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质量工具之故障树分析FTA(1) - FTA的历史

分类:d88尊龙988下载 作者:admin 来源:未知 发布:2024-05-26 09:03

  方法广泛用于航空航天、汽车、化工、核工业、软件业等和系统安全及可靠性工程相关的行业领域,当然也可以用于质量管理中各种问题包括客户投诉的解决,即使是生活中的问题困扰,也可以让

  英文Fault作为名词,根据其使用场景不同,有很多种解释d88尊龙988下载d88尊龙988下载,FTA中的Fault,最直白的翻译是故障d88尊龙988下载,和故障相近或的词如事故、失效、风险d88尊龙988下载、危险、缺陷或问题等d88尊龙988下载,实际上都是FTA的应用范围。

  纵观FTA的发展历史,也是围绕和安全及可靠性工程有关的行业领域发生的事故或灾难等,不断向前推进的d88尊龙988下载。

  1958年底d88尊龙988下载,美国开始研制第二代战略导弹,即民兵一号洲际弹道导弹(ICBM),由波音飞机公司负责研制工作,1962年民兵一号服役。

  当时根据美国空军弹道系统部门的要求,需要开发一种方法用于评估ICBM发射控制系统的可靠性,FTA由此应运而生。 从那时起,FTA这项技术就被许多重视可靠性工程的公司所采用,故障树分析由此获得了广泛的应用和支持,并经常被可靠性专家作为故障分析工具。

  1962年,在民兵一号发射控制安全研究中首次公布使用了FTA后d88尊龙988下载,1963-1964年波音将FTA应用于整个民兵二号系统。

  20世纪60年代和70年代,美国军方在皮卡廷尼兵工厂将FTA应用在“引信”上。1976年,美国陆军物资司令部将FTA纳入了《可靠性设计工程手册》d88尊龙988下载。 罗马实验室的可靠性分析中心及其后继组织,即现在的美国国防系统信息分析中心d88尊龙988下载,自20世纪60年代以来出版了关于FTA和可靠性框图(Reliability Block Diagrams,RBDs)的文件MIL-HDBK-338B(电子可靠性设计手册)。

  1965年由波音公司和华盛顿大学在西雅图主办的系统安全研讨会上,FTA被广泛研讨和报道。波音公司在1966年左右开始将FTA用于民用飞机设计d88尊龙988下载。

  1970年,美国联邦航空管理局(FAA)在联邦公报中公布了对14 CFR 25.1309运输类飞机适航条例的修改,即35 FR 5665(1970-04-08)。这次适航条列修改采用了飞机系统和设备的故障概率标准,了FTA在民用航空领域的广泛使用d88尊龙988下载。

  1998年,FAA发布了8040.4号令,确立了风险管理方针,既包括在飞机认证之外的一系列关键活动中的危险分析,又包括空中交通管制和美国国家空域系统的现代化。这导致了FAA系统安全手册的出版,该手册描述了FTA在各种类型的正式危险分析中的使用情况。

  在核电行业,1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告,即“拉姆森报告”,大量有效地应用了FTAd88尊龙988下载d88尊龙988下载,从而迅速推动了它的发展d88尊龙988下载。

  美国核管理委员会(NRC)于1975年开始使用包括FTA在内的概率风险评估(Probabilistic Risk Assessment,PRA)方法d88尊龙988下载d88尊龙988下载,并在1979年美国宾夕法尼亚州三里岛核电站事故后大大扩展了PRA研究。这最终导致了1981年NRC出版了故障树手册NUREG-0492,并在NRC的管理权限下强制使用PRA。

  美国阿波罗计划始于1961年5月,1962年FTA已被贝尔实验室开发出来d88尊龙988下载,但开始只是用在了美国军工行业d88尊龙988下载d88尊龙988下载,NASA(美国国家航空航天局)没有足够重视FTAd88尊龙988下载。

  从上世纪60年代中期开始,NASA一直抱着FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,失效模式和影响分析)的大腿不放d88尊龙988下载,通过使用FMEA和其他定性方法进行阿波罗计划的系统安全评估。

  二十多年以后,也就是1986年1月28日,在美国佛罗里达肯尼迪航天中心d88尊龙988下载,“挑战者”号航天飞机在升空73秒后爆炸解体,7名宇航员殉职。这次事故,是美国宇航局也是人类太空探索史上最沉重的悲剧。

  “为了完成当前航天飞机项目风险评估的初始部分,一个现实的d88尊龙988下载、有用的方法如下:

  · 通过定性评估(通过一个简单的发生概率与严重性矩阵),提供危险的优先次序。

  这实际上已为FTA在NASA航空航天的应用指明了方向d88尊龙988下载d88尊龙988下载,即需要使用FTA进行定性和定量的风险分析。在核工业故障树手册NUREG–0492的基础上,NASA发布了用于航空航天的故障树手册。

  “20世纪60年代初,进行风险和可靠性评估的方法起源于美国的航空航天和导弹项目。故障树分析就是这样一个例子d88尊龙988下载,在60年代中期相当流行。在阿波罗计划的早期,有人问到了成功将宇航员送上月球并安全返回地球的概率问题。进行了某种风险或可靠性的计算d88尊龙988下载,结果是任务成功的概率低得令人无法接受。这个结果使NASA不愿意进一步进行定量的风险或可靠性分析,直到1986年的挑战者号事故之后。相反,NASA决定依靠使用故障模式和影响分析(FMEA)和其他定性方法进行系统安全评估。在挑战者号事故之后,人们意识到PRA和FTA在系统风险和可靠性分析中的重要性,它在NASA的使用也开始增加。”

