船舶電氣事故的故障樹分析研究

張元潭

摘 要：在經濟全球化的發展背景下，各國之間的商業貿易在不斷的增加，海運是一種在國際商品貿易中被廣泛運用的貨物運輸方式。但是船舶工作過程中發生的電氣事故會影響到正常的貨物運輸工作，對經濟發展造成一定的不利影響。因此，在船舶電氣事故發生以后，要及時的對故障原因進行確定，迅速的處理故障，盡快的恢復船舶的運行。本文圍繞船舶電力事故的故障以及故障樹分析理論進行簡單的探討與研究。

關鍵詞：船舶電氣事故；故障樹分析研究；船舶系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.025

1 船舶電氣事故的認識

船舶電氣設備是船舶系統中一個不可忽視的部分，為船舶進行各項活動提供電氣支持，在科學技術的引領下，船舶電氣設備的自動化水平在不斷的提高。受到運行環境的影響，船舶電氣設備的運行狀態會受到影響，故障的發生在所難免。為了不影響到船舶的正常運行，出現電氣故障的時候要及時地發現問題并解決問題，并由專業的維修人員進行維修，以恢復電氣系統的正常運行狀態。傳統的解決方式中，維修人員要憑借自身的工作經驗與知識儲備對故障做出判斷，隨著科學技術的發展，船舶電氣設備的自動化水平有了很大的提高，對維修人員的工作水平也提出了更高的要求，復雜的電氣系統內部結構以及各種不同程度故障的出現，都難以保證事故可以及時處理并迅速的恢復船舶的正常運行。因此，我們有必要利用故障樹理論對以往發生的電氣事故進行研究與分析，更為系統的對故障有深入的把握，找出系統內的薄弱環節，由此可以提高電氣系統的安全系數，減少事故發生的可能性。

2 故障樹分析的認識

故障樹分析是一種起到風險預估與安全性檢測的方法，最早于第二次世界大戰的時候被運用到軍事領域。我國引入故障樹分析技術的時間較晚，故障樹的理論基礎就是對可能會引發船舶電氣系統故障的各種原因事件與相互聯系的樹狀邏輯關系圖進行描述的理論，在這之中，事件就是用來描述各種故障發生時的狀態以及正常工作時狀態的總稱。故障樹中，預先設定好的狀態將最不希望發生的時間確定為頂事件，將其放置于故障樹的頂部，對導致其他故障發生的事件稱之為底事件，位于故障樹的底部。中間事件則既是邏輯門的輸入事件，又是其他邏輯門的輸出事件，這樣的故障樹中包括了系統中的各類信息傳遞關系，將故障樹作為工具對電氣系統在運行過程中出現的故障進行分析的方法，就被稱之為故障樹分析法。這種方法可以直觀的對電氣事故故障的程度與原因等進行分析，故障樹分析法的分析步驟主要是，先建立一個故障樹模型，對系統內部的可靠性進行分析，找出每個環節與系統的邏輯關系，進而確定系統中的薄弱環節，對系統進行升級與改造，提高系統的可使用性。

具體到故障樹的使用，在船舶電氣事故發生的時候，利用故障樹可以對電氣系統的運行狀態進行判斷，對系統在運行時的部位進行檢測，對系統出現故障的可能性進行預測，出現異常情況的時候編寫維修報告，提高維修人員的系統與設備維修水平。故障樹的使用，可以對事故發生時的因果關系進行梳理，并提供解決故障的方法，減少船舶事故發生的可能性，為船舶的正常運行提供保障。

3 船舶電氣設備故障分析

電氣設備在運行的時候會出現各種故障，某個環節的故障就有可能導致整個系統的正常運行受到影響。發電機原動機出現故障時因為油溫過高，冷卻速度慢，管道有漏油的現象等，導致發電機的開關跳閘。系統內進入空氣，冷卻水的壓力過低，出現聲光報警現象。發電機的電磁不足時，電壓不能正常建立，發電機的電壓出現異常現象，電線線路出現故障，電刷使用過于頻繁，沒有做好維系保養工作，導致跳電。主配電板的發電機開關跳閘，輸電線路的絕緣材料使用壽命過長，絕緣能力降低。主觸頭的壓力彈簧失效，保養工作不到位，造成接觸面產生問題。電力網的電力系統絕緣電阻過低，控制箱出現故障，電源電壓過高，熱繼電器使用頻繁，電流值低于被保護設備的電流，受熱元件變形，主電路開路故障。電動機運行停止，控制線路反應異常。諸多問題都會對船舶的安全運行帶來不利的影響。

4 船舶電氣事故故障樹分析

在建立故障樹的時候，可以采用人工建樹，計算機建樹兩種方法，人工建樹中，將最不希望發生的事件確定為頂事件，并找出導致電氣系統出現故障的原因，一直追溯到底事件，然后將各級事件的對應內容與可以用來表達這些內容的邏輯關系進行梳理，使得邏輯門與頂事件可以相互連接。

建立故障樹的時候，要對系統有進一步的了解，系統所體現的安全性能等各有差異，系統的管理人員有責任對所管理的系統有深入的認識，系統安全性分析的一個重點就是要清楚系統故障發生的原因。頂事件在定義的時候要使其能處于一個滿足分析目的的范疇之內，并可以對未來發生的趨勢做出預測。在確定故障的邊界條件時，要參照系統提供的假設條件，有依據的做出邊界確定，邊界條件應該主要包括系統分析的對象也就是頂事件，這是最為關鍵的邊界條件。初始狀態，就是系統中各個部件在頂事件發生時所呈現的工作狀態。必然事件是指在系統運行的時候必定存在的事件。確定邊界的時候，可以將發生機率低的事件看作不容許事件，但是并不意味著可以忽略其的存在，這些事件對系統這個整體而言，都可能會產生重要的影響。小部件出現的故障可能造成運行的中止。所以，對小部件與低概率的事件都要給予重視，設計好應對方案。在故障樹的結構中，通過對故障的整體性與局部性的關注，提出中間事件，由此增強事件的重要性。

為了更好的解決電氣故障，近年來，在科學技術的支持下，故障樹分析軟件開發工作取得了很大的成果。數據庫可以將信息長時間的進行保存，在必要時刻對信息進行共享。數據庫的數據獨立性很強，在電氣事故發生以后可以將信息單獨的進行歸納與存儲。數據庫的數據庫存在冗余的情況，通過數據共享解決這一問題。根據以往的故障案例可以建立船舶電氣事故數據庫。將以往發生的典型案例進行記錄，及時的對數據信息進行更新。

5 結語

本文圍繞船舶電氣事故的故障樹進行了簡單的分析與研究，船舶在國際貿易中發揮的作用越來越大，在出現電氣故障的時候要及時地對故障進行維修，運用故障樹理論可以幫助維修人員系統的對故障做出認識，提供有效的幫助，迅速使船舶恢復到正常的運行狀態。

參考文獻：

[1]王文起.船舶電氣事故的故障樹分析研究[J].城市建設理論研究（電子版），2015（19）：5841-5842.

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