混凝土拌和站物料螺旋电机设备故障“事故树”定性分析

罗江波

（中铁十二局集团第四有限公司混凝土第一分公司，陕西 西安 710021）

1 事故树分析方法的介绍

事故树分析法称故障树分析法（简称FTA），是安全系统工程的重要分析方法之一，是一种演绎的安全系统分析方法。事故树分析法是从要分析的特定事故或故障（顶上事故）开始，层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因（底事故）为止。基本原因又称为基本事件，它们的数据是已知或做过相关统计、实验证明了的，因此采用事故树分析法既专业又高效。它能够对各种系统中存在的危险性进行有效的辨识和评价，能够对事故的直接原因进行分析，并且能够更好地揭示事故存在的潜在原因。采用事故树分析法对搅拌机故障进行分析，能够达到思路清晰、逻辑性强的效果，同时也对搅拌机保养维护后的总结有着积极的作用。本文以搅拌机螺旋机电机烧毁，造成一定程度的经济损失与运营影响为例，采用事故树分析法进行定性分析。

2 分析步骤

（1）确定顶上事件：搅拌机螺旋机电机烧毁。

（2）分析顶上事件的各种原因：由于此类事件为设备故障，从管理方面、设备本身及环境3个方面加以分析。确定事件的原因往往采用因素分析法中的头脑风暴法，QC小组讨论，集思广益，层层分析事件的原因。

通常搅拌系统常出现的故障包括拌合机异响、拌合机闷机跳闸、卸料门运行不畅，影响拌合机的工作效率。常见的处理方法包括及时检查保护罩是否出现松动状况、轴承是否存在问题；及时对传动皮带的张紧力进行调节，更换搅拌刀等；更换同型号的接近开关，检查卸料门周围有无堆积料，进行及时清理等。

采用事故树分析法对本次案例进行分析，需要对事件进行编号，如下：

电机烧毁的事件为T，发生于正在被烧的事件A1且保护器不动作A2共同作用为与门关系；线圈被烧断原因A1分为电机自身制造质量原因X1、线圈电流过大B1、线圈电压缺相运B2，3个原因各自能引起电机烧毁为或门关系；保护器不动作A2有其自身寿命过长可靠性降低而失效的基本事件X5或者为在运行时不进行过载电流调节且过大的维护保养漏洞X7，2个原因为与门关系；线圈电流过大B1一方面由于安装质量差阻力大C1，还有一方面为下料口开度过大X4，其两者为与门关系；线圈缺相B2有继电器可靠性降低而损坏X5或者接线头松动C2；螺旋机空转运行阻力大C1有机械安装差X3与调试运行差X2有关；接线头松动C2其原因有接线不科学易松动X6与后来的维护保养有漏洞X7。结合上述原因关系分析电机烧毁事故树如图1所示。

图1 电机烧毁事故树图

根据事故树利用布尔代数法求其最小割集：

根据事故树图由对偶法求得：

所以该事故树的最小径集为：

3 分析结果及防范思路

由割集的作用性质得出一些结论：电机的烧毁有以上四种组合的原因，电机发生烧毁最重要的原因为电机电路设备如保护器老化和接触器使用次数过长而引起的可靠性降低，其次平时的维护保养如对接线头定时检查是否良好与对保护器的过电保护设置也尤为重要，电机自身的质量与安装水平质量有原因，其他共同组合作用也能引起电机的烧毁。针对上面四种风险组合提出如下防范思路。

（1）定时更换陈旧或发生故障频率较高的搅拌机。因为搅拌机使用一定年限后会出现设备老化的现象，导致搅拌工作不顺畅。特别是旧的搅拌机一些零件部位经常出现问题，因此应在经济核算合适的情况下，对于关键运行部位进行定期的更换，做到定时检查和预防，在使用到一定阶段的时候对不合格的零件进行更换。这是预防发生更大病害与损失最有效的手段之一。

（2）加强平时的设备维护保养管理，这对提高维护保养水平降低设备故障率有直接的作用。搅拌机作为一种使用频率和使用强度较高的机械，购买的费用是相当高的，一旦损坏也会产生大量修理费，因此在平常要注重对搅拌机设备的养护和管理。在养护管理中，要注重定期的检查和维护，工作人员要对一些细节问题进行有效的观察和处理，例如定时对接线头进行检查或螺旋机下料口根据实际情况进行清理，保障粉料下料速度的稳定。还有对减速箱是否漏油、漏灰以及观察窗是否漏灰进行了解，一旦出现问题要及时的更换轴端密封、密封垫，检查观察窗顶杆螺丝是否锁紧等，对轴承的运转状况进行仔细的检查和分析，确保设备故障的及时发现和有效处理。

（3）严格的搅拌机进场验收与后来重视搅拌机安装，使其质量有保障，可以减轻以后设备的维护保养。从源头上对搅拌机的质量进行把关，确保专业人员对搅拌机的安装状况进行检查，保证每一个关键部位的安装都符合实际机械运转的标准，确保搅拌机的质量达标。

（4）加强对搅拌机操作人员的培训和管理，要求工作人员按照正确的操作流程来使用搅拌机，并要求他们掌握有效的机械保养和维护方法。在搅拌机发生故障的原因中，不当的人为操作也是导致搅拌机出现故障的重要因素，因此加强对搅拌机操作工作人员的培训，提高他们操控搅拌机的技术水平，制定科学安全的搅拌机操作章程，要求操作人员按照章程对搅拌机进行操控、维护和管理，从而能够更好延长搅拌机的使用寿命，帮助施工单位降低机械成本。

4 结语

良好的现场机械设备维护保养管理，对拌和站现场混凝土的供应有着重要的影响，本文采用事故树状分析法对导致机械故障的原因进行科学的分析，得出了要在分析事故原因的基础上制定相应的防护措施，有利于延长机械设备使用寿命的结论。综上所述，无论是电机故障或其他设备故障，想要降低机械设备故障发生的几率，首先要确保提升机械设备运转的可靠性，平时要将对机械设备的排查管理记录在案，并进行及时处理，对维护机械设备正常运转、降低故障误工有积极的促进作用。