分享故障树（FTA）的两个应用案例：化学爆炸事故分析与汽车故障诊断

成功树的画法是将事故树的“与门”全部换成“或门”，“或门”全部换成“与门”，并把全部事件的发生变成不发生，就是在所有事件上都加“’”，使之变成原事件的补的形式。经过这样变换后得到的树形就是原事故树的成功树，这种做法的原理是根据布尔代数的德·摩根定律。 事故树图的成功树如下图所示： 3. 基本事件结构重要度系数的计算及排序 由事故树图可得130个最小割集（略），由成功树如上图可得3个最小径集： 根据最小割集或最小径集近似判断结构重要系数的近似计算法则可得： （1）由本例最小割集与最小径集的对比，可知最小径集的数量少而且最小径集中含的基本事件数量少，计算结构重要系数较简单，故采用最小径集的计算方法计算。 （2）由成功树可知x1,x2同在一个最小径集中；x3,x4,x5,x8,x9同在一个最小径集中；x6,x7,x10,x11,x12,x13,x14,x15,x16,x17,x18,x19,x20同在一个最小径集中。故 I(6) = I(7) = I(10) = I(11) = I(12) = I(13) = I(14) = I(15) = I(16) = I(17) =I(18) = I(19) = I(20) I(3) = I(4) = I(5) = I(8) = I(9) I(1) = I(2) （3）根据结构重要系数近似计算公式，得到 因此，得到结构重要度顺序为 I(1) = I(2) > I(3) = = I(4) = I(5) = I(8) = I(9) > I(6) = I(7) = I(10) = I(11) = I(12) = I(13) = I(14) = I(15) = I(16) = I(17) = I(18) = I(19) = I(20) 4. 依据基本事件结构重要度系数确定安全控制优选方案 由FTA分析得出的各基本事件的结构重要度系数知，各基本事件对顶上事件影响重要程度的相对大小，籍此可以找出系统的最薄弱环节，从而确定所应采取相应安全措施的优先顺序，实现对生产安全进行科学、合理、有效的控制。 案例二：故障树分析法在汽车故障诊断中的应用 1. 由故障症状、故障原因的层级关系，确定从顶端到中间、再到底端事件的全部事件列表 在故障树中，首先要分析的系统故障事件称顶端事件，在汽车故障中顶端事件是指最初故障症状。其次，把不能再分开的基本事件称底端事件，在汽车故障中底端是指最小故障点。 最后，把其他事件称中间事件。故障树是由第一层顶端事件、多层中间事件、最后一层底端事件构成。注意：故障树中的底端事件不是最终故障原因，而仅仅是最小故障点，如下图所示。 2. 由故障症状与故障原因之间的逻辑关系，连接事件与事件之间的逻辑图 故障树是根据故障症状与故障原因间的逻辑关系建立起来的，首先将顶端事件用矩形符号表示，底端事件用圆形符号表示绘制成图1的形式。然后再确定各层事件的逻辑关系，主要由“与”和“或”两种组成，并将各层事件用逻辑符号连接起来。逻辑“或”用符号表示。 “或”表示低一层事件发生时，上一层事件就会发生。事件间的“或”关系是汽车故障中最常见的逻辑关系。例如：各缸没有点火和各缸没有喷油这两个事件中，只要有一个发生，发动机就不能启动。其逻辑关系图如下图所示。 “与”表示低一层的所有事件都发生时，上一层的事件才发生。例如：机油滤清器堵塞和旁通阀堵塞这两个事件中。必须是同时发生才会导致机油压力完全没有。其逻辑关系图如下图所示。 3. 对故障树进行定性分析 对故障树定性分析的主要目的是找出导致事件发生的全部可能，也就是导致故障症状发生的所有原因。弄清发生某种故障到底有多少种可能性。 按逻辑关系，顶端事件为汽车动力不足的故障树如下图所示。 故障树分析法在汽车故障中上实际运用主要体现在汽车制造厂家提供的维修手册中的故障诊断指导表格和流程图，即故障诊断原因对照表和故障诊断流程图，前者是故障树的直接应用，后者是故障树的延伸应用。因篇幅有限本文只对前者举例说明。 4. 实际运用 空调系统故障症状原因对照表 故障症状 可能原因 空调（A/C）无法启动 熔断器 线路 在A/C系统中无压力空调循环开关压力截断开关空调压缩机离合器 动力控制模块（PCM）A/C节气门全开断电器风机电动机继电器风机电动机控制模块 风机电动机无法转动或转动不正常（仅针对配置手动空调汽车） 熔断器 线路 风机电动机继电器 风机电动机风机电动机开关风机电动机电阻器熔断器 风机电动机无法转动或转动不正常（仅针对配置EATC的汽车） 线路风机电动机继电器风机电动机模块风机电动机 空气循环不正常 线路 循环风门电动机 风机电动机控制模块/空调控制单元 EATC模块 除霜不正常 线路除霜通气/温度调节混风门执行器风机电动机控制模块/空调控制单元 EATC模块 仪表板/底板空气分配调整不工作 线路仪表板/底板出风口/导管混合闸门执行器风机电动机控制模块/空调控制单元EATC模块 温度控制不工作 线路 温度控制开关 风机电动机控制模块/空调控制单元EATC模块熔断器 电子自动温度控制（EATC）无法正常工作 线路 传感器 EATC模块 恒温控制总成的照明不工作（仅正对配置） 线路 故障症状原因对照表将故障症状（顶端事件）与故障原因（故障部件）以表格的形式列出，它将顶端事件和对应的全部底端事件用表格的形式表现出来，表格中的一个故障症状与多种可能的故障原因直接对应。 上表是福特汽车公司生产的蒙迪欧汽车空调系统故障症状原因对照表，左边是故障症状，即顶端事件，右边是对应的可能原因，即底端事件。每一个可能的原因就是一个最小割集，对应一个故障的症状的所有可能原因，就是全部的最小割集。显然这是故障树的定性分析应用。 故障症状原因对照表是对汽车故障诊断非常有用的指导性资料，它可以帮助汽车维修人员迅速准确地查出常见故障原因，是十分有效的诊断工具。但是对于少见的和特殊的汽车故障症状的原因不一定能够在对照表中查列。因此，在实际的汽车故障诊断中还要注意查找技术通报信息（TSB通报），TSB通报信息会将某一车型在一段时间内所发生的典型案例公布发表，以便全球范围内的汽车维修人员参考。 综上所述，故障树分析法在汽车故障诊断中的应用结果是汽车故障症状原因对照表可以作为一个十分有效的辅助工具使用，它具有方便快捷的使用价值。但存在着对常见故障和多发故障症状和原因列举过多，而对于少数故障和特殊故障症状和原因又列举不足的缺陷，因此，在实际故障诊断中要配合流程图来进行。 摘转自徐州华润电力精益管理，仅供学习交流，侵删。