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隧道 RCM 分析
发布时间:2022年05月18日

隧道监控系统可以确保行车安全和避免交通事 故的发生,有效的减轻城市交通压力。将 RCM 的 分析方法引入到隧道中去,可以使其发挥更重要的 作用。

(一)隧道监控 RCM 分析过程

对隧道监控系统进行 RCM 分析,要从以下六 个方面入手:①故障信息的采集;②故障模式的分 析;③明确故障原因;④故障影响及后果的评估; ⑤制定维修策略;⑥根据已有经验数据不断更新优 化策略库。

只有非常清楚其定义和理解隧道内各种设施的 功能和故障,才能对上述六个方面进行详细的描述。 要做到这一点,需要我们找到所有设备的故障模式, 把它们按照造成影响的严重程度依次进行分类和排 序,根据排序结果决定是否采取预防措施以及采取 何种预防措施来对付故障。这就是故障模式及影响 分析(FMEA)。一般流程的 RCM 分析具体如图 2 所示 [9,10]。

图 2  RCM 分析的一般流程

 

(二)隧道 RCM 故障分析

在进行隧道 RCM 分析时,首先要识别故障模式,然后对其可靠性进行一定的分析才能做到有效 的维修管理。下面以具体的隧道风机分析为例进行 阐述。 平均故障时间(MTBF)是指在一段时间内, 平均每两次失效模式的平均时间。

根据风机在隧道内的运行情况,该风机在运行的 3 000 h 内,总共发生了 4 次故障,根据公式(1) 可得平均故障时间为:

MTBF = 3 000 ÷ 4 = 750 h

假设该风机的故障率符合指数分布规律,

那么它的可靠度为:

式(3)中,f(t) 为风机故障率分布函数;λ 为风机 在一定时间内发生故障的次数;t 为风机运行时间。

如果该风机的可靠度要求达到 80 %,即 R(t) = 0.8,那么根据公式(3)可得:

T = ln R(t)×MTBF = 0.233×750 = 167 h

从以上分析可以看出,如果风机的可靠度要求 达到 80 %,那么风机检修周期应该保持在 167 h 左 右。将该风机运行时间与隧道监控平台对接,在达 到此检修周期时,系统会自动提示工作人员进行隧 道维修。


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