修可能會(huì)附加早期故障。
磨損故障期內(nèi)設(shè)備故障率開(kāi)始隨時(shí)間的增加而迅速升高。如果在進(jìn)入損耗故障之前進(jìn)行預(yù)防維修和更換,使失效牢減緩上升趨勢(shì),以延長(zhǎng)效壽命,要確定維修更換的周期,需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計(jì),可以得到發(fā)電設(shè)備歷史可靠性參數(shù)。進(jìn)一步,利用一些隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)方法比如Markov決策方法、Possion過(guò)程等,可以對(duì)未來(lái)可靠性做出進(jìn)一步的預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)設(shè)備磨損機(jī)理的深入研究,利用故障診斷技術(shù)可以對(duì)設(shè)備的健康狀況做出更精確的評(píng)估和預(yù)測(cè),從而為檢修策略的優(yōu)化選擇提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。