TPM潛在故障與功能故障及故障特性研究
來源/作者： TPM咨詢服務(wù)中心 丨 發(fā)布時(shí)間：2017-10-03 丨 瀏覽次數(shù)：
?。?）潛在故障與功能故障特性
所謂的潛在故障是設(shè)備發(fā)生故障之前的一種狀態(tài)，是可以檢查、感知的不良征兆，但設(shè)備沒有真正喪失功能。就像人們處于亞健康狀態(tài)一樣，亞健康是人生病前的一種身體狀況，不舒服但沒有真正病倒，如果加大壓力和負(fù)荷，就可能病倒。
功能故障是在規(guī)定的環(huán)境條件下，設(shè)備已經(jīng)不能完成規(guī)定的功能。
設(shè)備功能包括主要功能、次要功能、保護(hù)裝置以及多余功能等。
設(shè)備運(yùn)行所要完成的一種或者幾種特定功能為主要功能。例如某傳送帶的主要功能是以每小時(shí)15t的速率把巖石從料斗傳送到碎石機(jī)。
次要功能是重要功能以外的功能，例如飛機(jī)制動系統(tǒng)的主要功能是讓飛機(jī)停下來，次要功能是提供防滑能力。設(shè)備的次要功能一般還有：
密封作用：一些設(shè)備，輸送是主要功能，防止被輸送物質(zhì)的泄露需要密封，密封為次要功能。
支撐作用：機(jī)床床身本身作為機(jī)械穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的一部分，還可以起到支撐、防護(hù)作用這種次要功能。
外觀作用：設(shè)備外殼的造型、油漆、色彩、可以提升設(shè)備的美觀和易識別程度；
衛(wèi)生、安全作用：一些設(shè)備的附加結(jié)構(gòu)除了作為主要功能的一部分，還可以有利于衛(wèi)生和操作員工安全。
儀表、標(biāo)識作用：壓力、溫度、速度、液位等是反映設(shè)備運(yùn)行狀況的，是次要功能的主要構(gòu)成。
設(shè)備的保護(hù)裝置包括：吸引操作者注意力的報(bào)警裝置、發(fā)生故障與事故的自動停機(jī)開關(guān)裝置、減少損害的安全閥（防爆膜）裝置、維持設(shè)備功能的冗余備用裝置等等。對此類保護(hù)裝置的維護(hù)、維修也關(guān)系到對主要功能部件的保護(hù)，同樣不可忽視。
多余功能是指設(shè)計(jì)原因或設(shè)備改造后，原來的某些功能不再有用，但因?yàn)椴鸪щy或會增加改造費(fèi)用仍然保留。雖然這些功能不再有用，但可能會增加一定比例的維護(hù)費(fèi)用。
有時(shí)候，設(shè)備的主要功能仍然存在，但達(dá)不到理想標(biāo)準(zhǔn)，如發(fā)動機(jī)仍然工作，但燃料超標(biāo)；或者泥漿泵仍然工作但速度太慢。這是否算作功能故障呢？取決于人們對設(shè)備功能的期望值。
從廣義上定義功能故障，就是設(shè)備不能滿足期望的性能標(biāo)準(zhǔn)。如此定義的功能故障，當(dāng)然可能使不同觀點(diǎn)得到不同的結(jié)論。例如液壓系統(tǒng)油缸泄露，地面積油，安全檢查員認(rèn)為容易引起火災(zāi)或者滑倒人，從安全角度說"設(shè)備發(fā)生故障"；而工程師只有在油耗較高，可能造成齒輪箱咬死時(shí)才認(rèn)為是發(fā)生故障；而生產(chǎn)管理人員可能認(rèn)為只有設(shè)備停機(jī)不能運(yùn)行時(shí)才算是真正的故障。但到底依照那種說法，一定要統(tǒng)一起來，成為大家共同遵守的約定。
功能故障隨著場合的不同而不同，例如我們用運(yùn)行和備用兩個(gè)泵給水箱泵水，可以定義三種功能故障特性：
故障特性
兩只泵都發(fā)生故障而無法泵水；
運(yùn)行泵發(fā)生故障，但備用泵接替工作；
備用泵故障，運(yùn)行泵仍然工作，如果一旦發(fā)生故障則系統(tǒng)無法供水。
某一元器件的功能也許只有一個(gè)，但是功能故障模式則可能是多個(gè)，如燃?xì)廨啓C(jī)的排氣系統(tǒng)，其功能是將所有過熱廢氣無障礙的送達(dá)透平室頂上10m處頂口，而表現(xiàn)出的功能故障可能是通道完全堵塞，部分通道堵塞、漏氣或者無法送廢氣到透平室頂10m處等。
