理论教育 探析失效分析在社会经济中的效益

探析失效分析在社会经济中的效益

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:失效分析的巨大社会经济效益是显而易见的,它主要表现在以下几个方面。至于失效引起的人员伤亡事故,更是难以用经济数字来表示的。热挤压用模具的寿命也有类似情况,我国不少厂家自制模具的使用寿命仅为日本进口模具的1/3。通过失效分析确定失效的可能因素和环节,从而有针对性地采取防范措施,则可起到事半功倍的效果。

探析失效分析在社会经济中的效益

失效分析的巨大社会经济效益是显而易见的,它主要表现在以下几个方面。

1.失效将造成巨大的经济损失

表1-1是根据1998—2015年国家质检总局关于全国特种设备安全状况通报,进行的锅炉压力容器、压力管道和气瓶发生严重事故以上的数据统计。

表1-1 1998—2015年我国锅炉、压力容器、压力管道和气瓶发生严重事故以上数据统计

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(续)

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产品发生失效后,往往造成整机的破坏甚至整个企业的生产停顿,由此将造成更大的间接损失。举例如下:

1999年10月,某化工企业试生产时阀门爆炸,导致国家级建设项目停产,遭受600多万元的直接损失。

2015年4月,由于管道焊接质量问题,腾龙芳烃(漳州)有限公司二甲苯装置发生爆炸着火重大事故,造成6人受伤,直接经济损失9457万元。

一台1000MW发电机组停机一天,其综合损失就达240万元,而这些停机往往是一根过热器管或导气管开裂引起的,其成本只有几百元。(www.daowen.com)

油套管是在抽油机采油工艺技术中大量使用的管具,在使用过程中经常会在连接螺纹处发生疲劳断裂、漏失、挤毁、破损、偏磨、腐蚀等失效,如长庆油田截止1996年底已有500多口井发生了不同程度的损伤,且每年以7%~10%的损伤率增加,管体也会因腐蚀而减薄甚至穿孔,导致管柱强度降低、材料耐蚀性下降、套压急剧上升、环空出水等现象。这严重影响了抽油机井的正常生产,并造成巨大的经济损失。

除此之外,机械产品的失效除造成本企业的损失外,往往引起相关企业的停产或减产,其实际损失往往比估算的还要大。至于失效引起的人员伤亡事故,更是难以用经济数字来表示的。

2.质量低劣、寿命短导致重大经济损失

一些量大面广的机械产品,由于质量低劣,使用寿命大大缩短,也将造成巨大的经济损失。

齿轮轴承、弹簧、轴及紧固件、工模具等是机械工业的基础件。一个具体件的失效,往往并不造成多大的经济损失,但是由于量大、涉及面广且失效频繁,由此而造成的经济损失也是十分巨大的。《中国制造2025》明确规定,尽快提升我国基础零件、基础材料和基础工艺水平,以期在此方面取得大的突破。

20世纪80年代,我国钢产量仅为日本的1/3,而高速工具钢的消耗却为日本的3倍,其重要原因之一,就是工模具用钢不合理及工模具寿命低。热挤压用模具的寿命也有类似情况,我国不少厂家自制模具的使用寿命仅为日本进口模具的1/3。除了模具的正常磨损等失效外,由于工艺原因造成的早期断裂占了相当大的比例。

当前,多数已经进入应用领域的MEMS器件或者正在研制的其他微机械器件将在其所应用的系统中起着非常重要的作用,虽然MEMS器件本身价格便宜,但其失效造成的损失非常巨大,一个明显的例子就是应用于军事上的MEMS器件。

3.提高设备运行和使用的安全性

一次重大的失效可能导致一场灾难性的事故。通过失效分析,可以避免和预防类似失效,从而提高设备安全性。设备的安全性问题是一个大问题,从航空航天器到电子仪表,从电站设备到旅游娱乐设施,从大型压力容器到家用液化气罐,都存在失效的可能性。2016年我国某电厂发生的焊管爆裂导致20多人遇难的事故提醒我们,这方面的问题还必须继续重视。通过失效分析确定失效的可能因素和环节,从而有针对性地采取防范措施,则可起到事半功倍的效果。如对于一些高压气瓶,通过断裂力学分析知道,要保证气瓶不发生脆性断裂(突发性断裂),必须提高其断裂韧度,通常采用高安全设计来确定零件尺寸。这样,即使发生开裂,在裂纹穿透瓶壁之前,也不会发生突然断裂。容器泄露后,易于发现,不至于酿成灾难性事故。

从上述事例中可以看到,机械产品的失效不仅造成巨大的、直接的经济损失,而且会造成更大的、间接的经济损失及人员伤亡。重大的工程零件的失效是如此,许多量大面广的、往往不被人们注意的小型零件的失效也是如此。但是,无论是哪种类型的失效,通过失效分析,明确失效模式,找出失效原因,采取改正或预防措施,使同类失效不再发生,或者把产品的失效限制在预先规定的范围内,都可挽回巨额的经济损失,并可获得巨大的社会效益。

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