• $

信息中心

以可靠性为中心的维修方法及其在隧道中的应用
发布时间:2022年05月17日

随着经济的快速发展,我国对交通的需求量日 益增加,对交通安全的要求也越来越严格,且新建 交通基础设施明显增加。鉴于我国地理形势严峻复 杂,使得隧道成为交通事业中主要的发展方向。随 着科学技术的不断发展,现代化工程结构演变的更 加复杂,功能更趋于完善。但在发展过程中许多结 构仍面临着无法避免的影响因素 [1],特别是近些 年来隧道“老龄化”凸显,频发的交通事故和自然 破坏增加了设备故障率,这些因素阻碍了隧道的正 常运行。而目前传统的维修方法常导致大量人员和 资源浪费,这给工程结构的维修带来巨大的经济损 失。我国正从隧道的大范围建设模式向大范围维修模式转变,隧道的维修和管理已成为隧道工程 中的一个重要问题。

RCM 的基本观点和优势

(一)RCM 的产生与基本内涵

我们将维修大概划分为三个时段:第一时段是 以功能故障修复为主;第二时段主要集中在维修计 划与安排方面;第三时段则关注预防、监测和避免 失败的后果。第三时段的维修从 20 世纪 70 年代左 右开始,改变了对当时的失败模式的认识。大量的 研究发现 [2~4],条件故障概率与时间有关的比例 大概占 11 %,剩下的 89 % 均与时间无关。这就意 味着,以时间为基础的定时维修并不能处理和完善 大多数故障模式。这一结论直接挑战了传统的“及 时处理故障完全依赖定期预防性维护”的理念,同 时激发了新的维修概念和优化技术的诞生。

以 可 靠 性 为 中 心 的 维 修(reliability centered maintenance,RCM)属于第三时段具有代表性的维 修模式 [5~7]。这种维修思想最早起源于美国的民 航界,发展已超过半个世纪,其定义在不同的领域 有所不同。然而,最主要和最基本的定义是:RCM 是一个确定在使用时对有形资产有维护需求的过 程。所以,从本质上讲它是一种制定决策的分析方 法。RCM 以风险分析和可靠性方法为基础,以失 效模式和故障后果作为制定维修策略的主要依据, 然后以最少的维修资源消耗、运用逻辑决断分析方 法来确定维修内容和方式,并制定出预防维修大纲 从而达到优化和延长使用寿命的目的。

(二)RCM 的优势

1. 与传统维修方式的对比

作为一种优化的维修策略,RCM 的概念和原 理比较系统化,可以为现代企业设备的发展提供科 学的指导方法。其在概念及应用上与传统维护方法 存在显著差异,具体见表 1。

表 1  RCM 与传统维护方法的比较

2. 与其他维修策略的对比

对设备故障原因及其所造成的后果有不同层 次的理解将会对应不同的维修方法,如图 1 所示。 如果对设备故障(模式、现象、概率)、故障原因 及其可能造成的后果尚不清楚,只能进行事后修 复 (BM) 和定期维护 (TBM);如果能在设备状态和 变化趋势上实现监测或定期检测,便可以实施状 态维修 (CBM);如果已知故障的概率和后果,则 可以使用 RCM,同时掌握故障机制和故障的初始 原因,即可以主动去修理,进行治理维修 (RM)。

图 1  基于对设备了解程度的不同维修方式



相关文章