故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的在于將故障機理識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發生。通過故障分析，找到造成故障的真正原因，從設計、材料選擇、加工制造、裝配調整、使用與保養等方面采取措施，提高機械產品的可靠性。

故障原因分析是一門涉及眾多技術領域的綜合學科，例如：系統分析、結構分析、材料物理、測試分析，以及有關疲勞、斷裂、磨損、腐蝕等各種學科的知識。這里僅對故障原因分析程序和方法作一些簡要的介紹。值得注意的是：發生故障的部件、零件雖各不相同，其分析的方法與步驟也各有差異，但故障分析的基本程序卻是共同的。

機械故障原因分析的通用程序一般是：

（a）收集背景數據和使用條件，其主要內容有：

a、部件發生故障的日期、時間；工作溫度和環境；

b、部件損壞的程度，部件故障發生的順序；

c、故障發生時的操作階段，故障件有無反常情況或不正常的音響；

d、對故障部件及其鄰近范圍部件進行拍照或畫草圖；

e、在使用中可以導致故障的任何差錯；

f、使用人員的技術水平和對故障的看法。

（b）故障現場攝像或照相的重點是：

a、對有可能迅速變更位置的事，應盡快地拍照。它包括：設備；儀表指示的讀數和控制的位置；那些或能被天氣、來往的行人、車輛或者清掃人員去掉的證據。例如，地面上的痕跡、受熱證據、液體等等。

b、正在燃燒的火災，攝取煙和火焰的彩色圖像。調查人員可以分析燃燒材料的種類和溫度的高低等信息。

c、對整個故障現場要有足夠的表示。在特寫鏡頭中，應包括一件熟悉的東西在內，甚至放把直尺，以表示拍攝實物的尺寸。對斷口照片，一定要從不同角度來反映斷口形貌。

d、重要的部件或斷口要有特寫鏡頭。開始用廣角鏡頭表示部件之間的關系，如果需要可進行實驗室照相。這對斷口的形貌和成分分析都是必要的。

（c）故障件的主要歷史資料。包括：

a、部件名稱，標記，制造編號，廠家，使用單位；

b、部件的功能，使用的材料，設計書中規定的有關項目；

c、到發生故障時的使用時間；

d、設計圖樣，說明書，指導部件生產、制造、檢驗和操作規范；

e、生產廠的驗收技術報告的質量控制報告；

f、使用情況記錄；

g、過去的故障情況記錄和維修報告等。

（d）對故障件進行初步檢查。

（e）故障件殘骸的鑒別、保存和清洗。

故障原因和故障機理

（a）對故障件的檢查與分析。包括無損控傷檢驗、機械性能試驗、斷口的宏觀與微觀檢查與分析、現相檢查與分析、化學分析等。

（b）必要的理論分析和計算。包括強度、疲勞、斷裂力學分析及計算等。

（c）初步確定故障原因和機理。

（d）模擬試驗，確定故障原因與機理。

當每一件故障分析工作做到一定階段或試驗工作結束時，都要對所獲得的全部資料、調查記錄、證詞和測試數據，按設計、材料、制造、使用四個方面是否有問題來進行集中歸納、綜合分析和判斷處理，逐步形成初步的簡明結論。

對設計和材料的要求以說明書為準，對制造過程以故障部件的分析檢測結果為準，而對使用則以操作規程為準。反復核對其中的差異，正是這種差異能夠說明故障的起因。

對匯集整理力學測量數據、化學分析數據和斷口形貌以及顯微鏡組織照片的同時，要回答或說明這些結果是否符合設計要求和使用要求。

故障分析結束時必須提出一個結論明確、建議中肯的報告。一方面是為了改進工作、積累資料、交流經驗；另一方面也是為索賠和法律仲裁提供依據。

分析主要內容有：

故障分析結論；

改進措施與建議及對改進效果的預計；

故障分析報告提交給有關部門，并反饋給有關承制單位；

必要時應對改進措施的執行情況進行跟蹤和管理。

篇2:接地故障引發火災原因分析預防措施

相線與電氣裝置的外露導電部分(包括電氣設備金屬外殼、敷線管槽及構架等)、外部導電部分(包括金屬的水、暖、煤氣、空調管道和建筑的金屬結構等)以及大地之間的短路稱之為接地短路。國際標準IEC364中將接地短路稱為接地故障(Earthfaut),以區別于一般短路。

