若干静设备失效分析案例集
设备故障案例
设备故障案例在工业生产中，设备故障是一个常见的问题，它不仅会导致生产线停滞，还会给企业带来严重的经济损失。
因此，及时解决设备故障是非常重要的。
下面，我将以一起设备故障案例为例，详细介绍故障原因和解决方法。
这起案例发生在某家汽车零部件制造厂。
他们的冲压设备在生产过程中突然出现了故障，导致生产线停止运转。
经过排查，发现故障原因是设备的液压系统出现了异常。
首先，我们来分析一下故障原因。
经过维修人员的检查发现，液压系统中的油温异常升高，导致液压泵工作不正常。
经过进一步检查，发现是液压系统中的冷却器故障导致的油温升高。
冷却器长时间工作导致散热不良，最终导致液压系统故障。
为了解决这一问题，维修人员首先对冷却器进行了彻底清洗，并更换了冷却水。
同时，他们还对液压系统进行了全面检查，确保没有其他故障隐患。
经过这些措施，设备最终恢复正常运转，生产线也得以重新启动。
通过这起案例，我们可以得出以下几点启示：首先，设备故障往往并非突如其来，而是有一定的前兆。
因此，企业在日常生产中应该加强设备的监测和维护工作，及时发现潜在故障隐患，并进行预防性维护。
其次，对于设备故障，需要进行系统性的分析和排查，不能只看到表面现象，而忽视了潜在的根本问题。
只有找到问题的根源，才能采取有效的措施进行修复。
最后，设备故障的解决需要维修人员具备丰富的经验和专业知识。
因此，企业需要加强对维修人员的培训和技能提升，确保他们能够及时、准确地解决设备故障。
总之，设备故障是生产中不可避免的问题，但只要企业能够加强设备维护和管理，加强人员培训，及时发现并解决设备故障，就能够最大限度地减少故障对生产带来的影响，保证生产线的稳定运行。
希望这个案例能够对大家有所启发，谢谢！。
设备事故故障案例分析
一、故障现象：接调度通知，1#炉倾动有问题，随即晚班电工赶到现场1#炉操作工反映炉子零位有时候不正，倾动有时无动作，电工就打开电脑检修画面，氧枪等待点的信号有，炉子炉前炉后零位信号也都有，打电话通知白班上来，白班一上来马上更换零位接近开关，后恢复正常。
二、故障原因：1.1#炉零位接近开关失灵是造成此次事故的主要原因2.值班电工与生产单位协调不力以及信息汇报制度执行不够是造成此次事故扩大的又一原因三、处理方法：1．严格按照定期更换周期对直接影响生产的重要电气元件进行定期更换。
2．对一些设备死角或长期没有更换过的并对生产有影响的更换元件利用检修时间进行更换。
一、故障现象：调度通知晚班电工2#炉4#振动仓有一振动电机掉下，电工随即赶到现场发现是后新增振动电机（不影响生产）经检查电机发现电机地脚断裂，固定螺丝退出。
二、故障原因：1.电机地脚断裂，固定螺丝退出是故障的直接原因2.电机质量差是故障的间接原因3.白班点检不到位时故障的主要原因三、处理方法：1．加强点巡检力度。
2．加强对备件验收的力度。
3．备件不合格的坚决不上线。
2#炉补水阀事故案例一、故障现象：电工接调度通知，1#炉汽包水位低报警，氧枪自动提枪，而且不能下枪。
于是电工赶到现场，发现2#炉汽包补水阀电机温度很高，而且一开就跳闸，于是就对线路和电机进行测量检查，发现线路正常，电机烧坏。
于是马上通知班组人员拿电机过来进行更换，更换完毕后对关到位限位也进行了调整，开到位也检查后反复试车后正常。
二、故障原因：1.调整限位时发现关到位限位较后导致电机过载是造成此次事故的主要原因。
2.空开容量过大，导致电机过负荷时不能有效跳闸进行保护。
三、处理方法：1．规范调限位的程序，在进行调限位时手动盘到位后再往回盘两圈，此点定为限位点。
2．现使用16A的空开，把空开容量降低，改为3A的空开。
一、故障经过：晚班接调度通知2#炉插板阀不动作，电工赶到现场发现两个插板阀都无动作就到电磁站发现空开跳电，送电后正常，经检查发现2#插板阀线包接头处铜线裸露且有接地现象。
