故障類型和影響分析資料報告

邏輯分析法：故障類型和影響分析目的FMEA的目的是辨識單一設備和系統(tǒng)的故障模式及每種故障模式對系統(tǒng)或裝置造成的影響評價人員通常提出增加設備可靠性的建議，進而提出工藝安全對策。故障和故障類型1）故障元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在運行時，達不到設計規(guī)定的要求，不能完成任務的情況稱為故障。2）故障類型系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元件發(fā)生的每一種故障的形式稱為故障類型。例如，—個閥門故障可以有4種故障類型：漏、外漏、打不開、關不嚴。3）故障等級根據故障類型對系統(tǒng)或子系統(tǒng)影響程度的不同而劃分的等級稱為故障等級。資料文件的要求使用FMEA方法需要如下資料：①系統(tǒng)或裝置的P&IDS。②設備、配件一覽表。③設備功能和故障模式方面的知識。④系統(tǒng)或裝置功能及對設備故障處理方法知識。FMEA方法可由單個分析人員完成，但需要其他人進行審查，以保證完整性。對評價人員的要求隨著評價的設備項目大小和尺度有所不同。所有的FMEA評價人員都應對設備功能及故障模式熟悉，并了解這些故障模式如何影響系統(tǒng)或裝置的其他部分。故障分類故障類型及發(fā)生故障的原因見表1。

故障類型*1故障類型分類表元件發(fā)主故障的程各類故障耨分：1.運行過程中的故陣故障類型*1故障類型分類表元件發(fā)主故障的程各類故障耨分：1.運行過程中的故陣■2.過早的啟動規(guī)宦的時間內不論圧動規(guī)定的時間內不能停車5?運行能力降級、超壘或受阻各類故陣細好=構造方面的故障、物理性咬緊、振動，不能定位、不能打開、不能關閉打開時故障、關囲時故障?內部泄漏「外部泄漏高于允許偏差、低于允許偏差反向動作、「可歇動作、誤動作、誤指示流向偏向一側、傳動不段A停不卡來人不能啟動'不能切換、過早啟動\動作湍咅瓦輸入重過大、輸入莖過小、輸出瑩過大、輸出星過，卜電路題路、電路開路漏電、其他設計上的缺陷（田于設計上的技術上先:者圈紙不完善等）制造上粛缺點（加工方法不當或組轉方;質量管理上缺點（檢驗不夠或失誤，以及管2使用上的缺點（誤操作或未設計撓作條?5「維修方面的缺點《維修換作失誤或檢修程,5故障類型分級方法5．1定性分級方法定性分級方法按故障類型對子系統(tǒng)或系統(tǒng)影響的嚴重程度分為4級（見表2）。劃分故障等級主要是為了分出輕重緩急以采取相應的對策，提高系統(tǒng)的安全性。表2故障俱等皴劃分故障等級篆響程度可能造龐的損失I歎命性可造成死亡或系統(tǒng)毀壞II:嚴重性可造成■嚴重傷害、嚴重職業(yè)病或主系統(tǒng)損壞III臨畀性可造成輕傷、輕職業(yè)病或濃要系統(tǒng)損壞IV可想疇性不會造成傷害和職業(yè)病，系統(tǒng)不會受到擁壞5．2半定量故障等級劃分法依據損失的嚴重程度、故障的影響圍、故障的發(fā)生頻率、防止故障的難易程度和工藝設計等情況來確定半定量等級（見表3）。*3故澤糞型聲魅故障等級嶷響程度可施造成的危害或損失—級'致命性可能造咸死亡或系統(tǒng)損失二級嚴重性J可能造咸嚴重傷害1嚴重職業(yè)病或主系統(tǒng)損壞三級臨畀性-可醴造成輕傷&輕職業(yè)病或次要系統(tǒng)損壞四級可忽略性不會造咸傷害和職業(yè)病,.系統(tǒng)也不會受損1）評點法在難于取得可靠性數據的情況下，可以采用評點法，此法較簡單，劃分精確。它從幾個方面來考慮故障對系統(tǒng)的影響程度，用一定的點數表示程度的大小，通過計算，求出故障等級。利用下式求評點數：式中Cs——總點數，OvCsvlO。Ci——因素系數，OvCivlO。評點因素和點數Ci見表4。