论文部分内容阅读
[摘 要]本文通过阐述使用故障树分析法排除波音飞机737-NG气源系统慢车低压故障，尝试对故障树分析法扩展，在相关的事件中加入各种“标注信息”，提出在飞机系统原理知识学习中运用，增强系统原理的分析逻辑性，明确故障树分析法扩展的重要性，更有助于维修人员拟定排故措施，提高排故效率。
[关键词]故障树分析法 排故 标注元素 故障树分析法扩展运用
中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0163-02
[Key words]Fault Tree Analysis Trouble Shouting Tagging elements Fault tree analysis method is extended
一、前言：
作为一名机务维修人员既要有出色作风也要具备扎实系统理论知识，缺乏理论知识的支撑，遇到系统故障多半会手忙脚乱！对系统原理知识的学习掌握在机务维修中显得至关重要；然而，当维修人员面对复杂的系统原理图及繁琐的英文描述时，往往也会袖手无策，找不到正确的切入点，更谈不上结合描述内容去理解系统原理图。因此，拥有一套好的学习方法技巧更是如虎添翼、锦上添花！ 故障树分析方法有助于维修人员在学习各理论知识点的时候逐个击破，分析其内部的交联，从而达到对整个系统知识的理解掌握。
当前，机务主要是依据故障信息或者目视检查故障现象查找排故手册，根据手册排查故障。面对复杂的系统故障， 手册的排故步骤繁琐， 而机务专家能够根据故障信息， 凭借自身排故的经验， 直接找到故障部位。要成为机务行业的专家，需要维修人员自身有一定的积累沉淀，熟练掌握系统理论知识外，结合实际情况果断做推敲也是必不可少的。在这之前，巧用故障树分析法有助于排故中逐级排查，具有较强的逻辑性，使排故人员的思路更清晰。故障树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）又称事故树分析，是安全系统工程中最重要的分析方法。事故树分析从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。同时故障树分析法是将最不可能的故障原因，作为顶事件，再逐级的往下分析直到不能延伸，称之为底部事件，介于顶部和底部之间的为中间事件。
二、介于故障树分析法在737-NG引气排故中的运用
引气系统的故障症状和其故障原因往往不是一一对应的，致使引气系统的故障会具有复杂性和隐蔽性。检查引气系统的运行状态是否正常，寻找故障部件和原因，进而提出相应的排除故障的措施，对维修人员提出了更高要求。传统的排故只能参考手册（图一）隔离，缺乏主观判断，运用故障树分析法对引气进行逻辑性分析诊断，指导排故人员深入判断。下面介绍如何运用于一起典型的引气低压故障，维修人员参照波音维护手册FIM36-10TASK810，作为整个排故的切入点。
在地面慢车的前提条件下，使用故障树分析法归纳故障大致有以下三类情况（如图一、图二所示）：
第一类：预冷器系统故障（）风扇空气流量不够，450F传感器作动，PRSOV关小，引气压力低。概括以下几种原因：
1、大翼防冰电磁阀或者预冷器控制活门传感器失效引起预冷器控制活门内部B腔压力降低，预冷器控制活门开度减小；
2、KISS封严堵塞，导致风扇进气量不足；
3、预冷器控制活门失效卡阻在关位；
4、预冷器内部脏，无法降低PRSOV下游引气温度；
第二类：压力调节故障；（）纵观引气气路上的部件，高压级调节器控制高压级活门在发动机低转速的时候为气源系统用户提供引气需求，该故障发生在地面慢车情况下排除五级单项活门的可能；原因有以下几种：
1、高压级调节器失效；
2、高压级活门卡阻失效在关闭位；
3、PRSOV卡阻失效在关闭位；
4、BRV失效，无法调节控制PRSOV；
5、450F热电偶漏气，使PRSOV活门关小；
第三类：管路接头渗漏；（）所涉及的相关传感器管路，接头等部件损坏或者安装不正确导致漏气。有以下几种可能渗漏：
1、PRSOV控制压力管；
2、引气调节器供压管；
3、高压级活门和高压级调节器之间的压力控制管；
4、高压级调节器压力管；
5、传感器传感管；
如此分析，相比传统排故方式就维修人员而言有以下几个方面的优势：
1. 不再是单纯的排故，通过这次的排故巩固了系统知识。
2. 逻辑条理性强，结合自身的维修经验，可以大大缩短排故周期。
3. 将整个排故分析过程收集记录，便于今后的追溯。
三、故障树分析法扩展
正如引气原理图所示，作者在运用故障树分析法挖掘出故障所涉及的各个底部事件后尝试结合系统原理图对整个发动机引气系统所涉及的部件深入认识了解。期间只是运用了简单的画图软件实现，使用不同的字体、颜色、符号标注，作为原始的故障树分析法的辅助支撑，加深对理论知识的渗透掌握，这正是维修人员在最初的飞机系统知识学习过程中所需要的，对着系统图的部件去标注相应的注释，最后再串连起来去理解整个系统。
