船舶電氣事故的故障樹分析研究

秦妍 李俊俏 李曉航

摘 要：隨著經(jīng)濟全球化趨勢的日益明顯，國際商業(yè)貿(mào)易規(guī)模逐漸擴大，海上運輸成為一種常見的交通運輸方式，同時也成為經(jīng)濟貿(mào)易的重要載體。對此，船舶行業(yè)也逐漸發(fā)展起來。但是與此同時，船舶電氣事故的頻發(fā)也開始引起人們的注意，如何科學應對船舶電氣事故的故障，成為研究重點?；诖?，本文結合故障樹分析方法，對船舶電氣事故以及故障分析方法進行了深入的分析，以供參考。

關鍵詞：船舶；電氣事故；故障樹；分析

前言

近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高以及國際化貿(mào)易的不斷發(fā)展，海上運輸量迅速猛增，這就對船舶的運行穩(wěn)定性及可靠性提出了更高的要求，相應的船舶故障處理也成為一項重要的經(jīng)濟活動。結合當下先進的故障分析方法，考慮到船舶電氣事故的基本特點，本文認為船舶電氣事故的故障樹分析值得研究和發(fā)展，基于此，本文將對此作如下詳細分析。

1 船舶電氣事故概述

首先需要明確的是，船舶電氣設備及系統(tǒng)在船舶管理系統(tǒng)當中，處于核心地位，有著至關重要的作用，是船舶穩(wěn)定安全運行的電氣支撐體系。隨著科學技術水平的提高，如今船舶電氣設備已經(jīng)實現(xiàn)了自動化運行，相應的故障應對也就成為了當前關注的重點。我們希望在船舶電氣設備發(fā)生故障時，能夠在不影響船舶穩(wěn)定運行的狀態(tài)下或者盡可能降低故障對船舶穩(wěn)定運行的影響的情況下，進行船舶電氣事故的故障分析及處理。以前，船舶電氣事故的檢測方式是主要靠維修人員的經(jīng)驗進行判斷，而如今故障從分析到處理，都有了更為科學和規(guī)范的流程。對此，我們提出故障樹分析理論，通過更為科學嚴謹?shù)乃季S對船舶電氣事故進行故障分析，從而降低船舶電氣事故的影響。

2 故障樹在船舶電氣事故中的應用

首先從故障樹的本質上來看，故障樹分析方法是一種風險預估及安全性檢測的方法，其使用歷史可追溯到第二次世界大戰(zhàn)時期，而我國最早應用故障樹分析方法的則是船舶電氣故障分析，通過對頂事件、底事件、中間事件等的相互關系進行描述，從而起到故障分析的作用。具體從故障樹來看，頂事件就是最不希望發(fā)生的事件，處于故障樹的頂端，相對的其他事件則是底事件，處于故障樹的底端。中間事件則是邏輯門的輸入事件或者其他邏輯門的輸出事件。在整個故障樹當中，囊括了所有的與故障分析相關的信息，以及這些信息之間的邏輯關系、內在結構，通過對這樣的邏輯關系圖進行分析就是故障樹分析方法。將故障樹分析方法應用到船舶電氣事故故障分析當中，能夠更為直觀清晰地了解到電氣事故故障的嚴重程度以及可能的誘導因素。從故障樹分析方法的主要步驟來看，首先需要構建故障樹模型，進行系統(tǒng)內部可靠性分析，同時明確各個環(huán)節(jié)的邏輯關系，此后需要明確系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，并進行系統(tǒng)優(yōu)化和改善，提高系統(tǒng)的科學性和應用價值。

