供水泵站系统FMEA分析

第32卷第2期2016年1月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVo1．32No．2Jan．2016供水泵站系统FMEA分析陈军军，夏芳，侯辉，沈忠燮(上海航天动力科技工程有限公司，上海200233)摘要：以供水泵站系统为研究对象，采用故障模式及影响分析(FMEA)方法，分析整个系统、分系统及各组件的故障模式、原因及影响。同时计算各故障模式的风险优先数，确定故障模式的优先级，找出泵站系统的关键故障模式及关键组件。并结合现有的测试系统，确定故障检测方案，制定故障应对策略，降低故障发生概率及其影响，提高泵站运行可靠性，为供水泵站系统制定维修计划、改善设计方案及实现泵站智能控制提供参考。关键词：供水泵站；FMEA；可靠性中图分类号：TU991文献标识码：B文章编号：1000—4602(2016)02—0011—04AnalysisofWaterPumpingStationBasedonFMEACHENJun-jun，XIAFang，HOUHui，SHENZhong—xie(ShanghaiMechanicalPowerEngineeringCo．Ltd．，Shanghai200233，China)Abstract：Thefailuremodeandeffectanalysis(FMEA)methodwasappliedtoanalyzethefailuremodes，causesandinfluenceofawaterpumpingstation，itssubsystemsandcomponents．Meanwhile，theriskprioritynumbersofthefailuremodeswerecalculatedtodeterminetheirprioritylevelsandfindoutthekeyfailuremodeandcomponent．Inordertoimprovetheoperatingreliabilityofthewaterpumpingstation，thefailuredetectionschemeandcorrespondingstrategywereestablishedtoreducetheprobabilityandinfluenceoffailurebasedontheavailabletestsystem．Theresultoftheanalysiscanbeusedforref-ereneeonmakingmaintenanceplan，improvingdesignschemeandachievingintelligentcontrolforthewaterpumpingstation．Keywords：waterpumpingstation；failuremodeandeffectanalysis(FMEA)；reliability供水泵站在城市供水系统中承担着水量调蓄、水压保持和水质(余氯)维持三大重要任务，是供水管网中的重要环节¨J。供水泵站传统的管理方式为有人值守定期巡检的方式，需要大量的人力进驻泵站，并需定时巡检各设备仪表，查找并排除故障。为了进一步提升供水泵站的自动化、提高泵站运行稳定性以及降低泵站运行的故障率，需要在远程自动化的基础上实现泵站运行智能化，其主要内容包括完善自动控制以及实现故障诊断。而泵站故障诊断的基础是泵站系统故障分析，确定泵站系统运行过程中可能出现的潜在故障模式及其诊断策略。为此，采用故障模式及影响分析(FMEA)方法，对供水泵站系统进行分析，确定检测方案，制定故障应对策略，为实现供水泵站智能控制奠定基础。1供水泵站系统分析1．1系统组成供水泵站的工作原理如图1所示，主要包括进口总管、主供水系统、旁通供水系统、辅助供水系统及出水总管。其中，进、出口总管负责泵站上游管网进水量和下游管网用水量的调节；主供水系统、旁通供水系统及辅助供水系统负责城市供水任务中的储水、增压及补水等任务，以保证城市在不同时期的用水需求。同时，供水泵站系统还设有监测系统，主要负责监测上游管网的供水情况、下游管网的用水情第32卷第2期中国给水排水况以及泵站系统、分系统及各组件的运行状态，作为⋯⋯⋯．初始约定层次故障定位的依据。匡豆母进水总管一⋯⋯吾出水总管管道增压泵Pu一孝通供水系统圈市政进口—__1重j=I一出口流量计F3蝶阀K阀kj．．]坶一一盖阀K4水库增压泵图1供水泵站系统原理示意Fig．1Principlediagramofwaterpumpingstation1．2任务泵站在整个供水周期内共分为四个供水阶段：①第一阶段，处于供水低峰期，此时上游管网供水压力可以满足下游管网用水压力要求，泵站采用旁通供水系统供水。同时，上游管网向泵站输送水量过量，由辅助