气瓶安全性分析报告.doc

CO2ZYXT-HUAAN-编号: CODE版次: AREV.代替:SUPSD.齐齐哈尔市华安工业有限责任公司 Qiqihar city Huaan Industrial Co.Ltd.CO2ZYXT-HUAAN-型机载液态CO2增雨控制系统液态CO2气瓶组安全性分析报告 编/复制PREP D/DUPLD校 对CHK D审 核REV D用 户代 表CUSTOMERREPS.审 定AUDIT审 批GRANT批 准APPVL编制单位PREP.DEPT.实施日期IMPL.DATE1 范围本文件对CO2ZYXT-HUAAN-型机载液态CO2增雨控制系统CO2气瓶组进行了功能危险分析（FHA），确定了系统功能清单，提出了功能故障状态及确保功能安全的建议措施，通过故障模式影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）等方法进行了安全性评估（SSA），为CO2气瓶组安全性设计提供技术保障。2 引用文件气瓶检验安全技术 GB116402011 铝合金无缝气瓶3 术语和定义本文件中采用下列术语及定义。3.1 功能故障产品或产品的一部分不能完成预定功能的事件或状态。3.2 潜在故障产品或其组成部分即将不能完成规定功能的可鉴别的状态。3.3 单点故障引起产品故障的，且没有冗余或替代的工作程序作为补救的故障。3.4 故障模式故障的表现形式。3.5 故障影响故障模式对产品的使用、功能或状态所导致的结果。3.6 故障状态影响等级、概率及功能研制保证级别 故障状态影响等级、概率及功能研制保证级别的定义见表1。 表1 故障状态影响等级、概率及功能研制保证级别故障状态影响等级故障状态对飞机的影响定性描述功能研制保证级别灾难性故障（级）气瓶泄露极不可能的A危险的故障（级）气瓶大幅度降低安全裕度或功能能力不大可能的B重大的故障（级）显著降低安全裕度或功能能力很少的C轻微的故障（级）轻微降低气瓶安全裕度可能的D4 符号与缩略语 本文件采用下列符号，本文件用到的符号及缩略语见表2，故障树中常用的符号见表3。表2 符号与缩略语一览表代 号中文全称英文全称FHA功能危险分析Functional Hazard AssessmentFMEA故障模式及影响分析Failure Modes and Effects AnalysisFMES故障模式及影响总计Failure Modes and Effects SummaryFTA故障树分析Fault Tree Analysis SSA系统安全性评估System Safety Assessment表3 故障树中常用的符号符号类型符号符号名称符号说明事件符号矩形符号它表示故障事件，在矩形内注明故障事件的定义。它下面与逻辑门联接，表明该故障事件是此逻辑门的一个输出。它包括故障树中除底事件之外的所有中间事件及顶事件。圆形符号它表示底事件，或称基本事件。它是部件在设计的运行条件下所发生的随机故障事件。一般说它的故障分布是已知的，只能作为逻辑门的输入而不能作为输出。为进一步区分故障性质，又分为实线圆表示部件本身故障，虚线圆表示由人为错误引起的故障。菱形符号它表示省略事件。一般用以表示那些可能发生，但概率值较小，或者对此系统而言不需要再进一步分析的故障事件。这些故障事件在定性、定量分析中一般都可以忽略不计。逻辑符号 A B1 B2 Bn 逻辑“与门”设Bi（i=1，2，n）为门的输入事件；A为门的输出事件。Bi都发生时，A必然发生。这种逻辑关系称为事件交。相应的逻辑代数表达为：A=B1B2B3Bn A B1 B2Bn 逻辑“或门”当输入事件Bi中至少有一个发生时，则输出事件A发生，这种关系称事件并。