【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备检测，更具体的说是涉及一种面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法。
技术介绍
1、失效模式及影响分析法（failure mode and effect analysis，fmea）主要是应用在产品设计阶段，以提高产品设计的可靠性和稳定性为侧重点。在设计阶段，fmea依赖于设计文档、技术规范和专家判断等数据来源，分析结果为改进过程设备的设计和制造过程提供依据，可以对过程设备进行结构改进、材料选型修改、安全机制优化等，此时，设计单位能够从根本上，较容易、直接地改进过程设备的可靠性，从而减少失效发生的可能性或是失效影响的严重程度。然而，当过程设备投入运行之后，运营单位无法改变设备本体特点提升可靠性，只能通过调整维护策略、更新部件或进行必要的修复减少失效发生的可能性，因此，失效检测与管理能力成为了影响设备可靠性与安全性的重要因素。
2、现有fmea方法在评估设备风险时，采用了风险优先级序数（risk prioritynumber, rpn）和措施优先级（action priority, ap）。rpn是失效原因发生度（o）、失效影响严重度（s）、检测度（d）三者的乘积，未突出三者的权重，并且导致不同失效链虽然有不同的s、o、d数值，但是rpn值却可能相同，此时无法有效区分需要重点采取检测措施的失效链，容易产生错误结论。ap抛弃了s、o、d相乘积的概念，强调了三者组合的差异性，即单一指标的权重差异，然而，过程设备运营单位在强调系统失效检测与管理能力时，需要逐一对每条失效链的s、o、d组合进行赋值，费时费力，
3、因此，如何提高在役过程设备失效检测能力是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，可提高在役过程设备的失效检测能力，并准确评估是否处于失效风险状态。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，包括以下步骤：
4、描述过程设备：对在役过程设备的边界条件、结构组成和功能分布进行分析，构建功能层次图或树状图；
5、失效分析：在功能层次图或树状图的基础上，辨识所有功能的失效模式，构建具有因果关系的失效，形成失效链；
6、风险分析：根据所述失效链，构建在役过程设备在失效原因发生度、失效影响严重度和检测度三方面的量化评价准则；
7、确定在役过程设备失效检测的风险评价指标，所述风险评价指标的计算公式为：
8、；
9、其中，s表示失效影响严重度，o表示失效原因发生度，d表示失效检测度；
10、对照所述量化评价准则，计算所述风险评价指标的具体数值，并根据计算得到的数值评估在役设备是否处于失效风险。
11、进一步的，所述边界条件包括环境条件和操作条件；所述环境条件为过程设备操作和运行时的外部环境因素；所述操作条件为过程设备的操作方式和使用条件。
12、进一步的，对在役过程设备的结构分析包括：
13、识别在役过程设备的主要组成部分，这些组成部分为具有独立功能或特定任务的模块、部件或装配体；
14、根据在役过程设备各子系统的复杂性和层次结构，逐级细化并提取出各个层次上的主要组成部分；
15、使用结构层次图或树状图形式，按照从上至下的顺序，逐级展示过程设备的结构组成；顶层节点表示整个系统或设备，后续层级表示下级组成部分，每个组成部分都在结构树中均有一个明确的位置；
16、描述组成部分间的关系。
17、进一步的，对在役过程设备的功能分析包括：
18、在结构层次图或树状图的基础上，识别出各组成部分的主要功能和要求，并分析具有因果关系的功能和要求，使用功能层次图或树状图，描述功能之间的关系和依赖。
19、进一步的，在失效分析中，对于任一失效模式，从失效原因和失效影响方面构建该失效模式的失效链，再基于同一失效模式，将多条失效链连接在一起，形成失效网。
20、进一步的，在风险分析中，在役过程设备失效原因发生度的量化评价准则的构建包括：
21、将失效原因的实际发生频次作为失效原因发生度的评价依据；
22、根据失效原因的实际发生频次，确定失效原因发生度等级；
23、为每个等级赋予对应的分数，得到失效原因发生度的量化评价准则，分值越高，代表在役过程设备失效原因发生的频次越高。
24、进一步的，在风险分析中，在役过程设备失效影响严重度的量化评价准则的构建包括：
25、从多个维度确定失效影响严重度的评价依据；所述多个维度为设备功能影响、工业过程影响、人员安全危害、环保影响、财产损失、企业声誉影响中的任意几个或全部；
26、根据在役过程设备失效模式在多维度上造成影响的严重程度，确定失效影响严重度等级；
27、为每个等级赋予对应的分数，得到失效影响严重度的量化评价准则，分值越高，代表在役过程设备失效影响严重程度越高。
28、进一步的，在风险分析中，在役过程设备检测度的量化评价准则的构建包括：
29、确定在线检测能力和离线检测能力的评估依据；
30、根据失效模式被自动监测到的容忍时间、时间变差、以及失效预期覆盖率、失效原因/失效模式被检测到的概率确定检测度等级；
31、为每个等级赋予对应的分数，得到检测度的量化评价准则，分值越高，代表在役过程设备检测和管理失效的能力越高。
32、进一步的，若rav值大于可接受的rav阈值，则判定在役过程设备处于失效风险状态，此时，生成针对性的改进措施；若rav值等于或小于可接受的rav阈值，则判定当前在役过程设备未处于失效风险状态。
33、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
34、本专利技术提出一种新的风险评价指标rav,表征风险与系统失效检测与管理有效性的比率，取代原有的rpn或ap指标，将关注优先级的思想转移到关注系统失效检测与管理的能力上，强调了过程设备现有系统失效检测措施在保障设备安全性与可靠性方面的能力。同时，结合构建好的量化评价准则，可快速、准确地评估在役过程设备当前是否处于失效风险状态。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，所述边界条件包括环境条件和操作条件；所述环境条件为过程设备操作和运行时的外部环境因素；所述操作条件为过程设备的操作方式和使用条件。
3.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，对在役过程设备的结构分析包括：
4.根据权利要求3所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，对在役过程设备的功能分析包括：
5.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，在失效分析中，对于任一失效模式，从失效原因和失效影响方面构建该失效模式的失效链，再基于同一失效模式，将多条失效链连接在一起，形成失效网。
6.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，在风险分析中，在役过程设备失效原因发生度的量化评价准则的构建包括：
7.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与
8.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，在风险分析中，在役过程设备检测度的量化评价准则的构建包括：
9.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，若RAV值大于可接受的RAV阈值，则判定在役过程设备处于失效风险状态，此时，生成针对性的改进措施；若RAV值等于或小于可接受的RAV阈值，则判定当前在役过程设备未处于失效风险状态。
...【技术特征摘要】
1.一种面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，所述边界条件包括环境条件和操作条件；所述环境条件为过程设备操作和运行时的外部环境因素；所述操作条件为过程设备的操作方式和使用条件。
3.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，对在役过程设备的结构分析包括：
4.根据权利要求3所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，对在役过程设备的功能分析包括：
5.根据权利要求1所述的面向在役过程设备的失效模式与影响分析方法，其特征在于，在失效分析中，对于任一失效模式，从失效原因和失效影响方面构建该失效模式的失效链，再基于同一失效模式，将多条失效链连接在一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，刘瑶，王麟琨，
申请(专利权)人：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。