一般短路點因高溫而熔融,短路電流大,線路能產生高溫,人們以為這種短路火災危險性大,其實不然,因為保險絲能被短時的大電流熔斷而切斷電源電流,反而不易引發火災。而接地故障的火災危險性大的主要是因為它的短路電流比較小,其小電流不足以使過流保護器(熔斷器、斷路器)及時動作切斷電源,也不能使短路點熔焊,往往引起打火或拉弧,其局部高溫卻足以引燃近旁可燃物而成災。因而,接地故障與一般短路相比,當產生火災時具有更大的危險性和復雜性。

1接地故障電流引起火災的原因

如圖2所示的低壓公用電網通常采用TT接地(接地系統)在發生相線與電流通路內的設備外殼、敷線管槽短路時短路電流Id都通過兩個接地電阻RA和RB返回電源,假設RA為10Ω,RB為4Ω,則接地短路電流約為Id=U0/(RA+RB)=220/(10+4)=15.7A。小電流不足以使過流保護器(熔斷器、斷路器)及時動作切斷電源,也不能使短路點熔焊,往往引起打火或拉弧,其局部高溫卻足以引燃近旁可燃物而成災。

1.1由PE、PEN線端子連接不緊密引起火災

設備接地的PE線平時不通過負荷電流,只在發生接地故障時才通過故障電流。如果因受振動、腐蝕等原因導致連接松動、接觸電阻增大等現象,平時是不易覺察的。一旦發生接地故障,接地故障電流需通過PE線返回電源時,PE線的大接觸電阻限制了故障電流,使保護電器不能及時動作,連接端子處因接觸電阻大而產生的高溫或電弧、電火花卻能導致火災的發生。

1.2由故障電壓引起火災

常有這樣的電氣事故:設備金屬外殼或N線對地電壓為幾十伏;手攜設備本身沒有損壞,但使用者卻受電擊致死;電源已切斷,但進行維修時,外殼或N線帶電壓打火導致火災或爆炸。這類來歷不明的電壓所引起的事故,其根源大多是另外一處的接地故障。發生接地故障后四處傳導的故障電壓是危險的起火源,通過對地的電火花和電弧而導致火災。擊穿10mm空氣隙需30kV電壓,不同電位導體一經接觸拉起電弧后,同樣間隙維持電弧的電壓只需20V,此時2A電流的電弧局部溫度可超過2000℃。

1.310kV網絡小電阻接地系統引發的接地故障火災

隨著城鎮用電負荷劇增,電網中大量采用10kV供電線路。由于電容電流的增大,不得不將10kV網絡由過去的不接地系統改為經小電阻接地系統,這一改變使變電所的接地故障電壓由過去的百伏左右劇增到二、三千伏,它被稱為暫態過電壓。這一過電壓經變電所共用的接地系統沿低壓線傳導到用戶的電氣設備上。低壓設備的絕緣,特別是老舊設備的絕緣承受不了如此高的過電壓,很容易被擊穿短路而導致起火危險。

如圖4所示10kV網絡電源經電阻接地,當10kV變電所10kV側發生短路時,短路電流Id路徑如箭頭所示,它在變電所接地電阻RB上產生的電壓降UF=Id·RB若取Id為600A現取RB為4Ω則UF=2400此暫態過電壓持續時間約為0.5~1S直至10kV開關跳閘它沿圖中虛線所示與變壓器低壓繞阻電壓向量相加傳導至TT系統用戶使其設備絕緣承受暫態過電壓US=UF+U0其值為2180V~2620V,即220V+1200V=2620V,如此高的暫態過電壓足以擊穿用戶設備的絕緣層引發火災。

2接地故障火災的防范措施

2.1在建筑物電源進線處裝設帶漏電保護功能的斷路器

帶漏電保護功能的斷路器就是在一般斷路器內增加一零序電流互感器和一脫扣器當發生接地故障時接地短路電流經大地或PE線而不經零序電源互感器返回電源使互感器檢出漏電電流由脫扣器使斷路器動作切斷電源從而防止了火災的發生。它除具有原有的防短路、過載功能外,還增加了防電器接地短路火災的功能,即使接地電弧小至幾十、幾百毫安,也能及時動作,有效地消除了最常見多發的接地短路電氣火災。

國際電工標準IEC364-4-482和IEC364-5-53對這一防電氣火災措施早有規定。為了防電氣火災,國際的供電公司對電源進線不裝設這種能防接地短路斷路器的用戶是不予接電的。國內已有生產廠家生產這種斷路器。作進一步的推廣應用還需要有強制性的技術規范作為設施、施工依據。