表斗81和點數表評點S素點數C1故障彫響程度:對系統(tǒng)造成影響闌范圉O^Ci/lO發(fā)生故障的頻率211躍防止故障的難易程度是否新設計的工藝如何確定點數Ci呢?可由3?5位有經驗的專家座談、討論，提出Ci的數值，這種方法又稱BS法(BrainStorming)，意思是集中智慧。另一個方法是德菲爾法(DelphiTechnique)，即函詢調查法，將提出的問題和必要的背景材料，用通信的方式向有經驗的專家提出，然后把他們答復的意見進行綜合，再反饋給他們，如此反復多次，直到認為合適的意見為止。另一種求點數的方法列于表5，可根據評點因素求出點數，然后相加，計算出總點數Cs。

表5評點拳考表評點因羞內容點數故障彫響程度造戚土命損失這廳相當程度的損失?元件功能肓損失無功能損失5?03.01.00.5對系統(tǒng)藏響程匿詞系統(tǒng)造成兩璉涙上的重丈彭響討系統(tǒng)造底一處以上的重丸藏響對系統(tǒng)無過大影響」’■2-oi?a0.5發(fā)生頻蓮容易發(fā)生噸夠發(fā)壬不易發(fā)生；0"0.7防止故障的難易程度?不能防止能夠防止易于防止1.31.00.7是否新設計的工藝內容相蘭新的設計內容和過去相糞愎的設計內容和過去同樣的滾計1.31.0U?s：由以上兩種方法求出的總點數Cs,均可按表6選取故障等級。表疔評點數與故障等簸故障等級評點數住島.內容應米取冊措施I致命7?10完不成任魚憶員傷亡?變更設計II重大1—7犬部分任務完不成重新討論，也可變更諫計II［輕徽2?1“—部分任務完不成'邪坯變更謬計IV小廠<2.無黠響無2）風險矩陣法故障發(fā)生的可能性和引起的后果,綜合考慮后會得出比較準確的衡量標準,我們稱這個標準為風險率（也稱危險度）,它代表故障概率和嚴重度的綜合評價。（1）嚴重度。指故障類型對系統(tǒng)功能的影響程度,分為4個等級（見表7）。表：嚴重度的等観與內容嚴重度等級內容1低的■對系統(tǒng)任務無影響?對于系統(tǒng)造咸的裁響可忽略不計?通過調整故障易于涓除'II主轉的■?對系統(tǒng)的任務雖育影響，旦可翹略?導致于系統(tǒng)的功能下障?出現的故障能魄亡即修夏III嚴重的?系統(tǒng)的功能有所下隆?子系統(tǒng)功能嚴重下降■出現的故障不能立即通過檢修予以修復附災難性的?系統(tǒng)功能嚴重下降?子系統(tǒng)功能全部喪失■出現的故障須經徹底修理才能消除（2）故障概率。故障概率是指在一特定時間，故障類型所出現的次數。時間可規(guī)定為一定的期限（如一年、一月等）?；蚋鶕笮揲g隔期、完成一項任務的周期或其他被認為適當的期間來決定。可以使用定性和定量方法確定單個故障類型的概率。茲分述如下：用定性方法故障概率可分為4級。①I級：故障概率很低，元件操作期間出現的機會可忽略。②II級：故障概率低，元件操作期間不易出現。③III級：故障概率中等，元件操作期間出現的機會為50%。④W級：故障概率高，元件操作期間易于出現故障。用定量方法故障概率可分4級。①I級：在元件操作期間，任何單個故障的概率少于全部故障概率的0.01。②II級：在元件操作期間，任何單個故障的概率，多于全部故障概率的0.01而少于0.10。③III級：在元件操作期間，任何單個故障的概率，多于全部故障概率的0.10而少于0.20。④W級：在元件操作期間，任何單個故障的概率，大于全部的故障概率的0.20。有了嚴重度和故障概率的數據后，就可運用風險率矩陣的評價法。因為用這兩個特性就可表示出故障類型的實際影響。有的故障類型雖有較高的發(fā)生概率，但造成的危害嚴重度甚低，因而風險率也低。另一種情況，即使造成的危害嚴重度很大，但發(fā)生概率很低，其風險率也不會高。為了綜合這兩個特性，可將故障概率為縱坐標，嚴重度為橫坐標，畫出風險率矩陣（圖1）。沿矩陣原點到右上角畫一對角線，并將所有故障類型按其嚴重度和發(fā)生概率填入矩陣圖中，可以看出系統(tǒng)風險的密集情況。處于右上角方塊中的故障類型風險率最高，依次左移逐漸降低。