失效分析案例
失效分析案例在进行失效分析之前，我们首先需要了解失效分析的概念。
失效分析是指对产品、设备或系统在使用过程中出现的故障进行深入的分析和研究，以找出故障的原因，并提出相应的改进措施，以避免类似故障再次发生。
失效分析通常包括对故障样本的收集、实验室测试、数据分析和结论总结等步骤。
在实际工程中，失效分析是非常重要的一项工作。
通过失效分析，我们可以找出产品或设备的潜在问题，从而提高产品的质量和可靠性。
同时，失效分析也可以为产品的设计和制造提供重要的参考，帮助我们改进产品的设计和工艺，提高产品的性能和可靠性。
下面，我们以一个实际案例来说明失效分析的过程和方法。
某工厂生产的一种电子产品，在使用过程中出现了频繁的断电现象，导致产品无法正常工作。
经过初步调查和分析，发现这一问题已经影响了大量产品的正常使用，严重影响了客户的使用体验和产品的声誉。
因此，我们迫切需要进行失效分析，找出问题的根源，并提出改进措施。
首先，我们收集了大量的故障样本，并进行了详细的外观检查和实验室测试。
通过对故障产品的拆解和分析，我们发现了一个潜在的问题，产品内部的电路板存在设计缺陷，导致在特定条件下容易发生短路现象，从而引起产品的断电故障。
接着，我们对电路板的设计和工艺进行了深入分析，找出了设计和制造过程中存在的问题和不足。
在数据分析的基础上，我们得出了结论，产品断电故障的根本原因是电路板的设计缺陷和制造工艺不合理。
为了解决这一问题，我们提出了相应的改进措施，对电路板的设计进行优化，增强其抗干扰能力；对制造工艺进行调整，提高产品的稳定性和可靠性。
经过一系列的改进和验证，最终成功解决了产品的断电故障问题，提高了产品的质量和可靠性。
通过这个案例，我们可以看到失效分析对产品质量和可靠性的重要性。
只有通过深入的失效分析，找出问题的根源，并提出相应的改进措施，才能真正解决产品存在的问题，提高产品的质量和可靠性。
因此，在工程实践中，我们应该重视失效分析工作，不断提升自身的失效分析能力，为产品的设计和制造提供更好的支持和保障。
民用飞机失效分析实例选编
民用飞机失效分析实例选编
根据航空安全管理办法，民用飞机制造企业、运营企业和航空局应当对民用飞机的失
效事件进行及时清查，并分析时间和原因的形成，提供有关的维修或更正措施，以期尽量
减少失效事件发生率。
一个反映民用飞机失效的实例将进一步阐述失效的清查和分析。
一架运营企业的民用
飞机在其航班操作过程中，由于发动机故障导致航班延误，空中客车公司调查此事件，分
析了失效原因。
首先，清查了飞机发动机技术状况，发现该发动机运转中发动机火花塞无法正常工作，检查发动机大活塞进口和出口压力发现，进口压力较之出口压力减少12磅，此现象推断
火花塞故障影响到发动机运行，最终造成航班延误。
接着，空中客车公司进行了进一步的分析，从发动机调试资料中，特别是拆卸火花塞
发现，火花塞活塞销内孔有气液混合物流出，拆卸后更明显，火花塞应急修理工艺推算出
上次修理工作没有完全到位，严重影响到发动机火花塞的运行，导致航班延误。
通过及时有效的失效清查分析，空中客车公司分析出失效的原因为发动机火花塞故障，并采取了应急措施更换火花塞，从而解决了该问题。
同时，它还对由火花塞失效而造成的
航班延误造成的损失负责，安慰乘客减少不愉快。
经过上述实例，民航机构应当积极及时清查和分析失效事件，海纳百川，体系失效原因，及时将失效故障点注入维修数据库，从而减少失效率，确保航班安全操作。
设备维保中的常见故障案例分析
经验法
根据维修人员多年的经验，通 过触摸、听声音等方式判断设 备是否存在故障。
故障树分析法
通过建立故障树，对设备可能 出现的故障进行系统性的分析
和诊断。
