針對安全閥可靠性分析以及安全閥校驗周期確定過程中存在的困難，采用FMECA方法分析了彈簧全啟式安全閥典型的失效模式：振顫、泄漏、頻跳、超壓不起跳、未到達(dá)壓力起跳以及回座壓力低等產(chǎn)生的原因及影響;通過收集相關(guān)的失效數(shù)據(jù)，采用風(fēng)險優(yōu)先數(shù)法對各部件的失效類型進行危害性分析，最終提出了相應(yīng)的改進措施。安全閥的FMECA分析結(jié)果為其檢修及維護提供了依據(jù)。

　　安全閥作為流程工業(yè)中一個重要的物理保護層，廣泛應(yīng)用于鍋爐、壓力容器和壓力管道系統(tǒng)，其動作可靠性和性能直接關(guān)系到裝置和人員的安全，在石油化工裝置長周期安全運行中具有重要作用。彈簧全啟式安全閥是應(yīng)用最為廣泛的安全閥，因此，對彈簧全啟式安全閥(以下簡稱安全閥)進行可靠性分析對流程工業(yè)的安全生產(chǎn)十分重要。

　　在實際工作中，由于介質(zhì)對安全閥的腐蝕以及對安全閥的安裝、使用和調(diào)整不當(dāng)?shù)仍�因，常常會使安全閥產(chǎn)生各種故障，影響其功效和壽命，嚴(yán)重時不能起到安全保護的作用，影響設(shè)備的安全運行。因此，安全閥的定期檢修在實際生產(chǎn)運行過程中就顯得尤為重要。我國TSGR0004—2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對安全閥實行定期校驗制度，一般要求每年至少校驗一次。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)裝置逐漸實行3～5年的長周期運行，安全閥規(guī)定每年校驗一次的要求與長周期運行是不相適應(yīng)的。

　　目前，對于安全閥的失效分析大多停留在定性的分析上，較少涉及半定量或定量的分析，因此，安全閥的校驗周期往往由校驗者的個人經(jīng)驗確定，主觀性較強。真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.mp99x.cn/)發(fā)布的此文中采用故障模式、影響和危害性分析方法(FailureMode，EffectsandCriticalityAnalysis，以下簡稱FMECA)對安全閥進行半定量分析，找出安全閥故障產(chǎn)生的原因并提出有效的預(yù)防措施，使安全閥的安全控制作用得到充分發(fā)揮。并通過對安全閥的失效模式進行危害性分析，給出不同失效類型的嚴(yán)重等級，最終為安全閥的預(yù)防失效、故障診斷以及維修分析等提供依據(jù)。

1、FMECA分析方法及步驟

　　FMECA作為一種主動檢驗的半定量分析方法，是以故障模式為基礎(chǔ)，以故障影響或后果為目標(biāo)的分析技術(shù)。FMECA分析方法被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)的設(shè)計、使用、維修等不同的壽命階段，通過對產(chǎn)品的FMECA可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性存在的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，為提高系統(tǒng)的質(zhì)量與可靠性提供可行性依據(jù)。根據(jù)FMECA標(biāo)準(zhǔn)GJB/Z1391-2006，進行FMECA分析的主要步驟如圖1所示。

圖1 FMECA分析步驟

　　系統(tǒng)定義的主要目的是使分析人員能夠了解系統(tǒng)需要分析的范圍，明確分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及故障的評判依據(jù)。

　　故障模式影響分析主要是指通過統(tǒng)計、試驗、分析、預(yù)測等方法找出產(chǎn)品所有可能出現(xiàn)的故障模式，通過分析故障產(chǎn)生的原因及影響，采取一定的改進措施，使系統(tǒng)的可靠性得到提高。危害性分析是對產(chǎn)品每一個故障模式的嚴(yán)重程度及其發(fā)生的概率等綜合影響進行分析，通過該分析能評估產(chǎn)品中所有可能出現(xiàn)的故障模式的影響等級。

結(jié)論

　　對彈簧全啟式安全閥進行了FMECA分析，通過查找相關(guān)的數(shù)據(jù)庫及文獻(xiàn)，對彈簧全啟式安全閥常見的故障模式進行總結(jié)，分析了各故障模式產(chǎn)生的原因及影響，并針對各故障模式及各個部件的失效類型提出了具體的解決方法，最終給出了詳細(xì)的用于指導(dǎo)檢維修的FMECA工作表。

　　通過引入危害性分析，實現(xiàn)對安全閥各個失效模式綜合影響的半定量評估，其分析結(jié)果顯示：彈簧腐蝕斷裂的風(fēng)險優(yōu)先數(shù)最大為27，其對安全閥的危害度最大，所以在檢修時，需要根據(jù)FMECA工作表所提供的維修策略對彈簧首先進行檢查;鎖緊螺栓、閥體螺栓作為固定部件，其風(fēng)險優(yōu)先數(shù)最小，對閥門的影響也最小，這與實際工作情況相符合。另外，根據(jù)FMECA工作表以及分析可以看出，在6種失效模式中，泄漏是安全閥最容易發(fā)生的失效模式。為了保證安全閥能夠正常工作，需要根據(jù)風(fēng)險優(yōu)先數(shù)的大小依次對閥體、閥瓣、閥桿、閥座等能導(dǎo)致泄漏的部件進行檢維修。雖然有些部件失效類型的危害度等級比較低、不易發(fā)生，但工作人員只有對安全閥常見故障和消除方法有了充分的認(rèn)識，才能有備無患地處理故障，這對保證系統(tǒng)的安全運行有著重要的意義。