I2圖1I2圖1風險率矩陣圖(3)可靠性框圖。對于復雜的系統(tǒng)，為了說明子系統(tǒng)間功能的傳輸情況，可用可靠性框圖表示系統(tǒng)狀況(圖。圖2可靠性方框圖注：1．系統(tǒng)包括子系統(tǒng)10、20、30。2．子系統(tǒng)10包括組件11、12、13。3.組件11包括元件01A、01B、02、03、04、05和06。元件01A和01B相同，是冗余設計。元件02由a及b組成，只用一個編碼。從功能上看，元件03同時受到07和來自其他系統(tǒng)的影響元件05、06是備用品回路。05發(fā)生故障，06即投入運行正常運行時，元件07不工作從圖2中可以明確地看出系統(tǒng)、子系統(tǒng)和元件之間的層次關系，系統(tǒng)、子系統(tǒng)間的功能輸入和輸出以及串聯和并聯方式。各層次要進行編碼，和將來制表的項目編碼相對應?？煽啃钥驁D與流程圖或設備布置圖不同，它只是表示系統(tǒng)與子系統(tǒng)間功能流動情況，而且可以根據實際需要，對風險度大的子系統(tǒng)進行深入分析，問題不大的子系統(tǒng)則可放置一邊。6制表使用FMEA方法的特點之一就是制表。由于表格便于編碼、分類、查閱、保存，所以很多部門根據自己情況擬出不同表格（見表8、表9、表10），但基本容相似。表8故障類型影響分析表格—1*a.于勘載杵奶類型居響茹析B期主管一制表審檢酬及追盛原國任香階段放■總響felWfcas訛冊時間戰(zhàn)降項目號盟件壬鼎魏爵毓（剛表9故障類型影響分析表格—2臺a子采披即類型形響分析日期主轉枉函號子頁境項耳故障類型擁新原園對于科甕細財基凳器響j舷障導級表10故障類型影響分析表格—3徒軋于毎?e__?戰(zhàn)St類國參胸舟析日期制痕審核(1)⑵⑶(4)（6）厳響嫌目號功龍6．1分析步驟按照下述步驟進行FMEA分析。1）明確系統(tǒng)本身的情況分析時首先要熟悉有關資料，從設計說明書等資料中了解系統(tǒng)的組成、任務等，查出系統(tǒng)含有多少子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)含有多少單元或元件，了解它們之間如何接合，熟悉它們之間的相互關系、相互干擾以及輸入、輸出等情況。2）確定分析程度和水平根據所了解的系統(tǒng)情況，一開始要決定分析到什么水平，這是—個很重要的問題。如果分析程度太淺，就會漏掉重要的故障類型，得不到有用的數據。如果分析的程度過深，一切都分析到元件甚至零部件，則會造成分析程序復雜，措施很難實施。通常，經過對系統(tǒng)的初步，就會知道哪些子系統(tǒng)關鍵，哪些子系統(tǒng)次要。對關鍵的子系統(tǒng)可以分析得深一些，不重要的分析得淺一些，甚至可以不進行分析。對一些功能像繼電器、開關、閥門、貯罐、泵等，都可當做元件對待，不必進一步分析。3）繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖一個系統(tǒng)可以由若干個功能不同的子系統(tǒng)組成，如動力、設備、結構、燃料供應、控制儀表、信息網絡系統(tǒng)等，其中還有各種接合面。為了便于分析，對復雜系統(tǒng)可以繪制各功能子系統(tǒng)相結合的系統(tǒng)圖，以表示各子系統(tǒng)間的關系。對簡單系統(tǒng)可以用流程圖代替系統(tǒng)圖。從系統(tǒng)圖可以繼續(xù)畫出可靠性框圖，它表示各元件是串聯的或并聯的以及輸入和輸出情況。由幾個元件共同完成一項功能時用串聯連接，元件有備品時則用并聯連接?？煽啃钥驁D容應和相應的系統(tǒng)圖一致。4）列出所有故障類型，并選出對系統(tǒng)有影響的故障類型按照可靠性框圖，根據過去的經驗和有關的故障資料，列舉出所有的故障類型，填入FMEA表中。然后從其中選出對子系統(tǒng)以至系統(tǒng)有影響的故障類型，深入分析其影響后果、故障等級及應采取的措施。