提高铁道基础结构机械装置的可靠性 确保铁路安全(五)
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 44758 次点击
中图分类号:C931.2文献标识码:B
六、排序和重要性
在拟订确定设备重要性的准则时,对需测参数的选择及其组合应持慎重态度。否则,需要排在最高位的一些关键状态因素有可能连较低的位置都排不上。而且,没有量化数据的现象也并非少见。在按风险进行排序时,情况就是这样的。
1.一般风险
一般风险是指所研究的各种事件的统计平均风险,而其结果通常是正规的量化风险分析所得出的结果。但是,重要的问题在于认识到这样一点,即这种数字只是表示在相对于各次事件发生的间隔期而言为很长的期间内的可能结果。所以,这种数字只能用于在最粗放的或宏观的层面上来预先制定维修策略。它肯定不能指出下一次故障将可能发生在何处。
尽管如此,从制定策略的角度来看,为了确定应该集中地投入力量和(或)资金的方面或部位,它仍不失为一种非常有用的工具。不过和其它的任何事情一样,作出这种确定需要有各种数字和统计资料的支持,但这些数据却常常未被记录下来,而当设备的可靠性很高时,则又缺乏充分的故障统计资料为分析提供足够的统计数据群体。所以,必须找到一种合理而可行的途径,在系统或行业的范围内采集有关系统各部分的故障数据。
为此而采用的一种方法是提供“各个支撑点”,在这些点上可以应用工程判断法。网络范围内对各种危险及其原因的统计数字,可随同网络范围内及所研究线路上的交通流量一起收集到。但是,在分配线路的各种风险数字之前,必须联系设备的质量来确定几率分布的形态。尤其需要确定分布曲线的“峰态部分”和宽度。在确定这些特征时,工程判断法被用来比较设备状态中最好和最坏的例子。采用这种方法所得到的结果,可为所研究线路的每一种可能的危险情况提出频率调制系数。
2.重大风险
前面已经提到,一般风险分析并不能指出下一次故障将发生在什么部位,而且也不会说到故障的后果将会有多么严重。当发生事故之后,如果滚动的统计资料表明安全的总目标没有受到破坏,那末以后的事情就无关紧要了。一次严重事故和接连不断的小事故相比,即使这些小事故的累计结果其严重性远远超过前者,它对公众和政界的安全敏感性所产生的影响仍会比后者大得多。
发生灾难性故障的风险通常是很小的,不可能从宏观上来计测。但在微观上,严重风险却可以甚至在机件这个层次上来计测。因此,即使某条铁道线路所具有的一般风险在总体上尚可接受,但它仍会包含有其故障模式足以引起灾难性事故的设备。在维修策略中考虑到这种事实是至关重要的。
和一般风险相比,可用来对重大风险进行定量分析的设备故障数据就更少了。但是,仍有可能运用工程判断法来为不同的故障模式作出风险排序。
3.缓解措施
不难发现,一个问题的解决常常会引发出另一个问题。许多事故的原因,都是由于草率地改变设计或从良好愿望出发所采取的一些措施。因此,对提出的任何改进或调整措施进行填密的研究和审核,以确保它不会进一步引起更多的风险是极为重要的。当涉及到铁道所采用的设备和作业方法时,对改进和调整措施的审批及其生效的过程是既费钱又费时间的。此外,由于需要使系统的安全性得到保持,故设计一项改进措施和进行试验所需的材料和劳务费用是很高的。
需要提请注意的另一个问题是,在对提出的改进措施审批和实施的过程中,要找到使故障的影响得以缓解的途径。为此,可以采取限制速度或引入新的操作、维修方法等措施。实际情况表明,采取缓解措施后常常可使所需的使用功能得到保持,因此,这是处置相关故障模式的一种最经济的方法。
七、RAIL—适用于铁道作业之基础结构和后勤保障的方法
1.前面已经提到,IEC标准是可以为分析提供基础的一种最佳模型。但是,还必须作出若干改动。
首先,铁道的基础结构是由铁路的各个部分所组成的,它们都有数量众多的类似设备,因此,对关键部分内的设备进行故障分析后运用FMECA(故障模式、影响及重要性分析)方法时,有可能造成重复劳动。
为了避免这种情况的出现,开始时可以同时采用两种方法。用重要性分析将不同的路线排序时,可以按一般风险将结果排序。同时,对普通的设备可进行RCM故障分析,并用重大风险法将结果排序。缓解措施则在出现了会对维修人员有额外危险的问题时予以考虑。其结果是建立起一个同类设备维修作业方法的数据库。
