安全評價系列講座5FMEA

安全評價系列講座第五講故障型別及影響分析（failure mode and effect a nalysis，fmea）

1 概述

這種方法的特點是從元件、器件的故障開始，逐次分析其影響及應採取的對策。其基本內容是為找出構成系統的每個元件可能發生的故障型別及其對人員、操作及整個系統的影響。可以說，故障型別及影響分析從元件的角度出發，回答了「如果......

怎麼樣？」的問題。它也是一種定性的危險分析方法。

故障型別及影響分析（fmea）通常按預定的分析表逐項進行，表5－1所示為一種分析表示例。表5－1中的危險嚴重度及故障發生概率分別在表5－2、表5－3的原則加以確定。

表5-1 故障型別及影響分析表

表5-2 危險嚴重度分類

表5-3 故障發生概率

2 分析步驟

（1）將系統分成子系統，以便處理。

（2）審查系統和各子系統的工作原理圖、示意圖、草圖，查明它們之間及元件組合件之間的關係。這項工作可通過編制和使用方塊圖來完成。

（3）編制每個待分析的子系統的全部零件表，每個零件的特有功能同時列入。確定操作和環境對系統的作用。

（4）分析工程圖和工作原理圖，查出元件發生的主要故障機理。

（5）查明每個元件的故障型別對子系統的故障影響。乙個元件有乙個以上的故障型別時，必須分析每一型別故障的影響並分別列出。根據故障影響大小確定危險嚴重度。

（6）列出故障概率。

（7）列出排除或控制危險的措施。如果故障會引起受傷或死亡，要說明提供的安全裝置。

元件分解到乙個什麼程度是乙個要注意的問題，要根據危險分析的目的加以確定。一般認為分析的物件有確定的故障率並能得到它時就可以了，不必再詳細分解。例如，生產中的電動機，它的故障率是可以得到的，就沒有必要再對它的零件進行分析了。

如果這部機器的故障率很高，可以進一步分析各種零件的故障型別、影響及故障率，以確定哪個零件需要加以改進。

3 適用範圍

2023年，fmea用於飛機發動機的危險分析。後來，美國國家航空和航天管理局、陸軍在簽訂合同時都要求實施fmea。現在fmea在原子能工業、電氣工業、儀表工業都有廣泛的應用，在化學工業應用也有明顯的效果，如美國杜邦公司就將其作為化工裝置三階段安全評價中的乙個環節。

故障型別及影響分析還常常與故障樹配合使用，來確定故障樹的頂上事件。

4 應用舉例

空氣壓縮機貯罐故障型別和影響分析。

空氣壓縮機貯罐屬於壓力容器，其功能是貯存空氣壓縮機產生的壓縮空氣。這裡僅考察貯罐的罐體和安全閥兩個部件，分析結果列於表5—4。

表5—4 貯氣罐的故障型別及影響分析表