如果經驗不足，考慮得不周到，將會給分析帶來影響。因此，這是一件技術性較強的工作，最好由安全技術人員、生產人員和工人三者結合進行。5）列出造成故障的原因對危險性特別大的故障類型，如故障等級為I級，則要進行致命度分析。6．2致命度分析對于特殊危險的故障類型，例如故障等級為I級的故障類型，有可能導致人員傷亡或系統(tǒng)損壞，因此對這類元件要特別注意，可采用致命度的分析方法(CA)進一步分析。美國汽車項目管理人員學會(SAE)把故障致命度分成表11中的4個等級。表11致命度等級與容內暮1帶在喪失生諭的危睦n39存在運行推遲和經誹拯尖的?？?￥致命度分析一般都和故障類型影響分析合用。使用下式計算出致命度指數Cr,它表示元件運行1061(次)發(fā)生的故障次數。式中n――元件的致命故障類型號數，n=1，2,3……j。j――致命故障類型的第j個序號。――單位時間或周期的故障次數，一般指元件故障率。t――完成一項任務，元件運行的小時數或周期(次)數。――元件的測定值與實際運行時的強度修正系數。――元件的測定值與實際運行時的環(huán)境條件修正系數。a――中該故障類型所占比例。B——造成致命影響的故障發(fā)生概率，其值見表12。表12造成致命影響的故障發(fā)生概率實晞拭失j?=L.-0O可預計橫失可能損失氏0致命度分析所用表格見表13。表13致命度分析表

朕統(tǒng)—子系嫌致命度分折日期翻叢主管—⑴取目髡號致憐故障st*a計算⑵(3>運行眈段⑷敵障⑸項目敷⑺⑻r邃⑼(W)運轉時閭或周期<11)可坯魅荷強(12)(W04)G7事例7.1柴油機燃料供應系統(tǒng)的FDEA分析圖3為一柴油機燃料供應示意圖。柴油經膜式泵送往壁上的中間貯罐，再經過濾器流入曲軸帶動的柱塞泵，將燃料向柴油機氣缸噴射。圖3柴油機燃料供應示意圖1—調速器。2—齒條。3—氣缸。4—噴嘴。5—逆止閥。6—柱塞。7—燃料貯槽8—過濾器。9—小齒輪。10—彈簧。11—凸輪。11—曲軸。13—齒輪此處共有5個子系統(tǒng)，即燃料供應子系統(tǒng)、燃料壓送子系統(tǒng)、燃料噴射子系統(tǒng)、驅動裝置、調速裝置，其系統(tǒng)圖如圖4所示。圖4柴油機燃料系統(tǒng)可靠性框圖置、調速裝置，其系統(tǒng)圖如圖4所示。圖4柴油機燃料系統(tǒng)可靠性框圖e'止it逆塞ff■&i3Wtt—生ft■這里僅就燃料供應子系統(tǒng)做出故障類型影響分析，并填入FMEA分析表中，摘出對系統(tǒng)有嚴重危險的故障類型，匯總見表14、表15，從中可以看出采取措施的重點。從分析結果可以看出，燃料供應子系統(tǒng)的單向閥、燃料輸送裝置的柱塞和單向閥、燃料噴射裝置的針形閥都容易被污垢堵住。因此要變更原來設計，即在燃料泵（柱塞泵）前面加一個過濾器。表14柴油機燃料供應子系統(tǒng)故障類型影響分析表壤號子系貌名稱元件名稱故1*畑發(fā)生原因B響故障聊級笛注廳料茶統(tǒng)柴油機1燃料供給予系統(tǒng)ft?1?2.材料缺陷3?焊接不良功能不齊全運轉時間變短，有發(fā)生火災的可能性n11入不純*L維修缺陷2.選用材料儕謀功能不齊全運轉時會發(fā)生冋遜n單向ft9?1.墊片不良2?污垢3.加工不離功能不齊全運轉時間變短.有發(fā)生火災的可能性n關不嚴L■污垢閥頭按觸面劃傷加工不良功能失效停車時會出現問題in打不開1?污垢間頭按社面供住加工不良功能失效不能運斡1過濾堵S1?維修不良夠料質量欠佳過濾器結構不良功能不全運轉時會出現問題n遴艮1?結構不覆2.維修不良功繼不全運轉時僉岀現問題n燃料泵財缺陷kWM2■有傷3-安裝不負功能失效不Ife運轉i膜不能動作1?結構不良2.零件缺陷3?安我不良功能失效不能運轉[管踣?1?1一材料不良2.揮按不良功能不全運轉時會發(fā)生故鷹H1*不農?零件不罠?安裳不良功能失效不能運轉I子融昭稱元棒若稱發(fā)生原兇E晌趣備注聽料聽廉榮材機2燃料輸這裝■a*1+阿Stit大2「癖鯽3.