3 船舶電氣事故的故障分析

根據(jù)實際情況而言，不僅是船舶，任何電氣設備，在運行狀態(tài)下都有出現(xiàn)故障的可能性，而電氣設備的故障可能會導致電路短路，嚴重時甚至會導致無法挽回的安全事故。如果是發(fā)電機原動機本身出現(xiàn)故障，大部分情況下是由于油溫過高所致，或者是冷卻速度過慢，管道漏油等等，故障通常表現(xiàn)為發(fā)電機開關跳閘。另外，如果系統(tǒng)內進入空氣，冷卻水的壓力過低，可能會導致聲光報警啟動。如果發(fā)電機電磁不足，無法正常建立電壓，發(fā)電機的電壓就會處于異常狀態(tài)。電線線路故障，電刷使用頻率過高，亦或是電氣設備的維護保養(yǎng)工作不到位等等，都有可能導致系統(tǒng)跳電。不僅如此，根據(jù)實地調查結果顯示，在船舶電氣事故當中，還有可能是主配電板發(fā)電機開關跳閘，或者輸電線路的絕緣材料使用時間過長，超過使用壽命期限等等，都會直接導致線路的絕緣能力降低，誘發(fā)電氣事故。除此之外，如果船舶電氣設備的日常保養(yǎng)工作沒有做好，導致主觸頭的壓力彈簧失效，則極有可能導致接觸面產(chǎn)生故障。如果電力網(wǎng)電力系統(tǒng)的絕緣電阻過低，控制箱處于故障狀態(tài)，電源的電壓過高，熱繼電器使用頻率過高，則電流值會低于設備電流，同時受熱元件開始變形，就會出現(xiàn)主電路開路故障。最后，電動機停止運行，控制線路反應異常等等，都顯示了船舶電氣事故發(fā)生的信號。

4 船舶電氣事故的故障樹分析

將故障樹分析方法應用到船舶電氣事故當中，可以考慮采用人工建樹或者計算機建樹兩種方式。具體而言，如果采用人工建樹的方式，則應當將最不希望發(fā)生的事件確定為頂事件，找到船舶電氣事故的誘發(fā)因素，并以此追溯到底事件。此后，對于各個層級的事件以及相應的內容、邏輯關系進行梳理，從而將各個事件之間的聯(lián)系找出來，形成一個相互關聯(lián)的系統(tǒng)圖。另外，在故障樹建立的過程當中，必須要對整個系統(tǒng)的概況有所了解，明確系統(tǒng)的安全性以及系統(tǒng)故障發(fā)生的原因。在定義頂事件時，必須要確保其滿足分析目的，同時能夠進行趨勢預測。在定義邊界條件時，要基于假設條件進行定義，同時確保系統(tǒng)分析對象包含在內，從而才能實現(xiàn)邊界條件的存在價值。此外，對于邊界的確定，可以將小概率事件定義為不容許事件，但是需要注意的是，即使是小概率事件，也有可能會對系統(tǒng)產(chǎn)生致命的影響，所以仍然要予以高度重視，事先完成相應的應急預案。最后，根據(jù)故障樹結構，通過對故障的整體分析及局部分析，提出中間事件，強化事件的重要程度。

從近些年船舶電氣事故的故障樹分析情況來看，基于先進的計算機技術發(fā)展水平，如今故障樹分析已經(jīng)實現(xiàn)了軟件分析形式，通過數(shù)據(jù)庫的建立，進行故障分析信息的存儲和共享。此外，通過故障樹數(shù)據(jù)庫的建立，將以往的船舶電氣事故故障樹分析案例存儲到數(shù)據(jù)庫當中，能夠方便后續(xù)工作的借鑒和調用，同時也能更加完善船舶電氣事故的故障樹分析體系，提高故障樹分析的科學性。

5 結語

綜上所述，船舶電氣事故是當前船舶故障當中非常易發(fā)的一種故障類型，而其所造成的事故后果也不堪設想。所以，對船舶電氣事故進行故障分析勢在必行。本文在分析船舶電氣事故以及故障樹分析方法的基礎之上，針對故障樹分析方法在船舶電氣事故中的科學運用進行了重點探討，希望通過本文的分析能夠為船舶電氣事故的處理提供更多的思路，提供船舶電氣事故的應對能力。

參考文獻：

[1]高超.基于故障樹分析法的船舶交流電動起貨機故障樹圖[J].珠江水運，2014，（23）：90-92.

[2]劉建安.基于FTA原理的MAN B&；W 50-90MC主機電氣操縱系統(tǒng)故障停車研究[J].中國修船，2015，28（4）：50-53，56.

[3]孫鯤.淺談船舶電氣設備的故障及維護方法[J].黑龍江科技信息，2014，（8）：126-127.