FMEDA的數(shù)據(jù)獲得

1、FMEDA的數(shù)據(jù)獲得 一、FMEDA中的幾個重要參數(shù) 1、失效率。 失效率是指平均失效率，通常也稱作“危險率”，是衡量可靠性的一種常用指標。工程上，它是時間內(nèi)的失效次數(shù)與設(shè)備總數(shù)的比值。即 （t）=單位時間內(nèi)失效總數(shù) 設(shè)備總數(shù) 失效率的單位是時間的倒數(shù)，實際中通常使用“次失效每十億小時”。這個失效單位被稱作 FIT。即 Failure-Instance/Time?？砂凑帐ο到y(tǒng)的影響以及是否可檢測劃分為以下四類： 安全可檢測失效(sd) 安全不可檢測實效(su ) 危險可檢測失效(dd) 危險不可檢測失效(du)一般情況下，用total來表示系統(tǒng)一段時間內(nèi)的平均是效率。顯然有： total=

2、 s+ d 2、安全失效分數(shù)SFF。 SFF代表不危險和能檢出的失效百分比，即包括 sd、 su、 dd。對于系統(tǒng)級模型是一個非常重要的定量型數(shù)據(jù)。可從FMEDA的結(jié)果中獲得。 SFF=1- du/ total 3、診斷覆蓋率DC。 被設(shè)備自診斷功能檢測到失效稱為檢測到的失效，未被設(shè)備自診斷功能檢測到的失效稱為未檢測到的失效。顯然，檢測到和未檢測到的失效率取決于設(shè)備的自診斷能力。檢測失效的能力是基本控制系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要特征。 這個能力可以降低平均恢復(fù)時間（Mean Time to Repair，MTTR）。通常用診斷覆蓋率（Diagnostic Coverage，DC）來衡量設(shè)備的自診

3、斷能力。 計算診斷覆蓋率是通過將所有檢測到的失效率之和除以總的失效率，即 DC=（ sd+ dd）/ total 4、指令失效概率PFD。 在安全聯(lián)鎖功能出現(xiàn)危險失效以后，當過程中發(fā)生了危險情況需要安全聯(lián)鎖功能執(zhí)行保護動作時，安全聯(lián)鎖功能將因失效而不能完成保護功能。這種情況被稱為指令失效，用指令失效概率（Probability of Dangerous Failure on Demand，PFD）來衡量。從某種意義上可以將此失效率理解為危險失效概率。 在（0，T ）使用周期內(nèi)PFD avg為在（0，T ）使用周期內(nèi)，系統(tǒng)處于危險失效狀態(tài)的概率平均值。 通過PFD avg曲線（與t的函數(shù)關(guān)系）可

4、以獲得該產(chǎn)品的預(yù)計壽命。二、FMEDA的具體計算應(yīng)用 1.硬件安全要求。 在討論產(chǎn)品的安全完整性等級之前，需要確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或冗余方式。不同的安全完整性級( SIL)對不同的硬件結(jié)構(gòu)有著不同的安全失效分數(shù)( safetyfailure fraction，SFF) 要求。安全完整性的硬件結(jié)構(gòu)約束如表1 所示。表1 安全完整性的硬件結(jié)構(gòu)約束SFF硬件故障裕度硬件故障裕度012TypeATypeBTypeATypeBTypeATypeB 60%SIL1不允許SIL2SIL1SIL3SIL260% 90%SIL2SIL1SIL3SIL2SIL4SIL390% 99%SIL3SIL2SIL4SIL3SI

5、L4SIL4 99%SIL3SIL3SIL4SIL4SIL4SIL4 怎樣確定硬件類型？ IEC61508B標準規(guī)定：Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems Part 7: Overview of techniques and measures 2、產(chǎn)品功能的相關(guān)描述。 對評估對象的結(jié)構(gòu)、工作方式、工作框圖、工作環(huán)境等給出相應(yīng)范圍，并確定好要評估對象的邊界。并給出一般假設(shè)條件。具體產(chǎn)品具體分析。 3、具體的FMEA分析過程。 此分析過程要包含以下幾個部分：

6、（基于產(chǎn)品組件的分析）a) 故障部位。b) 故障模式c) 故障原因d) 故障對系統(tǒng)的影響e) 失效率f) 是否安全g) 是否具有可檢測性h) 改進措施 在進行產(chǎn)品各部位的詳細FMEA分析后，對于FMEDA來說很重要的一步即各類失效失效率的填入，主要有以下幾種方式：有關(guān)公司的數(shù)據(jù)庫中獲取。經(jīng)多次實驗統(tǒng)計得到。通過問卷或調(diào)查等形式獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)。 4、計算給類值與安全失效分數(shù)SFF. 此時將3步中的各類詳細的失效模式進行統(tǒng)計計算，則可得到各類的值，并經(jīng)計算獲得安全失效分數(shù)。 也可將上述組件的失效模式統(tǒng)一的歸類，即將各組件的故障模式轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的失效模式，并求出其相應(yīng)模式所占的比重，為系統(tǒng)的改善提供依據(jù)

7、。 由3步也可經(jīng)統(tǒng)計計算求出DC的值。 5、確定產(chǎn)品的是否達到目標要求。 將計算獲得SFF同目標SFF比較即可。 6、有關(guān)壽命計算。 基于馬爾科夫模型的相關(guān)計算。 在 1oo1 的馬爾科夫模型中，狀態(tài) 0 表示系統(tǒng)處于沒有發(fā)生任何失效的狀態(tài)；狀態(tài) 1 表示系統(tǒng)處于安全失效狀態(tài)；狀態(tài) 2 表示系統(tǒng)處于危險失效狀態(tài)，系統(tǒng)發(fā)生危險失效，但在線診斷能夠檢測到該失效，并對系統(tǒng)進行修復(fù)；狀態(tài) 3 表示系統(tǒng)處于危險失效狀態(tài)，系統(tǒng)發(fā)生危險失效且在線診斷不能檢測到。表2 SIL與PFD對應(yīng)關(guān)系Safety integrity levelLow demand mode of operation410-5 to10-4310-4 to10-3210-3 to10-2110-2 to10-1 僅通過FMEDA 獲得的失效數(shù)據(jù), 并不能完全反映產(chǎn)品在實際應(yīng)用環(huán)境下的失效率, 要想獲得高質(zhì)量的失效數(shù)據(jù), 需有FMEDA 數(shù)據(jù)、工業(yè)數(shù)據(jù)庫以及產(chǎn)品現(xiàn)場應(yīng)用數(shù)據(jù)和經(jīng)驗等進行組合分析。國內(nèi)的相關(guān)軟件 F M E D A e n f o r e r 機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所自行研發(fā)。三、閥的選擇 按用途和作用分類 截斷閥類 主要用于截斷或接通介質(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、球閥、旋塞閥、碟閥、柱塞閥、球塞閥、針型儀表閥等。調(diào)節(jié)閥類 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。止回閥類