裳對盧功韜不齊全故*n閭晾過大1，ttflHftPS宜則工不良輩材質不隨輕配不良維護不赳功證不齊全運牌時克投生mn咬住珀秋2.敦配缺陷1.伺1?過小功龍煩■'不艇轉「握料圖匱不艮1+柱揮購加工不良3，.柱塞扎加工不良勒襦不齊全運轉時令發(fā)主ft*D單向夬不死九的垢2.3.彈姑功能不壘運轉時會發(fā)主瞬Q打不幵1.閥材質不良功離失敦不詣運轉I牌聶破裂「J*接椒2+加工不臭3?安軌不鬼I表15柴油機燃料系統(tǒng)故障類型及等級表序號璃目雪稱故陳類酸聖哺2單向陶打不開基寰不能運轉I1.4SJOWffifig慕藐不能運蒔1慕膜不刪靈鴕不能遠轉1.5?變丼瘻破楓鯉燒不ftft運轉L21桂A咬拄施奸能商I22單向閥打蘋開藕熨不能斷I2.3袒管纏坪縫厳樹察蝦能運輕I贏1tt理閥豪藐不豳轉[44&?￡不轉功靑毓不能運轉I輸承眩住集如能運騎I晦軸折?築寰不戢運轉Ii?OL9動來寰不能運轉I7.2暖風系統(tǒng)FMEA及CA分析1）暖風系統(tǒng)概述家用暖風系統(tǒng)的任務是完成采暖的需要，每年冬季要工作6個月，使室溫保持22°C。系統(tǒng)的使用周期為10年。在室外溫度降低到一23C時，室溫度不變。暖氣系統(tǒng)設置在地下室，環(huán)境溫度也是-23C，同時還有相當的粉塵。因此，環(huán)境條件修正系數ke定為0.94，而強度修正系數kA為1.0。室溫度達不到22C，就被認為是系統(tǒng)出了故障，而造成這種故障的元件故障類型就被認為是致命故障類型。本系統(tǒng)所使用的公用工程部分（即外電和煤氣）都不在分析圍之。系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)構成，即加熱子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、空氣分配子系統(tǒng)?，F分述如下：（1）加熱子系統(tǒng)：①煤氣管。②切斷氣源用的手動閥。③控制煤氣流量的控制閥。④火嘴。⑤由點火器傳感器控制的點火器控制閥。⑥點火器（由點火器控制閥控制）。（2）控制子系統(tǒng)。100V交流電源經整流后變?yōu)?4V直流電源，分別供給點火器溫度傳感器、火嘴溫度傳感器、室溫度傳感器，再由各傳感器控制相應裝置。（3）空氣分配子系統(tǒng)。室溫度下降時，由傳感器控制開動送風機，從風道吸入空氣進入熱交換器，加熱后再回到室。室溫升高后由傳感器將風機停止。送風機轉速共有3擋，以適應不同風量的需要。2）確定分析程度和水平只分析加熱子系統(tǒng)，直至分析到功能元件。3）繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖系統(tǒng)圖如圖5所示，可靠性框圖如圖6所示。曲熱子姨毓手動閥h桂制制卜點火囂控輛閥-razHh童內SLJ度諾…100V浬流電源點猶囂揑劇閥鑒諭玻置送鳳機轉連

切抉施童空氣好配予慕址圖5采暖系統(tǒng)圖表16加熱子系統(tǒng)致命度分析表項目數系數強（*E）YM)/h_l)時何Cf)“可欄故律婁愛嫌從裂紋■般時k10?弼0.<f5A從焊建處同上同上+10,940.05A876U00.L64M爭動切斷同10,945JA200,00107有嘩1訃5r7J斎闘00■嶄9瀏不開世行中110.94S+.4A:43^0021.39?^控制口羌不上同上同上110,9454,4A■4380022.3975r同上110.WS4.4A4W)22jj7y安金口打研110-X$4.4肪潤打開保情器發(fā)圭故障逮存申廊樹先10.恥54衛(wèi)A■4^00Z2..397y對系統(tǒng)造成影響的故障類型進行致命度分析。7.3事故調查階段一FMEA分析事例1）背景VCM裝置已安全生產20年。最近VCM裝置發(fā)生了HC1精餾塔減壓閥泄漏HC1的事故，結果造成精餾塔停車，而且尚未恢復生產（HC1是副產品，必須從VCM產品物流中除去）。