  在美国挑战者号航天飞机事故发生的前后几年时间内,全球流程工业先后出现了几次严重且影响深远的大灾难d88尊龙988下载d88尊龙988下载。这几起大灾难,对全球的影响是巨大且无可估量的,更是推动了FTA在全球的应用普及。

  1984年12月3日凌晨d88尊龙988下载,美国联合碳化物公司UCC设在印度博帕尔市(Bhopal, India)的农药厂爆炸,这起事故被认为是人类历史上最严重的灾难。此次事故造成大规模的氰化物泄漏,酿成重大悲剧。UCC因此受到很大损失,被迫进行重大改组。

  印度民众也在此次事故中遭受了永久的肉体和心灵创伤。2006年印度政府在一份公开文件指出d88尊龙988下载,泄漏造成558,125人受伤,其中包括38,478人暂时部分受伤和大约3,900人严重和永久致残伤害。 其他人估计有8,000人在两周内死亡,另有8,000 人或更多人死于与气体有关的疾病。

  1986年4月26日,前苏联切乌克兰苏维埃社会主义共和国的切尔诺贝利(Chernobyl)核电站4号反应堆发生核事故,它是国际核事件分级表上仅有的两起被评为7级--最高严重程度的核能事故之(另一起是2011年日本福岛核灾难)d88尊龙988下载。

  核事故发生后,最初的应急疏散以及后来的环境净化d88尊龙988下载,涉及50多万人,处理费用截止2019年大约为680亿美元。和印度博帕尔灾难一样,这也是一起严重的生态灾难,水体、动植物群落、人类食物链等都受到不可估量的影响。

  核事故造成的辐射尘飘过俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰,也飘过欧洲的大部分地区。到目前为止d88尊龙988下载,切尔诺贝利事故对普通民众的健康影响仍无法确定。

  1988年7月9日晚,英国北海油田的阿尔法(Piper Alpha)石油平台突然爆炸并沉没。在灾难发生时,该平台约占北海石油和天然气产量的10%。爆炸导致167人死亡d88尊龙988下载,赔偿金、官司和财产损失、环保罚款及整改等相关费用花费合计约75亿美金。

  前文我们提到,20世纪60年代,美国国防国防系统信息分析中心出版了关于FTA和RBDs的电子可靠性设计手册d88尊龙988下载,美国核管理委员会和美国国家航空航天局也各自发布了故障树手册。不可否认的是,美国对可靠性工程的标准化起到了积极地推动作用。

  可靠性工程的系列标准,包括FTA,1965年开始进入国际标准领域。当时在美国的建议下,根据可靠性工程的标准化发展需要,国际电工委员会(IEC)决定成立一个名为“电子元件和设备可靠性”的技术委员会(即TC 56)。

  随着可靠性工程技术的不断拓展,维修性和维修保障性的相继提出d88尊龙988下载,也随着IT产业的高速发展,软件和网络及系统方面的安全和可靠性问题已日益受到普遍关注,与之相应的技术与管理方面的标准需求也不断上升。为了适应可靠性标准发展的需求,TC 56的名称也跟着不断发生改变。

  1990年10月,国际电工委员会发布了IEC 61025第一版,这是针对FTA专门制定的标准。IEC制定了一系列可靠性标准,IEC 61025只是其中之一d88尊龙988下载,其最新版本为第二版,于2006年12月发布。

  1992年,美国劳工部职业安全与健康管理局(OSHA)在联邦公报57 FR 6356(1992-02-24)中公布和确认,FTA是流程安全管理(PSM)中流程危险分析(PHA)的一种可接受方法d88尊龙988下载。

  1996年12月,美国汽车工程师协会SAE发布了适用于民用航空的标准ARP4761《对民用机载系统和设备进行安全评估过程的准则和方法》,ARP4761中使用大量篇幅描述了FTA方法。

  我国的可靠性标准化工作起步于20世纪70年代初。“全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会”(即“可标委”)成立于1982年,是我国与IEC/TC 56对口的专业技术标准化组织。 原由国家技术监督局归口管理,现归国家标准化管理委员管理d88尊龙988下载。从80年代起,“可标委”跟踪和参与了IEC/TC 56 国际标准的制定与修订工作,承担了多项可靠性与维修性领域的国家标准制定任务。

  所以改革开放之初,我国在可靠性标准化上与国际是完全接轨的。20世纪80年代d88尊龙988下载d88尊龙988下载,我国就制定了一系列可靠性标准d88尊龙988下载,这其中就包括GB/T 7829《故障树分析程序》,标准在1987年6月发布,于1988年1月正式实施。但是国标GB/T 7829并未随着IEC 61025的发布而随后更新d88尊龙988下载。

  2019年12月,我国发布了NB/T 201558《核电厂故障树分析导则》,这是除了GB/T 7829外唯一可见的公开标准,也是我们可靠性行业标准的起点。d88尊龙988下载渗碳左传蜗杆旋向伸缩门不平衡质量圆柱螺旋弹簧以意逆志曲线拼接不平衡量

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