相应的逻辑代数表达式为：A=B1B2B3Bn5 系统概述5.1 系统的审定基础说明1、液态CO2气瓶具有极小的泄露和破裂概率。 5.2 CO2气瓶组的功能 CO2气瓶组装载液态CO2的容器，是为了人工增雨提供气源保障。5.3 系统组成系统组成见表4。表4 系统组成序号名称型号/件号单机数量1气瓶LWH22-40-1541.1 瓶体1.2 瓶阀1.2.13密封圈1.2.2螺旋开关1.2.3释压活门（气瓶所有部件除了瓶体，其余全归到瓶阀组件下）5.4.1概述 液态CO2瓶是按照 （标准），采用国外进口材料 按照 等先进工艺方法进行加工的。工作压力为： 爆破压力为： 存储与工作的环境温度为 到 度。气瓶带有密封圈等部件保证密封性良好；气瓶瓶阀带有超压自动释放的功能，保证气瓶的安全性；（此处应对气瓶本身进行介绍，说明气瓶是安全的、可靠的）6 系统功能危险分析（FHA）6.1 填写功能危险分析（FHA）表功能危险分析（FHA）见表7表6.2 相关事件系统的功能清单系统的功能相关事件清单见表65。表65 相关事件系统的功能清单表序号危险说明顶层功能影响等级展开功能最大允许概率备注1存储液态CO2气瓶失效级6.810-52瓶体泄露级410-53气瓶爆炸级1x10-54瓶阀失效级2.8x10-56.3 系统分析方法选择的说明应考虑的应急和环境构型1、 气瓶应在避光阴凉处存储，禁止在存储周围存放易燃易爆物品；2、 环境温度超过50时不允许对载有CO2的气瓶做任何操作，例如：运输、安装、排气；3、 气瓶严禁超量充装，充装系数0.6。4瓶阀为一次性泄压阀，如果瓶阀泄压爆破片工作一次，必须更换瓶阀，更换新瓶阀后，应检查其气密性是否合格；5使用时避免给气瓶造成创伤，避免瓶阀遭到撞击；6气瓶有漏气、变形或者无法正常安装使用时，应报废处理，不可使用，7使用时应佩戴护具，以免冻伤（此处写气瓶使用中的要求与注意事项以及应急措施）6.4 填写功能危险分析(FHA)表系统功能危险性分析见表6表6 液态CO2瓶功能危险分析（FHA）表系统名称：液态CO2瓶ATA章节号：98-21-001功能2危险说明3工作状态或飞行阶段4危险对其它系统的影响5危险对飞机或人员的影响6影响等级7分析方法8合格审定/验证方法存储液态CO2气瓶爆炸气瓶泄露所有无会造成飞机或人员伤亡IVIFMEA、FTA、CCA设计预防、概率分析1. 适航符合性验证方法采用MC1、MC3、MC6。2. 在飞行手册、机组操作手册气瓶泄露会对人体造成不良影响IIIFMEA1. 适航符合性验证方法采用MC1、MC3、MC6。2. 在飞行手册、机组操作手册中编制“自动控制模式失效”“气瓶泄露”操作程序。 6.5相关事件清单相关事件清单见表7 表7 相关事件清单表序号ATA号危险说明影响等级最大允许概率备注198-21-00气瓶超压、瓶阀释压活门失效导致气瓶爆炸（此处写可能导致气瓶爆炸的因素，然后建立故障树进行分析）I10-9/飞行小时6.7 分析方法选择的说明根据FHA分析结果对于影响等级为的，采用故障模式影响分析（FMEA）方法。6.8 合格审定验证方法的说明MC1设计说明。对液态CO2瓶功用进行说明，以及对可能产生的失效模式进行的预防设计进行说明。MC2分析和计算。对液态CO2瓶进行安全性分析和失效概率计算。MC3安全性评估。对液态CO2瓶进行安全性评估。