TMC公司向有關部門報告了此次事故，并承諾將采取措施避免類似事件再次發(fā)生。TMC公司的安全與衛(wèi)生管理人員也要求盡快解決這個問題以維護公司的形象（事實上他已向有關部門表示在VCM裝置重新開車之前，這個問題一定會得到糾正）。VCM裝置的管理者希望通過安全評價可以調查這次事故，找出事故中HC1泄漏原因及改正措施，同時希望能找出還可能導致泄漏的其他原因及改進措施。2）已有資料目前TMC公司有許多的HC1精餾塔的資料：工藝流程圖、PID圖、操作程序、操作記錄、維修記錄、事故記錄、以前進行的危險分析報告。評價人員收集如下資料：HCl精餾塔PID圖、HC1塔的操作程序、事故發(fā)生當天的操作記錄、事故發(fā)生當天的記錄（塔的溫度和再沸器流量）。選擇安全評價方法選擇適用于事故調查的安全評價方法，評價組選擇使用故障假設、HAZOP分析或FMEA分析作為事故調查的評價方法，通過比較，評價人員使用FEMA分析方法進行事故調查。分析準備根據裝置的情況，選擇參加評價人員：評價負責人A：具有組織領導危險分析的經驗。記錄員B：能快速、準確地進行記錄。工藝項目管理人員C：要求精通HC1精餾塔的設計和操作的人員。操作工D(操作)：HCl釋放時在控制室的值班操作工。操作工正(王操作)：HCl釋放時在控制室外的操作工。M：熟悉VCM裝置的應急預案。VCM裝置的安全管理員M參與本次安全評價。安全與衛(wèi)生管理W：熟知與VCM裝置HC1精餾過程有關的危險。W是TMC公司衛(wèi)生安全環(huán)境科項目管理人員，參與本次評價。分析說明討論本次FEMA分析計劃。FEMA只對HC1精餾塔進行分析，而且只是導致HC1泄漏的故障。為了完成FEMA分析，將該系統(tǒng)的每一個部件假定失效模式，對每一個失效模式，分析組將分析它的效應(即后果)。如果后果對安全帶來危害，分析組將分級已有的安全保護裝置并提出相應的改進措施，否則分析下一個失效模式。也可能要求分析組提出另外的失效模式。以下是評價過程中的問題討論：D：事故發(fā)生前一周，該系統(tǒng)的運行一直都很正常。但是在下午約3時45分，我發(fā)現塔底溫度(TI—205)略有上升，因為塔的其他點的溫度都正常，我想再對它檢查幾次。幾分鐘后，焚燒爐報警一一急冷塔低pH值報警。因為該傳感器發(fā)生過誤報警，我就關閉了該報警器并且請E操作去檢查pH值。當我再次檢查精餾塔的溫度時，塔底溫度已上升了好幾度，而且塔的其他點的溫度也上升，但TIC-201的讀數降低。此時，關閉了TCV—201停止蒸汽加熱，而且關閉了LCV—101停止向塔進料。我通知E操作啟動另一臺HC1浮頭式冷凝器，但是塔壓力已超過145psig[1psig=6.89476kPa(表壓)],減壓閥打開，15s后減壓閥復位。(C帶來了事故發(fā)生前后精餾塔操作的記錄圖以及工程部對記錄圖的分析結果)A：我想我們首先分析最近這一次釋放事故的原因，然后再分析其他可能發(fā)生釋放的原因。根據D所說的情況，似乎是輸入塔的熱量過大。我們首先分析再沸器蒸汽控制閥，該閥門的失效模式是什么?C：控制閥(TCV—201)的位置可能發(fā)生故障，故障打開、故障關閉或者向外泄漏。D：控制閥(TCV—201)也可能部泄漏，即不需要時，蒸汽也可能進入再沸器。A：我們來分析這些故障。那么TCV—201因故障打開的后果是什么？C：增加了再沸器的加熱能力，使塔的溫度和壓力升高，如果停車系統(tǒng)和操作工不干預的話最終將沖開減壓閥(PSV—252或PSV—253)。A：結果就是HC1泄漏。有安全保護措施嗎？D：從PID圖上可以看出，在塔上有多個溫度指示器，而且我們連續(xù)進行監(jiān)視。有高溫報警器(TAH—201)，它能使塔停車。低回流報警器(FAL—202)。塔低液位報警器(LAL—209)。而且如果制冷壓縮機出現故障，塔將停車。當然在塔上還有爆破片和減壓閥。