四、基于故障树分析法扩展的应用
空调组件系统也是故障率相对较高的系统之一。737-NG飞机的空调控制分基础调节和优化调节，基础调节涉及的部件众多，管路也较为复杂。使用故障树分析法扩展使维修人员尽快的了解掌握该系统的工作原理，为后续的故障排查、提高排故效率奠定了坚实的基础。主要标注的对象依然是各个“底部事件”，气路方面也是分为冲压冷路空气（）和来自气源系统的引气（），另外调节温度热空气（），最后就是未标注的传感细管（图三）。分析走向：冲压冷空气通过进气门到两级热交换器，由ACM的排气风扇吹出机外（飞机在地面的情况下，ACM排气风扇转动其后产生负压致使冲压空气流动）。热路气流则是来自气源系统流经FCV，经过初级和次级热交换器到达ACM中的压气机压缩处理，再先后经过冷凝器降温、高压除水、再加热器加温、涡轮膨胀做功，最后到混合活门掺入来自温度控制活门的热空气实现基础温度调节。期间有多个传感器和过热电门，监控组件内部引气温度用于控制和促发相应的过热警告关闭组件。通过使用此方法分析，维修人员很快就可以理清楚系统气路走向，对理论知识的理解掌握奠定了坚实基础。
五、总结
“故障树分析法”具有很强的条理分析性，自上而下从小概率的顶部事件着手分析，往下扩展延伸，直到所有底部事件显现。在理清楚思路的同时，得到底部事件和中间事件、顶部事件之间相应的关联。故障树分析法的扩展是从认识掌握系统工作原理的角度出发，借助分析结果标注底部各事件的定义、功能、控制逻辑等，理清中间事件，明确各事件之间的内部交联。为维修人员认识整个系统原理具有一定的帮助，再结合自身的经验，运用“故障树分析法”从最有可能的底部事件作为排故的关键点，将大大提高排故的效率！
参考文献
1、耿宏樊建梅.基于故障树模型的波音77 故障诊断专家系统〔J]自动化与仪表.205（ 4 ）.第1 一3 页.
2、沈萍.民用飞机空调系统的排故模拟技术研究[J].南京航空航天大学学报.2009，（01）.
3、Boeing Company.波音737-NG系列飞机FIM手册.
4、Boeing Company.波音737-NG系列飞机SDS手册.
5、余爱华.故障树分析法在液压系统维护中的应用.安徽铜陵铜陵学院机械工程系.2006
作者简介：
陈小波，就职机库MCC工艺工程师，主要负责非例行工卡维修方案的编写制定。
[关键词]故障树分析法 排故 标注元素 故障树分析法扩展运用
中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0163-02
[Key words]Fault Tree Analysis Trouble Shouting Tagging elements Fault tree analysis method is extended
一、前言：
作为一名机务维修人员既要有出色作风也要具备扎实系统理论知识，缺乏理论知识的支撑，遇到系统故障多半会手忙脚乱！对系统原理知识的学习掌握在机务维修中显得至关重要；然而，当维修人员面对复杂的系统原理图及繁琐的英文描述时，往往也会袖手无策，找不到正确的切入点，更谈不上结合描述内容去理解系统原理图。因此，拥有一套好的学习方法技巧更是如虎添翼、锦上添花！ 故障树分析方法有助于维修人员在学习各理论知识点的时候逐个击破，分析其内部的交联，从而达到对整个系统知识的理解掌握。
当前，机务主要是依据故障信息或者目视检查故障现象查找排故手册，根据手册排查故障。面对复杂的系统故障， 手册的排故步骤繁琐， 而机务专家能够根据故障信息， 凭借自身排故的经验， 直接找到故障部位。要成为机务行业的专家，需要维修人员自身有一定的积累沉淀，熟练掌握系统理论知识外，结合实际情况果断做推敲也是必不可少的。在这之前，巧用故障树分析法有助于排故中逐级排查，具有较强的逻辑性，使排故人员的思路更清晰。故障树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）又称事故树分析，是安全系统工程中最重要的分析方法。事故树分析从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。同时故障树分析法是将最不可能的故障原因，作为顶事件，再逐级的往下分析直到不能延伸，称之为底部事件，介于顶部和底部之间的为中间事件。
二、介于故障树分析法在737-NG引气排故中的运用
