故障 等级
影响 程度
Ⅰ级 可忽略的 Ⅱ级 临界的 Ⅲ级 危险的
Ⅳ级 破坏性的
可能造成的伤害和损失
不会造成人身伤害和职业病，系统也不会 受损，不需要采取措施 可能致人轻伤成轻度职业病，次要系统损 坏，应采取措施 会造成人员伤亡和系统破坏，应立即采取 措施
会造成灾害性事故，整个系统损坏，必须 立即排除
2.3.3 分析步骤
定为一年或一个月，有的用大修为间隔期
• 故障概率的分类有定量和定性两种方法
故障概率等级
故障出现的机会
Ⅰ级 概率很低 Ⅱ级 概率低 Ⅲ级 概率中等 Ⅳ级 概率高
元件操作期间故障出现的机会可以忽略 元件操作期间故障不易出现 元件操作期间故障出现的机会为中等 元件操作期间故障容易出现
故障率等级的划分
故障概率定量分级原则：
5W1H 方 法 ： Who 、 When 、 Where 、 What 、 Why、How，以提问的方式来完成对故障的思考
五、研究故障检测方法
设定故障后，检测故障表征的异常状态 例如：设备声音的变化、保护装置、状态监 测等
六、确定故障等级
1、简单划分，见前述“故障等级”的内容 2、评点法 3、风险矩阵法
二、确定分析的层次
• 在各分析层次中，由于故障所在层次不同， 故障类型对上一层影响和对下一层的故障原 因追究深度不相同
三、绘制功能和可靠性框图
• 可靠性框图是把实 际系统的物理、空 间要素与现象表示 为功能与功能之间 的联系，明确相互 关系
四、建立故障类型清单、分析故障类型与影响
分析过程的基本出发点，不是从故障已发生开始考虑，而 是分析现有设计方案，会有哪种故障发生，即对每一种输 出功能的偏差，预测可能发生什么故障，对部件、子系统、 系统有什么影响及其程度，列出认为可能发生的全部故障 类型
二、FMEA的定义
FMEA根据需要将系统或产品划分为子系统或 元件，然后逐个分析各种潜在的故障类型、 原因及对子系统乃至整个系统产生的影响， 以便制定措施加以消除和控制，以提高系统 或 产 品 的 可 靠 性 和 安 全 性 。 即 FMEA 由 FMA 与FEA共同构成
三、FMEA的特点
1、通过原因来分析系统故障(结果)。即用系统工程方法，从元 件(或组件)的故障开始，由下向上逐次分析其可能发生的问题。 预测整个系统的故障，利用表格形式，找出不希望的初始原因 事件 2、系统发生故障便可能丧失其功能。除考虑系统中各组成部分 上、下级的层次概念，还主要考虑功能联系。从可靠性的角度 看，则侧重于建立上级和下级的逻辑关系。因此，FEMA是以 功能为中心，以逻辑推理为重点的分析方法
）
冷却器/换热器
分馏塔
B
分馏系统
冷却器/换热器 蒸汽发生器
冲洗油罐（容1001）
C
吸收稳定系 统
气压机 吸收塔 解吸塔
E
能量回收 系统
三级旋风分离器 能量回收机组 废热锅炉
水
F
公用工程 电 系统 气
风
提升管催化裂化装置FMEA
系统名称：反应—再生系统
序号 编号
日期 年 月日
1 A13-18 81 1 12
南京工业大学 陈发明
故障类型及影响分析（Failure Modes and Effects Analysis，简称FMEA）是安全系统 工程中重要的分析方法之一；它是由可靠性 工程发展起来的，主要分析系统、产品的可 靠性和安全性。 FMEA适用于产品、工艺、装备等的设计和预 防维修等环节。
主要内容
系统名称：反应—再生系统
序号 编号
日期 年 月日
单元设 备名称
年月日
故障类 型
故障内容
主要原因
6 A5-13 81 8 4
再生器
碳堆积 碳堆积降低反应进料4h，共降量 供风不足 80t
实际
后果
损失
预想
后果
损失
损失 发生 分类 频率
10000
3
6
7
A8-5 81 8 5
Hale Waihona Puke 待生滑阀自关待生滑阀自关，沉降器藏量从8t 上升到20t，再生器氧含量上升 滑阀定位器漏风 喷燃烧油
2、条件：诱发故障的内因和直接造成故障的 外因 3、时间：故障类型及影响分析不是按时间序 列进行分析，这是它的不足之处 4、概率：评定相对发生频率等级
二、故障类型
故障类型是指元件、子系统或系统发生故障 的表征。例如，容器的故障类型有：泄漏、 不能降温、加热、断热、冷却过分等。
三、故障原因
内在因素
降量喷燃烧 油
10000
可能出现 空气串入 沉降器引
起爆炸
3
6
8
A8-4 81 8 8
待生滑阀
误开
沉降器料位假象，指示超程，再 生滑阀自开到40%，反应器料位 易压空，再生器料位上升