其次是按照运用FMECA方法所得出的排序来分析某些线路上的设备。如果有理由认为所采用的设备会使同类分析中的风险发生改变,就应对同类设备的故障分析作出修改。如果发现存在的风险大于为同类设备所计算出的风险,就必须作出调整。如果发现适合于使用一种比较不严格的维修制度,就必须考虑在设备及其机件之间是否存在互换的可能性,并对此线路上的设备采用最严格的维修制度。此阶段的结果将是为每台设备编制的一份作业汇总单,其中将包含有作业的“标准时间”,以及为实施作业所需的人员工种和数量。
最后,当线路上的所有设备都经过分析以后,要把作业单汇总起来,将各项活动分类列入按地理位置合理划分的“包”中,使资源配置得以优化。
根据实施RAIL项目所取得的经验,吸收维修人员参与研究制定维修作业方法,对激励他们的士气和主动性均有良好的作用。而且,当维修人员理解了这些作业背后的论据时,他们就会努力地去完成所承担的作业。为了使这种方法获得成功,以上这些因素都是很重要的。事实上,如果没有维修人员的充分参与,那末,在RCM分析中所投入的时间和精力能否获得充分的回报就很值得怀疑了。
2.数据库。将所有各个分析层面上作出的决定完整地记录下来,是一件非常重要的工作,其理由如下。
它提供了一种“供审查用的线索”,可显示由于注意到了设备对维修的需要而取得的结果。
可供以后查阅各种维修作业作为论据。当设备的寿命长达跨越几代作业人员时,这是尤其重要的。
由于在整个分析过程中所需的各种表格数量巨大,为了便于今后查阅和使用,必须将它们存入数据库中。
由于电子表格可以设计成三维的,故可包含所有各个分析阶段的支持信息和当时情况。利用互联网的能力,当遇到类似问题时,数据库还可很方便地提供其它作业组的论据,从而有助于使“最好的做法”得到传播。
RAIL项目的数据库设计成具有互联网的能力。它包含有:一个有关特定RCM项目的管理信息的目录数据库;一个包括有设备的具体RCM结构的主数据库。数据库是以诸如Java和SQL等标准为基础的,故可与现有的铁道软件包结合起来,在这些软件包中,已经具有所需的许多信息。
如果认为初始的RCM分析能将所有各种可能的故障包罗无遗,或者所有的预防维修作业全都是正确的,那就未免太天真了。在已经完成RCM分析的情况下,如果发生故障,其可能性有下列三种:(1)对故障未能作出预测(在分析中无此功能/故障模式);(2)维修作业的内容或其频度不够充分;(3)维修作业未能正确地实施或者完全未实施。
消除导致发生每项故障的这些可能性,最终将使维修活动及其管理得到优化。
八、今后的发展
如果RCM所带来的各种好处能够得以实现,那末,故障引发的事故就会大幅度减少。但如果发生故障时维修人员不能象过去那样精通故障检测的知识和技能,就难以达到上述的结果,从而故障对运行使用造成的破坏作用就会大大增加。但是,通过采用RCM可以提供有关所有各种可能发生的故障及其影响的资料,有利于维修人员利用这些信息进行故障诊断。因此,在基础结构资产管理系统(IAMS)中加入一个综合的诊断数据库,是值得考虑的事情。一个造成具体困难的领域是语言本身所固有的含糊性或歧义性。这种情况在描述功能和故障原因的文字中极为常见,因为不同的作业队会用不同民方式来阐述同一件事情。当问题的内容被译成不同的文字时,这个问题会变得更加严重。显然,在功俄描述和故障描述方面,需要制定出标准的专门用语。
尽管RCM方法为确定故障模式和预防策略撰供了有力的分析手段,但能否取得良好的结果仍有赖于对功能作出全面而准确的描述。IEC标准在退方面是有所不足的,因此,增加形成功能描述的综合性准则会有很大的好处。
在设备设计阶段运用RCM可以使维修性得到优化,这一点已为航空器设备的故障率证明。所以,对于安全性至关重要的铁道基础结构设备的制造厂商来说,需要在设计阶段运用RCM。这方面所取得的成果及其“样板”,必须能为所有的潜在使用者理解和采用,事实上,这些样板将可由使用者根据其使用设备的经验加以改进。为了做到上面提到的几点,需要有一个管理有序的、可供整个铁道行业利用的数据库。但是,目前还不清楚将由谁来建立和管理这样一个数据库。
为了促使形成一种有利于维修发展的、普遍适用的方法,在欧盟或者国际铁路联盟(UIC)的支持下成立铁道基础结构维修筹划指导小组,将是一项值得欢迎的举措。(全文完)