引气系统的故障症状和其故障原因往往不是一一对应的，致使引气系统的故障会具有复杂性和隐蔽性。检查引气系统的运行状态是否正常，寻找故障部件和原因，进而提出相应的排除故障的措施，对维修人员提出了更高要求。传统的排故只能参考手册（图一）隔离，缺乏主观判断，运用故障树分析法对引气进行逻辑性分析诊断，指导排故人员深入判断。下面介绍如何运用于一起典型的引气低压故障，维修人员参照波音维护手册FIM36-10TASK810，作为整个排故的切入点。
在地面慢车的前提条件下，使用故障树分析法归纳故障大致有以下三类情况（如图一、图二所示）：
第一类：预冷器系统故障（）风扇空气流量不够，450F传感器作动，PRSOV关小，引气压力低。概括以下几种原因：
1、大翼防冰电磁阀或者预冷器控制活门传感器失效引起预冷器控制活门内部B腔压力降低，预冷器控制活门开度减小；
2、KISS封严堵塞，导致风扇进气量不足；
3、预冷器控制活门失效卡阻在关位；
4、预冷器内部脏，无法降低PRSOV下游引气温度；
第二类：压力调节故障；（）纵观引气气路上的部件，高压级调节器控制高压级活门在发动机低转速的时候为气源系统用户提供引气需求，该故障发生在地面慢车情况下排除五级单项活门的可能；原因有以下几种：
1、高压级调节器失效；
2、高压级活门卡阻失效在关闭位；
3、PRSOV卡阻失效在关闭位；
4、BRV失效，无法调节控制PRSOV；
5、450F热电偶漏气，使PRSOV活门关小；
第三类：管路接头渗漏；（）所涉及的相关传感器管路，接头等部件损坏或者安装不正确导致漏气。有以下几种可能渗漏：
1、PRSOV控制压力管；
2、引气调节器供压管；
3、高压级活门和高压级调节器之间的压力控制管；
4、高压级调节器压力管；
5、传感器传感管；
如此分析，相比传统排故方式就维修人员而言有以下几个方面的优势：
1. 不再是单纯的排故，通过这次的排故巩固了系统知识。
2. 逻辑条理性强，结合自身的维修经验，可以大大缩短排故周期。
3. 将整个排故分析过程收集记录，便于今后的追溯。
三、故障树分析法扩展
正如引气原理图所示，作者在运用故障树分析法挖掘出故障所涉及的各个底部事件后尝试结合系统原理图对整个发动机引气系统所涉及的部件深入认识了解。期间只是运用了简单的画图软件实现，使用不同的字体、颜色、符号标注，作为原始的故障树分析法的辅助支撑，加深对理论知识的渗透掌握，这正是维修人员在最初的飞机系统知识学习过程中所需要的，对着系统图的部件去标注相应的注释，最后再串连起来去理解整个系统。
四、基于故障树分析法扩展的应用
空调组件系统也是故障率相对较高的系统之一。737-NG飞机的空调控制分基础调节和优化调节，基础调节涉及的部件众多，管路也较为复杂。使用故障树分析法扩展使维修人员尽快的了解掌握该系统的工作原理，为后续的故障排查、提高排故效率奠定了坚实的基础。主要标注的对象依然是各个“底部事件”，气路方面也是分为冲压冷路空气（）和来自气源系统的引气（），另外调节温度热空气（），最后就是未标注的传感细管（图三）。分析走向：冲压冷空气通过进气门到两级热交换器，由ACM的排气风扇吹出机外（飞机在地面的情况下，ACM排气风扇转动其后产生负压致使冲压空气流动）。热路气流则是来自气源系统流经FCV，经过初级和次级热交换器到达ACM中的压气机压缩处理，再先后经过冷凝器降温、高压除水、再加热器加温、涡轮膨胀做功，最后到混合活门掺入来自温度控制活门的热空气实现基础温度调节。期间有多个传感器和过热电门，监控组件内部引气温度用于控制和促发相应的过热警告关闭组件。通过使用此方法分析，维修人员很快就可以理清楚系统气路走向，对理论知识的理解掌握奠定了坚实基础。
五、总结
“故障树分析法”具有很强的条理分析性，自上而下从小概率的顶部事件着手分析，往下扩展延伸，直到所有底部事件显现。在理清楚思路的同时，得到底部事件和中间事件、顶部事件之间相应的关联。故障树分析法的扩展是从认识掌握系统工作原理的角度出发，借助分析结果标注底部各事件的定义、功能、控制逻辑等，理清中间事件，明确各事件之间的内部交联。为维修人员认识整个系统原理具有一定的帮助，再结合自身的经验，运用“故障树分析法”从最有可能的底部事件作为排故的关键点，将大大提高排故的效率！
参考文献
1、耿宏樊建梅.基于故障树模型的波音77 故障诊断专家系统〔J]自动化与仪表.205（ 4 ）.第1 一3 页.
2、沈萍.民用飞机空调系统的排故模拟技术研究[J].南京航空航天大学学报.2009，（01）.
3、Boeing Company.波音737-NG系列飞机FIM手册.
4、Boeing Company.波音737-NG系列飞机SDS手册.
5、余爱华.故障树分析法在液压系统维护中的应用.安徽铜陵铜陵学院机械工程系.2006
作者简介：
陈小波，就职机库MCC工艺工程师，主要负责非例行工卡维修方案的编写制定。