設(shè)備不同功能故障模式對應(yīng)的維修模式也有所不同。
如果要真正預(yù)防故障，需要搞清楚每種功能故障的本質(zhì)原因。以便用適當(dāng)?shù)姆绞筋A(yù)防解決。下面列舉一些常見的原因：
塵土、污垢影響：造成設(shè)備磨損、堵塞、卡住和精度的下降；
不當(dāng)潤滑：無論屬于缺油或是潤滑油失效、變質(zhì)，均會造成設(shè)備過度磨損、卡滯等；
解體、脫落、分離：由于連接部位松動造成，后果可能是停機(jī)、損壞或者嚴(yán)重事故；
設(shè)置或使用不合理：包括速度調(diào)整、操作順序安排、工具材料使用、啟動制動動作不當(dāng)，造成設(shè)備部件損壞和故障；
錯(cuò)誤工藝及材料：由于工藝或者材料的原因引起設(shè)備的卡死或損壞。
值得指出的是，同樣設(shè)備或者部件在使用條件相異的情況下會有著完全不同的故障模式，在北極地區(qū)與赤道沙漠行駛的汽車有著不同的故障模式，在噴氣飛機(jī)上與鉆井平臺上使用的發(fā)動機(jī)也故障各異。冰天雪地北方的石油化工設(shè)備常發(fā)生水管凍裂漏水，而廣東一帶同樣的設(shè)備更多的問題是腐蝕和小動物造成的設(shè)備故障。
故障發(fā)生后對設(shè)備、生產(chǎn)以及環(huán)境的作用，即當(dāng)我們沒有做任何預(yù)防而發(fā)生的一切。這也是評估故障后果所依據(jù)的所有信息。具體內(nèi)容包括：
故障發(fā)生的跡象；
在什么情況下，故障會危害安全和破壞環(huán)境；
在什么情況下，故障會影響生產(chǎn)和使用；
故障造成的有形破壞（如磨損、燒焦等）；
排除故障必須做的工作。
故障跡象是指伴隨故障或者在故障之前發(fā)生的明顯物理反應(yīng)，如噪音、火光、煙霧、漏氣、怪味、變色等。
有些故障的發(fā)生會造成明顯的安全或者環(huán)境災(zāi)害，包括：
火災(zāi)或爆炸；
引起觸電死亡；
下落物體傷人；
壓力噴發(fā)；
高溫熔融物體外溢；
大型或高速旋轉(zhuǎn)部件解體飛出；
銳利邊緣或運(yùn)動機(jī)械外露；
噪聲水平明顯增加超標(biāo)；
結(jié)構(gòu)性坍塌；
細(xì)菌生長擴(kuò)散；
水淹事故發(fā)生；
污垢污染食品、飲料、藥品。
除了直接影響，故障的發(fā)生還可能造成二次影響，有時(shí)候二次影響的危害超過一次影響，這也是我們需要注意的。二次影響包括：
對產(chǎn)品質(zhì)量的影響；
對售后服務(wù)的影響；
工期、交貨期的延誤賠款；
生產(chǎn)成本（能源消耗、材料浪費(fèi)等）增加；
先后工序的停機(jī)或減產(chǎn)影響；
其他。
?。?）TPM設(shè)備管理咨詢公司對與故障特性研究
任何設(shè)備都要承受負(fù)荷，如果設(shè)備的劣化與承受的負(fù)荷成正比，且設(shè)備所承受的負(fù)荷恒定不變，我們就能夠預(yù)測大多數(shù)設(shè)備的壽命，可以有效的做好預(yù)防工作。然而實(shí)際上并非如此簡單。
即使是與設(shè)備役齡相關(guān)故障，也不是簡單雷同。因?yàn)樵O(shè)備負(fù)荷上的差異，受到的負(fù)荷波動不盡相同，同樣的設(shè)備或者部件出現(xiàn)故障的時(shí)間可能差異很大。事實(shí)上我們無法創(chuàng)造完全一致的使用、負(fù)荷條件。
一般而言，設(shè)備在故障特性末期劣化都會加速，例如在螺栓快要松動時(shí)、濾芯剛剛堵塞時(shí)、皮帶變松開始打滑時(shí)、電氣開關(guān)過熱時(shí)、密封開始失效時(shí)、轉(zhuǎn)動部件不平衡時(shí)、軸承發(fā)生震動時(shí)等等。
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