沉降器正侧压点堵，反吹 风压增高，净化风不干净
沉降器料 位压空， 空气串入
反应器
3
6
9
A13-7
81
9
13
主风机（D800-33）
致命度指数
n
Cr KAKBGt106 i i1
致命度分析表格
2.3.5 应用举例
提升管催化裂化装置功能图
提升管催化裂化装置子系统
编号 工艺部分
子系统
编号 工艺部分
子系统
反应器原料
再吸收塔
A
反应—再生 系统
反应器/再生器 主风机
加料器（催化剂、助燃剂
D
脱硫系统
容1002（液化气发生 器） 容1006（轻污油罐）
2.3.1 概述 2.3.2 基本概念 2.3.3 分析步骤 2.3.4 致命度分析 2.3.5 应用举例
2.3.1 概述
一、FMEA的发展
故障类型及影响分析最早于1957年在美国用于飞机 发动机的故障分析，因其容易掌握且实用性强，故得 到迅速推广。随后，汽车行业也认识到FMEA在安全 性评估方面的应用价值，以福特公司为首的三大汽车 制造商纷纷将其运用到质量工艺改善上来。NASA实 施阿波罗登月计划时，在合同中明确要求实施FMEA。 目前广泛应用于电子、机械、电气、汽车等领域，国 际电工委员会(IEC)已颁布FMEA标准
单元设 备名称
主风机
年月日
故障类 型
故障内容
主要原因
叶片损 坏
输送中 断
由超大造损于高量成，操，高转轴作主温子封调催叶大风节化片部机过剂，烧产猛倒定坏生，流子震再进叶动主片—紧风大反急机部压停，磨力机，1没系联机开．有统说入停机不锁口机械完自放不单善保火当向，系炬；阀没统，2；有；故．反障机34．．逆打出自气流不口保压
➢ 系统、产品设计不合理或存在潜在缺陷；部件有 缺陷；制造质量低、选材错误；储运、安装不当
外在因素
➢ 环境条件与使用条件
四、故障机理
诱发零件、产品、系统发生故障的物理与化学过程、 电学与机械学过程，或是形成故障源的原因
➢ 对象
✓ 实体（系统或产品本身）及其内部状态与潜在缺陷等
➢ 外部原因
✓ 能引起系统或产品发生故障的外界破坏因素，如外部环境应力、时 间因素、人为差错等故障诱因
实际
后果
损失
预想
后果
损失
损失 发生 分类 频率
140 万元
7
3
2 A5-13 81 7 12
再生器
碳堆积
供风不足
烧焦
10000
3
6
3 A5-12 81 7 12
再生器
烟囱冒 原料预热温度低，反应温度低至 1．反应温度低；2．供风
黄烟 440℃，待生剂带油
不足
降量处理催 化剂跑损
再生器内 爆燃
32000
2.3.2 基本概念
一、故障
故障是指元件、子系统或系统在规定的条件下、在规 定的运行时间内、达不到设计规定的功能，因而完不 成规定的任务或完成的不好 从安全角度来说，一般使用事故、灾害的概念。所谓 事故、灾害，是指“故障引起的人身伤亡和物质财产 的损失”。故障是事故、灾害的原因。一个系统或产 品从正常发展成事故有一个过程：正常→异常→征兆 状态→故障→事故
三、FMEA的特点
3、该方法是一种定性分析方法，不需要数据 作为预测依据，只要有理论知识和过去故障 的积累就可以了，因而便于掌握。当个人知 识不够时，可采用集思广益的办法进行分析 4、该方法适用于产品设计、工艺设计、装备 设计和预防维修等环节
四、FMEA的目的与要求
1、弄清楚系统或产品的所有故障类型及其对系统或 产品功能以及对人、环境的影响 2、对有可能发生的故障类型，提出可行的控制方法 和手段 3、在系统或产品设计审查时，找出系统或产品中薄 弱环节和潜在缺陷，并提出改进设计意见，或定出应 加强研究的项目，以提高设计质量，降低失效率，或 减少损失
➢ 结果
✓ 在外部原因作用于对象后，对象内部状态发生变化，当此变化量超 过某一阀值，便形成故障
五、故障等级
故障等级是根据故障类型对于系统或系统影响程 度的不同而划分的等级。评定故障等级的因素
➢ 故障影响大小 ➢ 对系统造成影响的范围 ➢ 故障发生的频率 ➢ 防止故障的难易程度 ➢ 是否重新设计等
五、故障等级
风险率矩阵图
• 故障概率和严重等 级确定后，以故障 概率为纵坐标，严 重度为横坐标，画 出风险矩阵图
2.3.4 致命度分析
致命度分析（Critical Analysis，CA）即为： 在FMEA的基础上，把特别严重的故障类型单 独拿出来进行更深入的定量分析 CA分析的实质是对系统中各个不同的严重故 障模式计算临界值 FMEA 与CA 方法结合在一起的使用，简称为 FMECA法
① 对系统任务虽然有影响，但可忽略 ② 导致子系统功能下降 ③ 出现的故障能够立即恢复