7 系统故障模式影响分析（FMEA）7.1 FMEA分析表格见表8表8 故障模式与影响分析编号描述功能失效模式故障率失效原因工作阶段局部影响高一层级影响最终影响检测手段补偿措施严酷度1.1瓶体存储液态CO2泄露所有阶段爆炸系统工作、飞行中机载液态CO2播撒系统表8 故障模式与影响分析编号描述功能失效模式故障率失效原因工作阶段局部影响高一层级影响最终影响检测手段补偿措施严酷度1.2密封圈控制存储液态CO2破损机载液态CO2播撒系统表8 故障模式与影响分析编号描述功能失效模式故障率失效原因工作阶段局部影响高一层级影响最终影响检测手段补偿措施严酷度1.3螺旋开关控制存储液态CO2泄露10-4所有阶段无法打开故障系统工作、飞行中机载液态CO2播撒系统表8 故障模式与影响分析编号描述功能失效模式故障率失效原因工作阶段局部影响高一层级影响最终影响检测手段补偿措施严酷度1.4释压活门泄露所有阶段无法打开故障系统工作、飞行中机载液态CO2播撒系统7.2 FMEA结果的分析 7.2.1 工作人员操作手册中需要编制的内容 7.2.1.1 原因分析：对液态CO2瓶工作过程中可能出现的应急状态和非正常状态编制处置程序。7.2.1.2 操作手册中需要编制的内容 （此处写在手册增加针对泄露应采取的措施，建议为：1、开启应急排放2、飞机通风系统开到最大量进行通风、3、将瓶阀拧死）对于初步功能危险分析(PFHA)，根据目前使用的先进技术，运用累积的经验，提出合格审定或验证的基本方法，这些方法包括设计预防、试验验证、概率分析及其他验证方法，该方法必须能证明最终的设计将是可接受的；或者（1）消除了假设的危险说明，或者（2）必须由分析验证危险是可接受的，或者（3）必须由试验验证故障影响是可以允许的。6.4 合格审定验证方法的说明在最终功能危险分析(FFHA)中，所有I、II危险都需处置。处置必须表明：设计满足每个确认的危险所要求的概率水平。对于影响等级为的，根据实际需要确定是否需要做进一步的分析工作；对于影响等级为的，一般采用故障模式影响分析（FMEA）或故障树分析（FTA）方法，对于影响等级为、II的，需要采用FMEA、FTA。表7 座舱压力控制系统功能危险分析（FHA）表1功能2危险说明A.功能丧失B.故障和不希望的动作C.其它系统的故障D.错用或共因事件3危险对其它系统的影响4危险对飞机或人员的影响5人工增雨效果6影响等级7分析方法8合格审定/验证方法控制A.丧失泄压控制功能不能完成7 系统故障模式影响分析（FMEA）： 7.1、II类单点故障清单在FMEA分析完成后，列出所有对系统/分系统影响的影响等级为、II类的单点故障模式，并提出设计中可以采取的改进措施。所有I类等级的危险性都应通过设计更改予以排除，以使其发生的概率足以低到可接受的水平。II类等级的危险性应采取设计措施降至最低并受到控制。8 系统故障树分析（FTA）8.1 故障树分析（FTA）顶事件的确定表9 故障树分析（FTA）顶事件序号顶事件名称1气瓶爆炸8.2 机载液态CO2播撒系统故障树机载液态CO2播撒系统故障树见图2。8 系统故障树分析（FTA） 液态CO2气瓶组故障树分析（FTA）是否是各个失效通道结合产生顶端事件图解说明的发展和量化，它使用从控制系统功能危险性分析（FHA）以及故障模式和影响分析（FMEA）得到的灾难和危险性事件目录作为其顶事件。8.2 液态CO2气瓶故障树液态CO2气瓶组故障树见图2。见图2 液态CO2气瓶故障树（底事件需要进行进一步的分析。最终结果必须保证顶事件的概率小于E-9）8.3 故障树底事件失效率的确定序号名称故障概率1材料强度不合格3.810-52气瓶超压110-33气瓶受到冲击110-34瓶口螺纹密封失效110-65密封圈失效110-56使用磨损510-67气体腐蚀510-68爆破片失效810-68