還有備用的HCl浮頭式冷凝器和換熱器。A：聽起來好像有不少的安全保護裝置嘛!當TCV—201因故障打開后，到底是哪一個安全保護裝置能避免HC1泄漏？D：溫度指示和TAH—201確能幫助我們發(fā)現問題，打開備用冷凝器能提供額外的冷凝面積避免HC1從減壓閥逸出。如果塔的流量是正常的，其他報警并沒什么作用。A：大家認為TCV—201因故障打開是導致這個事故的原因嗎？D：不是，因為當我發(fā)現溫度太高時，我關閉了這個閥門，而且這個閥門處于正常工作狀態(tài)。A：你如何知道閥門處于正常工作狀態(tài)？D：在閥門上有限制開關指示，表明閥門完全關閉，而且塔的溫度很快開始下降。A：好，有什么建議？C：我認為應該在塔上安裝壓力報警器。而且前操作工只能憑借溫度報警器來發(fā)現這個問題。當塔的溫度較高時，我們應有應急技術指導文件指導操作工啟動備用冷凝器。M：還應加上打開LCV—101的裝置，因為它是塔的冷卻劑。A：另外一個故障就是TCV—201關閉，這個故障有什么后果？D：關閉TCV—201將停止向再沸器輸入蒸汽，塔將冷卻下來，結果是HCl隨VCM—起進入冷凝器，但不會泄漏HCl。A：閥門向外泄漏有何后果？E：泄漏量不大時，塔的操作正常，只是損失了蒸汽。如果泄漏量大，塔的溫度將降低，與關閉閥門的結果一樣。但不至于泄漏HC1。A：如果閥門是部泄漏呢？C：部泄漏的情況，只在塔停車時才有影響，如果是加熱，該泄漏將使塔的溫度慢慢升高并最終引起HCl的泄漏。A：安全保護？C：與TCV—201故障打開一樣。但是加上操作工有足夠的時間診斷這個問題并采取糾正措施。A：有何建議?(無回答。)我們來分析控制TCV—201、溫度變送器(TT—201)、控制器(TIC—201)的儀表。該設備的失效模式是：①輸出假的溫度高信號。②輸出假的溫度低信號。③即使塔的溫度發(fā)生變化輸出信號不變化。還有其他失效模式嗎?(無回答。)那么，如果TT—201或TIC—201輸出假的溫度高信號有何后果？D：因為切斷了輸入再沸器的蒸汽，HCl塔將被冷下來，將使HC1與VCM—起從塔底排出，從而降低產品的質量。A：會引起HC1泄漏嗎？E：不會。A：輸出假的溫底低信號有何后果？E：我認為那正是導致事故的原因。假的溫度低信號將使TCV—201打開，從而使塔的溫度升高而且沒有報警聲。如果我們不能及時發(fā)現它，減壓閥就將打開。而且一旦變送器或TIC發(fā)生故障，塔的溫度連鎖將失效。A：那肯定就是設計的缺陷，即用同一個變送器實現塔的控制、報警和連鎖，應該把報警和連鎖放在另一個變送器上。你們對TT—201和TIC—201進行過測試嗎？C：我們進行過測試。A：那么，溫度變送器和控制器故障應該是HC1放出的原因。有何安全保護?它們出現故障了嗎？C：安全保護與D所講的相同一一塔的溫度指示和TAH—201，但我認為溫度報警不能算是安全保護。A：還有其他安全保護嗎？M：備用冷凝器和換熱器可以當做安全保護，因為它們能避免超壓。我前面已講過，停止HCl和VCM經過換熱器進料將降低冷凝器的能力，可能導致HC1泄漏。A：大家同意這個意見嗎?（點頭表示同意。）那么，假設這也是導致HC1泄漏的一個原因，有什么建議?C：我再次提出我前面的建議。我們應該在塔上安裝高壓報警器，為操作工建立緊急情況應對技術指導文件，當塔的溫度升高時，操作工能按照這個技術指導文件采取相應的措施。我也同意大家關于對塔的溫度報警和連鎖采用不同的變送器的意見。E：在技術指導文件中加上“增加回流量”，它可以為我們啟動備用冷凝器贏得時間。A：這些建議都很好，但是不要去設計詳細的解決技術指導文件，那不是分析組的事。還有其他建議嗎?（無反應。）該儀表的最后一個失效模式是輸出信號不變化，有什么后果?D：如果各點流量穩(wěn)定，不會發(fā)生什么事。如果流量有變化，塔的溫度可能升高或降低一點，取決于流量變化的大小。我認為塔的壓力有可能升得比較高，但速度比較緩慢。A：安全保護？M：與輸出假的溫度低信號的安全保護一樣。