TPM潛在故障與功能故障及故障特性研究
來源/作者： TPM咨詢服務中心 丨 發(fā)布時間：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，如果加大壓力和負荷，就可能病倒。
功能故障是在規(guī)定的環(huán)境條件下，設備已經(jīng)不能完成規(guī)定的功能。
設備功能包括主要功能、次要功能、保護裝置以及多余功能等。
設備運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15t的速率把巖石從料斗傳送到碎石機。
次要功能是重要功能以外的功能，例如飛機制動系統(tǒng)的主要功能是讓飛機停下來，次要功能是提供防滑能力。設備的次要功能一般還有：
密封作用：一些設備，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：機床床身本身作為機械穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的一部分，還可以起到支撐、防護作用這種次要功能。
外觀作用：設備外殼的造型、油漆、色彩、可以提升設備的美觀和易識別程度；
衛(wèi)生、安全作用：一些設備的附加結(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、標識作用：壓力、溫度、速度、液位等是反映設備運行狀況的，是次要功能的主要構(gòu)成。
設備的保護裝置包括：吸引操作者注意力的報警裝置、發(fā)生故障與事故的自動停機開關裝置、減少損害的安全閥（防爆膜）裝置、維持設備功能的冗余備用裝置等等。對此類保護裝置的維護、維修也關系到對主要功能部件的保護，同樣不可忽視。
多余功能是指設計原因或設備改造后，原來的某些功能不再有用，但因為拆除困難或會增加改造費用仍然保留。雖然這些功能不再有用，但可能會增加一定比例的維護費用。
有時候，設備的主要功能仍然存在，但達不到理想標準，如發(fā)動機仍然工作，但燃料超標；或者泥漿泵仍然工作但速度太慢。這是否算作功能故障呢？取決于人們對設備功能的期望值。
從廣義上定義功能故障，就是設備不能滿足期望的性能標準。如此定義的功能故障，當然可能使不同觀點得到不同的結(jié)論。例如液壓系統(tǒng)油缸泄露，地面積油，安全檢查員認為容易引起火災或者滑倒人，從安全角度說"設備發(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才認為是發(fā)生故障；而生產(chǎn)管理人員可能認為只有設備停機不能運行時才算是真正的故障。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，例如我們用運行和備用兩個泵給水箱泵水，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；
運行泵發(fā)生故障，但備用泵接替工作；
備用泵故障，運行泵仍然工作，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，但是功能故障模式則可能是多個，如燃氣輪機的排氣系統(tǒng)，其功能是將所有過熱廢氣無障礙的送達透平室頂上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。
設備不同功能故障模式對應的維修模式也有所不同。
如果要真正預防故障，需要搞清楚每種功能故障的本質(zhì)原因。以便用適當?shù)姆绞筋A防解決。下面列舉一些常見的原因：
塵土、污垢影響：造成設備磨損、堵塞、卡住和精度的下降；
不當潤滑：無論屬于缺油或是潤滑油失效、變質(zhì)，均會造成設備過度磨損、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、損壞或者嚴重事故；
設置或使用不合理：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，造成設備部件損壞和故障；
錯誤工藝及材料：由于工藝或者材料的原因引起設備的卡死或損壞。
值得指出的是，同樣設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，在噴氣飛機上與鉆井平臺上使用的發(fā)動機也故障各異。冰天雪地北方的石油化工設備常發(fā)生水管凍裂漏水，而廣東一帶同樣的設備更多的問題是腐蝕和小動物造成的設備故障。
故障發(fā)生后對設備、生產(chǎn)以及環(huán)境的作用，即當我們沒有做任何預防而發(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，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)境災害，包括：
火災或爆炸；
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；
銳利邊緣或運動機械外露；
噪聲水平明顯增加超標；
結(jié)構(gòu)性坍塌；
細菌生長擴散；
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、材料浪費等）增加；
先后工序的停機或減產(chǎn)影響；
其他。
?。?）TPM設備管理咨詢公司對與故障特性研究
任何設備都要承受負荷，如果設備的劣化與承受的負荷成正比，且設備所承受的負荷恒定不變，我們就能夠預測大多數(shù)設備的壽命，可以有效的做好預防工作。然而實際上并非如此簡單。
即使是與設備役齡相關故障，也不是簡單雷同。因為設備負荷上的差異，受到的負荷波動不盡相同，同樣的設備或者部件出現(xiàn)故障的時間可能差異很大。事實上我們無法創(chuàng)造完全一致的使用、負荷條件。
一般而言，設備在故障特性末期劣化都會加速，例如在螺栓快要松動時、濾芯剛剛堵塞時、皮帶變松開始打滑時、電氣開關過熱時、密封開始失效時、轉(zhuǎn)動部件不平衡時、軸承發(fā)生震動時等等。
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