2.2選用適當的導線和敷設方式

PE(PEN)線的截面應滿足故障時熱穩定和動穩定要求,并與線路的保護要求相適應。敷設的線路應避免遭受機械損傷。各種導線的連接端子和接頭均應緊密可靠,導電良好。

2.3正確選用電氣設備

除了電氣設備應具有規定的絕緣水平外,對于電氣火災危險較大的高層建筑內,應考慮:設備無油化,因為含油電氣設備過熱或電弧故障時,設備內的絕緣油在高溫或電弧作用下,迅速產生熱分解,析出氫、甲烷、乙烯等可燃氣體,使設備外殼內壓力驟增,造成外殼爆炸而噴油;有時析出的可燃氣體與空氣混合形成爆炸混合物,在電弧或火花作用下,引起燃燒爆炸;含油電氣設備爆裂后,高溫油流動引起火災擴大。因此在高層建筑中最好采用無油的電氣設備,如干式變壓器、真空開關等。

選用飛弧距離小或能保證飛弧不致外出的設備,以防止短路和電弧的產生。

2.4設置總等電位聯結

為防止外部故障電壓進入建筑物內引起的事故,IEC標準和一些發達國家電氣標準都規定建筑電氣裝置內必須設置總等電位聯結,即在進線配電箱近旁安裝一接地母排、其上有若干接線端子,將配電箱的PE(PEN)母排、接地極引入線和建筑物內的水、暖、氣等金屬管道以及金屬建筑結構都與它聯結(如圖5所示)。當外部故障電壓沿任何管線進入建筑物內時,這些金屬部分的電位同時升高而不出現電位差,自然無從發生火災、爆炸、電擊等事故了。

由同一變壓器供電的所有TN系統線路,故障電壓可沿互相連通的PE(PEN)線四處傳導蔓延,所以總等電位聯結對TN系統尤為重要。

需要說明,電弧、電火花不能立即引起火災,而爆炸則可發生在電火花產生的一瞬間,它不能用切斷電路的辦法來防止,而只能用等電位聯結使電火花無從產生來防止。因此IEC標準規定,在爆炸危險場所內為避免產生危險的電火花,在任何情況下都必須實施等電位聯結。

2.5對中壓配電變電所經小電阻接地系統采取可靠的技術措施

具體措施是將中壓配電變電所的設備外殼保護接地和低壓中性點的接地分開設置(如圖6所示),使危險的暫態過電壓無法由此傳導到低壓用戶去,也可大大減小變電所接地電阻值和10kV供電系統的接地短路電流值,使暫態過電壓不致達到危險值。

篇3:危險化學品儲存火災原因分析預防措施

?危險化學品儲存是指危險化學品在離開生產領域而尚未進入消費領域之前,在流通過程中形成的一種停留。對于易燃、易爆、腐蝕、毒害、危險性的化工原料以及化肥、農藥、化學試劑等危險品儲存場所,若發生火災爆炸時,其危害是非常嚴重的,可能導致群死群傷等惡性事故,其人員傷亡大、經濟損失大、政治影響大的后果已成為當今消防部門及整個社會安全防范的重要對象之一。

1危險化學品儲存火災原因分析

1.1著火源控制不嚴

?著火源是指可燃物燃燒的一切熱能源,包括明火焰、火星、火花、化學能等。在危險化學品儲存過程中的著火源主要有2個方面:一是外來火種。如煙囪飛火、汽車排氣管的火星、房屋周圍的明火作業、吸煙的煙頭;二是內部設備不良、操作不當引起的電火花、撞擊火花和太陽能、化學能等。如電器設備、裝卸機具不防爆或防爆等級不夠、裝卸作業使用鐵質工具碰擊打火、露天存放時太陽曝曬、易燃液體操作不當產生靜電放電等。

1.2性質相互抵觸的物品混存

?由于經辦人員缺乏知識或者是有些危險化學品出廠時缺少鑒定;也有的企業因儲存場地缺少而任意臨時混存,造成性質抵觸的危險化學品因容器滲漏等原因發生化學反應而起火。

1.3產品變質

?有些危險化學品已經長期未使用仍廢置在倉庫中,又不及時處理,往往因變質而引起火災。?.