但是，我們可以告訴操作工有足夠的時間發(fā)現問題并采取措施。而且操作工可手動控制蒸汽流量。A：有什么建議？D：與我們前面提出的一樣。在塔上增加高壓報警、緊急情況應對技術指導文件、報警和連鎖采用不同的溫度變送器。A：下一個分析項目是浮頭式冷凝器。我想到的失效模式是殼體泄漏、管束泄漏、失去冷卻能力，還有其他的嗎?（無回答。）殼體泄漏有什么后果?E：被冷凝物料是在殼程中，殼體泄漏將有HC1逸出。A：安全保護？E：殼體的設地壓力是250psig[1psig=6.89476kPa（表壓），下同]高于塔的減壓閥額定值。該換熱器的密封壓力是600psig，而且每年都要進行測試。我們還從未發(fā)現殼體泄漏的情況。A：有何建議?（無回答。）管束泄漏會有什么后果？C：制冷劑將進入過程中。因為它的沸點低，它在塔中將成為不凝物質，使塔的壓力升高。如果泄漏量很大，將打開塔的減壓閥。曾經發(fā)生過因為管束泄漏使塔的壓力升高這樣的事故，我們就使用備用冷凝器，修復發(fā)生泄漏的管束，從減壓閥將不凝氣體排出。A：安全保護？E：管束采用蒙乃合金鋼，其設計溫度和壓力能承受最壞的操作情況，設計壓力是200psig，每年進行檢查。除了有少量泄漏外還沒有出現過大的問題，因為我們通過分析產品中制冷劑的含量，或者是觀察浮頭處的壓力指示PI（稍微升高）可以較早發(fā)現泄漏問題。A：有什么建議嗎?（無回答。）如果制冷劑系統(tǒng)停車會產生什么后果？D：塔很快就超壓，減壓閥打開。但是，制冷劑停車與精餾塔停車連鎖。A：還有其他的安全保護嗎？M：還有另一個安全保護裝置一一高溫連鎖、壓力報警以及緊急情況應對技術指導文件。A：請等一下。壓力報警和緊急情況應對技術指導文件還只是建議措施，現在還不能算作是安全保護裝置。但高溫連鎖可以算。還有其他安全保護嗎？（無回答。）有何建議？（無回答。）好像HCl塔的壓力對冷凝器的操作很敏感，除壓縮機停車外，還有其他可能造成無制冷劑的情況發(fā)生嗎？E：當然有，比如貯槽中制冷劑用完了，但是這樣壓縮機的打氣量不足，會自動將精餾塔連鎖，制冷劑槽上裝有液位報警。另一種可能是制冷劑的輸送管道破裂，但是這種機會很小，因為這些管道都在地面上，并貼上了標簽，每年都要進行檢查。A：冷凝器中可能發(fā)生堵塞嗎？D：不太可能。我們完全按操作程序進行操作。A：就安全保護裝置而言，除已有的操作程序外，還有其他報警告訴你冷凝器工作不正常嗎？E：當然有，減壓閥打開了！A：我建議在制冷劑輸送管道上安裝低流量報警器。C：等等，在那個地方不止一臺冷凝器，可能要安裝十幾個儀表和報警器，這樣操作工將很累。我認為我們應該首先分析發(fā)生這種情況的可能性，然后再作決定。A:我懂了。我們應該建議計算機過程危險分析組對冷凝器的操作進行人的可靠性分析（HRA）,然后決定是否需要增加儀表和報警。C：我同意。（其他人也贊同。）A：下一個設備是HC1計量槽，它有哪些失效模式？E：計量槽可能發(fā)生泄漏，泄漏HC1。A：嗯，還有嗎？C：計量槽有可能溢出。A：實際上是因為回流泵發(fā)生故障、回流閥因故障關閉等引起的。休息后，我們將分析這些設備的故障及它們的后果。圍繞HC1精餾塔的所有設備，用FMEA評價法進行了分析。分析某一工藝管道上的所有設備，從塔開始至塔結束（如沿回流管道的設備）或其他單元（如沿HC1塔底排出管道）。評價人員與TMC公司過程危險分析組的人員進行了人的可靠性分析（即HRA）。對冷凝器進行定性的HRA分析。操作程序如下：①現場操作工（或實驗室）檢測產品中制冷劑含量，并通知控制室的操作工。②控制室的操作工通知現場操作工將發(fā)生故障的冷凝器隔離，將產品受污染降低到最?。ㄍ瑫r指示現場操作工啟動備用冷凝器）。③現場操作工必須手動打開備用冷凝器的閥門，關閉已發(fā)生泄漏的冷凝器（兩臺冷凝器的流量保持正常）。④操作工檢查塔的現場壓力表，確認塔的壓力正常。經驗表明，必須在幾個小時發(fā)現泄漏，否則塔將關閉以避免制冷劑流入塔中引起塔超壓。分析