设备故障排除流程
01
确定故障
02
制定维修方案
03 准备维修工具和备件
04
实施维修
测试与验收
05
通过故障诊断方法确定故障的类型和位置。
根据故障类型和位置，制定相应的维修方案。
电气故障通常表现为设备控制系统失灵、电机不启动、电 路短路等。
详细描述
某工厂的数控机床在运行过程中突然停止工作，原因是控 制系统的电路板出现短路，导致控制系统失灵。
总结词
电气故障的排查需要检查电路连接、电器元件、控制系统 等，以及设备的接地和防护措施。
详细描述
在上述案例中，维修人员通过检查控制系统的电路板和连 接线路，发现了电路板上的某处短路现象，及时进行了修 复，恢复了设备的正常运行。
液压与气动故障案例
液压与气动故障通常表现为设备动作异常、压力波动 、泄漏等。
输入 标题
详细描述
某工厂的注塑机在运行过程中出现动作异常，原因是 液压系统中的某一油路发生堵塞，导致液压油的流动 受阻。
总结词
总结词
在上述案例中，维修人员通过检查液压系统的油路和 阀件，发现了堵塞的油路，及时进行了清洗和疏通，
THANK YOU
感谢聆听
制定合理的检查与保养计划，定期对 设备的关键部位进行检查，及时更换 磨损或损坏的零部件。同时，应注重 设备的润滑、清洁和防腐工作，保持 设备良好的工作状态。
建立完善的设备管理制度
总结词
建立完善的设备管理制度，明确设备管理流程、责任分工和考核标准，确保设备的正常运行和维护。
失效分析案例讲解
原始资料收集及失效件初步检查
枪管加工工艺 枪管材料：30CrNi2WVA 军工钢(GJB) 长：111 mm 内径：9mm 壁厚：115 mm (内壁镀铬,有6条膛线) 原材料由φ42 mm的棒材通过锻造改拔成φ28 mm 的棒材,然后经以下工艺流程制成枪管成品: 下料→调质→深孔钻→电解抛光→挤丝→去应力→ 机加工→热处理→校直→机加工→酸洗(去除氧化膜) → 镀铬→打高压弹→磁粉探伤→检验→入成品库
失效机理分析及模拟验证 模拟验证试验
取20根与断裂枪管同状态的枪管进行校直模拟试验,对 枪管施加约1 t的压力使其变形,然后进行校直(以上工艺与 实际校直工序相同),校直后进行磁粉探伤,没有发现裂纹,因 此断裂不是由于校直裂纹扩展引起的。 探伤后,所有样品放在酸洗液(去除氧化膜酸溶液)中浸 30 min,取出后清洗并放置24 h,然后再次进行探伤, 5根枪 管出现了裂纹,长度在0.5-1cm之间,裂纹源在校直压点截面 的两侧,两侧均有裂纹产生。 对裂纹枪管进行高压试验,枪管马上断裂,其断口的宏观、 微观形貌与失效件基本一致,说明裂纹是由应力腐蚀引起的。
断口分析 断口宏观分析
宏观断口观察发现裂纹源在枪管内表面阴、阳线的交 界线上,裂纹扩展部分有明显的放射条纹,裂纹以裂源为中 心呈弧形向外扩展,最终断裂部位有明显的剪切唇。 用显微镜观察裂纹,发现裂纹源部分有约0.02 mm深 的渗铬层(图5白色部位),明显大于整体渗铬层深度(0.01 mm),说明枪管在内膛镀铬前已经产生了裂纹。
失效件初步检查
断裂枪管的裂纹都出现在管中部(图1),即进行校直时 的压点处。裂纹源在枪管内壁阴线与阳线的交界线上,成曲 线向外扩展,裂纹长度在410cm左右。根据断口的宏观形貌 (图2),可发现断口为脆性断口,裂源区、扩展区和瞬断区分 明。
2-_失效分析案例2
爆米花效应引起塑封器件 内引线开路
4
MOS输入保护电路静电放电损伤
高温试验后引线键合失效
输入保护二极管烧毁
二极管保护电路漏电烧毁
二极管保护电路漏电烧毁
树脂暴裂拉断金丝，双基极二 极管BT33EJ开路
装机前进行过
-40℃～85℃高低温循 环和冲击 , 树脂内涂 料在温度和机械应力 下产生裂纹，拉断金 丝引线使二极管开路 失效
5
内涂胶裂纹拉断发射极引线
开关管高 低温试验和振 动试验后开路