1.4養護管理不善

?倉庫建筑條件差,不適應所有物品的要求,如不采取隔熱措施,使物品受熱;因保管不善,倉庫漏雨進水使物品受潮;盛裝的容器破漏,使物品接觸空氣或易燃物品蒸汽擴散和積聚均會引起火災或爆炸。

1.5包裝損壞或不符合要求

?危險化學品容器包裝損壞,或者出廠的包裝不符合安全要求,都會引起火災事故。

1.6違反操作規程

?搬運化學品沒有輕裝輕卸;或者堆垛過高不穩,發生倒塌;或在庫內改裝打包,違反安全操作規程造成事故。

1.7建筑物不符合存放要求

?危險化學品的庫房的建筑設施不符合要求,造成庫內溫缺少保溫設施,使物濕度過大、漏雨進水、陽光直射,有的缺少保溫措施,達不到安全儲存的要求而發生火災。

1.8雷擊

?危險化學品倉庫一般都設在城鎮郊外空曠地帶獨立的建筑物或是露天,儲罐容易遭受雷擊。

1.9著火撲救不當

?因不熟悉危險化學品的性能和滅火方法,適當的滅火方法使火災擴大,造成更大的危險。

2危險化學品儲存防火措施

2.1正確選擇庫址。合理布置庫區

?(1)危險化學品倉庫一般都設在城市的邊緣地帶,與周圍的其他建筑物保持一定的距離,應選在當地常年主導風向的下風方向,但這樣倉庫周圍就形成了一個獨立的空曠地帶,容易遭受雷擊。因此,倉庫周圍應安裝自動監測器和火災報警系統。

?(2)大型庫房一般為分設置,倉庫內設置庫區和生活區,并用2m以上的圍墻隔開,圍墻與庫區內建筑物的建筑距離不小于5m,危險化學品倉庫與周圍公共建筑物、交通干線、工礦企業等距離至少保持1000m。

2.2庫房建筑設施要符合安全規定

?(1)要有合格的危險化學品倉庫。危險化學品倉庫應用不導熱的耐火材料作屋頂和墻壁的隔熱層;屋檐要適當加長,庫墻要適當加厚;不開窗,采用間接通風洞,應設有導除靜電的接地裝置。通風管、采暖管道和設備的保溫材料必須采用非燃燒材料。

?(2)危險化學品庫房與其他建筑物之間應設防火間距。甲類化學危險物品庫房之間至少保持20m防火間距。甲類化學危險物品倉庫距重要公共建筑之間的距離至少為50m,乙類化學危險物品庫房之間至少保持30m防火間距,與其他民用建筑的防火距離至少為25m。

2.3嚴格儲存管理制度

(1)危險化學品倉庫要有專人管理。工作人員要進行培訓,考核合格后才能上崗。管理人員必須具備專業技術知識,熟悉各區域儲存的化學品種類、特性、地點、事故的處理程序,負責檢查、保養、更換和添置各種消防設施和器材,保證完好隨時可用。

(2)庫內禁止明火。進入危險化學品庫區的機動車輛應安裝防火罩。機動車裝卸貨物后,不準在庫區、庫房、貨場內停放和修理;進入可燃固體物品庫房的電瓶車、鏟車,應安裝有防止火花飛出的安全裝置。

(3)嚴格控制庫內溫度。在倉庫內地面上設置冷卻水管,氣溫在30。C以上時噴水降溫,庫內溫度保持28。C以下為宜。根據物品性質和包裝情況,可以在倉庫地面上澆水、放冰塊、安裝空調降溫。早晚開窗通風,中午關閉門窗,防止熱空氣進入。

(4)定期檢查,做到1日2查,做好檢查記錄,發現其品質變化、包裝破損等及時處理。

(5)不同種類毒害品要分開存放,危險程度和滅火方法不同的要分開存放,性質相抵的禁止同庫混存。

(6)危險化學品出入庫前均應按合同進行檢查驗收、登記,方可出入庫。

(7)檢查建筑設施、照明線路和避雷裝置。

(8)對散落的毒品、易燃、可燃物品和庫區的雜草及時清除。

(9)裝卸、搬運危險化學品時應按照有關規定,做到輕裝、輕卸。嚴禁摔、碰、撞擊、拖拉、傾倒和滾動。

(10)各類危險化學品分裝、改裝、開箱檢查等應在庫房外進行。

(11)裝卸易燃易爆物料時,裝卸隊員應穿工作服,戴手套、口罩等毖需的防護用具,操作中輕搬輕放,防止摩擦和撞擊。