基于可靠性与风险评估的煤炭码头关键设备维修决策研究

摘要

近年来，随着煤炭码头装卸设备不断向着大型化、自动化和高效化发展，装卸设备维修管理问题日益突出。煤炭码头设备种类多、组成复杂，故障随机性强、模式多样、对设备可靠性影响不一，从而导致设备的维修管理复杂化。基于可靠性理论及设备故障风险评估方法，本文对新兴的筒仓煤炭码头关键设备维修决策问题进行了深入研究，主要内容如下：
　　首先，研究了筒仓煤炭码头设备组成和故障分析方法。对传统和筒仓煤炭码头装卸工艺进行分析，在筒仓煤炭码头关键设备工作原理基础上，详细分析了装船机、翻车机和皮带机的结构组成。基于故障模式及影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA），结合筒仓煤炭码头设备特点，研究了筒仓煤炭码头关键设备FMEA分析方法及分析流程；
　　第二，基于FMEA分析原理，对筒仓煤炭码头关键设备进行了可靠性分析。基于广泛收集的故障数据及关键设备的结构组成，对设备机构的功能和常见故障及影响进行分析，计算了设备的累积故障率，并对故障率指标进行评分；基于FMEA分析的基本原理、分析流程和设备的故障特点，对设备故障模式的严重程度和检测度进行综合评分，对装船机、翻车机和皮带机进行FMEA分析；
　　第三，基于模糊理论和逼近理想解的排序方法，对装船机和翻车机故障模式进行了风险评估。建立了筒仓煤炭码头关键设备指标体系，应用模糊数和信息熵，对指标值进行了模糊化和加权处理，并基于逼近理想解决策方法，研究了综合评价指标，完成了装船机溜筒机构和翻车机翻车系统故障模式风险评估；
　　最后，根据筒仓煤炭码头设备可靠性分析和风险评估结果，进行维修决策。基于以可靠性为中心（Reliability Centered Maintenance，RCM）的维修理论，建立了煤炭码头关键设备的RCM维修决策模型，并基于RCM逻辑决策流程，建立适用于煤炭码头设备维修方式决策标准，完成装船机溜筒机构和翻车机翻车系统的故障模式进行维修方式的决策。给出了常用的预防性维修周期确定方法，根据实际运营数据，对翻车机底梁开裂故障模式进行预防性维修周期计算。
　　通过以上研究工作，提出了基于可靠性和风险评估的煤炭码头关键设备维修决策，为今后煤炭码头关键设备的维修决策提供了新思路。

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第1章 绪论

1.1研究目的与意义

1.2设备可靠性评估国内外研究现状

1.3设备风险评估国内外研究现状

1.4设备可靠性维修决策研究现状

1.5主要研究的问题

第2章 筒仓煤炭码头关键设备组成与故障分析方法

2.1 筒仓煤炭码头装卸工艺流程及关键设备分析

2.2筒仓煤炭码头关键设备结构功能分析

2.3故障模式及影响分析方法

2.4本章小结

第3章 筒仓煤炭码头关键设备FMEA分析

3.1装船机可靠性分析

3.2翻车机可靠性分析

3.3皮带机可靠性分析

3.4本章小结

第4章 筒仓煤炭码头关键设备TOPSIS故障风险评估

4.1 设备风险评估

4.2 基于TOPSIS法的风险决策

4.3装船机故障风险评估

4.4翻车机故障风险评估

4.5 本章小结

第5章 基于可靠性和风险评估的筒仓煤炭码头关键设备维修决策

5.1 RCM维修的基本原理

5.2 基于RCM的煤炭码头关键设备维修方式决策

5.3筒仓煤炭码头关键设备预防性维修周期决策模型

5.4 本章小结

第6章 总结

6.1 研究结论

6.2 研究展望

致谢

参考文献