三端稳压器失效
化学开封 后发现，输入 电源电压过 高，芯片表面 输入端引线键 合点周边金属 化连线烧毁
时钟电路静电放电损伤
瞬变电压引起的器件内部互联 线间击穿短路
去除芯片表面钝化层、金属化层后，SEM观察发现有微小击穿点
金属化铝－硅接触窗过合金
开关二极管 芯片粘接不良
电极分离面光滑且严重氧化 分离界面焊料光滑
6
芯片破裂三极管参数漂移
封装和键合应 力造成三极管芯 片破裂
基极键合区
封装和键合应力造成塑封三极管 芯片破裂
基极键合 区损伤 和芯 片裂纹
三态缓冲器 244F性能不稳定
整机做55℃高温环境 试验时，整机工作不 正常，表现为所驱动 总线的时序出现异 常，用相同厂家和型 号的另一电路更换 后，整机工作恢复正 常。 水汽含量 好品1266ppM 失效品6724ppM
时间：2分钟
过电证据：下层金属严重损伤
49％ HF 1.5 分钟
结论
• 与静电放电（ESD）相比，过电应力（EOS） 持续时间长，电流大
• 过热是EOS的主要特点 • 电－热共同引起：金属电迁移、金－铝键合点
形成金－铝化合物 • 热－机械应力引起：塑封器件的塑封材料和管
设备故障排除与维修管理实例分析与解决方案总结
加强维修人员之间的协作与沟通，确保故障排除和维修工作的顺利 进行。
解决方案三：提高维修人员技能水平
定期培训与考核
01
定期对维修人员进行培训和考核，提高其专业技能和理论知识
，确保其具备处理复杂故障的能力。
引进先进技术与方法
02
及时引进先进的维修技术和方法，提高维修人员的技术水平和
3
维修管理信息化
完善维修管理信息系统，实现维修流程的信息化 、标准化和规范化，提高维修工作的协同性和效 率。
改进建议
加强预防性维护
推行定期的预防性维护计划，及时发 现潜在故障并进行处理，降低突发故 障的风险。
提高维修人员技能
定期对维修人员进行技术培训和技能 提升，确保他们具备处理复杂故障的 能力。
解决方案
检查阀体和密封件是否磨损或老化，如有需要更换；检查执行机构是否正常工作，排除执 行机构故障；定期对阀门进行维护和保养，保持阀门良好的工作状态。
02 维修管理实例分析
实例一：定期维修管理
总结词
定期维修管理是一种常见的维修策略，通过定期检查和维修设备，确保其正常 运行。
详细描述
定期维修管理通常根据设备的磨损和老化规律，以及使用频率和强度等因素， 制定合理的维修周期。在维修周期内，对设备进行全面的检查、清洁、调整和 必要的更换部件，以预防设备故障的发生。
找出故障原因并采取措施预防类似故障的再次发生。
03 解决方案总结
解决方案一：加强设备日常维护保养
定期检查设备运行
状况
通过定期检查，及时发现潜在的 故障隐患，避免设备在运行过程 中出现突发故障。
实施预防性维护计
划
制定并执行预防性维护计划，对 设备进行周期性的保养和维修， 延长设备使用寿命。
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裂纹宏观形貌
裂纹微观形貌
脱甲烷塔开裂
186
类似的事故在2009年6月沿海某石化企业C5装置上再次重现
该装置14台塔中的6台安装8个月后在下封头与裙座连接焊缝部位发生风 载引起的疲劳断裂，开裂情况如图所示。
断口宏观形貌
断口微观形貌
C5装置塔开裂
187
下图为2005年6月某气田低温分离器开工阶段发生爆炸,共造成2人死亡。 根本原因是设计时为防腐而选用的复合板材料欠妥，在制造时又未考虑
基材与复合层材料的不同热处理要求，热处理时残余应力无法充分消除，复 合层材料却受到损伤，加速了超标缺陷的扩展，最终导致爆炸事故。
裂纹断口 宏观形貌
裂纹断口 微观形貌
低温分离器爆炸残骇
裂纹微观 形貌
188
2.4.2 时机选择不当
下图为某石化企业6台2000m3液化石油气球罐，材料为07MnCrMoVR，首次开 罐检验时发现了大量裂纹；
2.4 若干静设备与无损检测相关的失效事故
2.4.1 方法选择不当
下 图 为 2008 年 5 月 某 炼 化 企 业 脱 甲 烷 塔 发 生 的 开 裂 事 故 。 该 塔 高 77.7m ， 上 段 直 径 Φ2600mm,下段直径Φ3600mm,壁厚18~40mm,材质为304不锈钢。
该塔安装完八个月后(未投入使用)，在塔体变径段(锥段)大小端焊缝、裙座焊缝、人孔接 管等部位都出现了穿透性开裂现象。
下图为2007年6月某炼油厂制氢装置余热回收换热器集合管焊缝发生的蒸 汽与瓦斯泄漏事故，造成了装置紧急停车。
原因是设计时未考虑到347H不锈钢焊缝可能在600℃高温环境下产生再热 裂纹，而错误地选用了347H不锈钢有缝钢管引起的。
裂口宏观形貌
开裂宏观形貌
断口宏观形貌
换热器集合管焊缝开裂
裂纹微观形貌
某炼化企业的2台2000m3丙烯球罐，材料为07MnNiCrMoVDR，使用一年开罐检 验时也发现了大量表面裂纹，且裂纹最深已达壁厚的一半，历时八个月修复才得 以重新投用。
主要原因：材料再热裂纹倾向与焊接接头冷裂纹敏感性的矛盾在设计制造时 没有充分考虑。
次要原因：湿H2S介质影响。
a. 应力腐蚀开裂宏观、微观形貌
直接原因是设计时根本没有考虑临海地区台风频繁所带来的循环载荷，导致焊缝中的原 始缺陷在风载荷的作用下发生了疲劳扩展，而临海环境中氯离子也对裂纹扩展起着推动作用 。焊缝中原始缺陷是由于制造时对40mm厚不锈钢焊缝采用了γ源检测，致使部分小缺陷无法 有效检出造成的，在这种情况下即使没有原始制造缺陷，长期使用也会不安全。
b. 再热裂纹宏观、微观形貌
烃类球罐典型裂纹形貌
189
某石化炼油厂，2010年大修检查发现脱盐水预热器管箱不锈钢复合层开 裂。(HN)
主要原因： 由于管箱进行了650℃/2h的整体消除应力热处理，导致不锈钢复合层发 生敏化，大量碳化物在晶界析出，从而发生碳酸晶间腐蚀。
脱盐水预热器管箱不锈钢复合层开裂
190
某石化炼油厂，2010年大修检查发现，反应流出物换热器管箱入口不锈 钢法兰开裂。
主要原因： (1) 法兰(0Cr18Ni9)为铸造，且化学成分不合格，S含量较高； (2) 焊接线能量过大导致近焊缝产生了液化裂纹； (3) 液化裂纹在运行过程中管线施加的载荷作用下不断扩展最终穿透导致 泄漏。
反应流出物换热器管箱入口不锈钢法兰开裂
191
2008年12月中石油某石化合成氨装置与转化炉工艺管线发生大面积TP321H 管箱焊缝开裂现象。(NX)
主要原因是设计选材不当， TP321H管箱焊缝和弯头母材在600~650℃ 温度 下长期运行发生了应力松弛开裂。
某煤化工厂预转化炉ห้องสมุดไป่ตู้线焊缝开裂
192
裂纹微观形貌
高温临氢管线阀门开裂
195
裂纹微观形貌
347H不锈钢管线再热裂纹
断口微观形貌
194
下图为某石化企业铸态奥氏体不锈钢阀门在高温临氢管线上长期使用后 出现的开裂现象。
原因是设计者与标准规范都未考虑到高温临氢环境下奥氏体不锈钢长期 使用后可能出现的马氏体组织变化及其对寿命的影响，设计时没有限定“使 用寿命”造成的。
裂纹宏观形貌
193
下图为2007年某煤制油公司厚壁奥氏体不锈钢管道环焊缝发生的严重再 热裂纹开裂现象，材质为347H，管道直径为611mm，壁厚为77mm，焊材为TS347Z。
原因是设计者为了降低大厚壁管道的焊接残余应力、提高高温使用性能 ，要求按标准规范进行稳定化热处理(900±10℃×4~6hr保温)，但设计者对稳 定化热处理可能对E347焊缝产生的损伤机理缺乏了解，导致奥氏体和铁素体 晶界上NbC析出、晶界脆化，最终造成了管道大面积的再热裂纹开裂