ANALISIS DE FALLA CON DIAGRAMAS DE ÁRBOL

FTA

FTA

• Fue desarrollado por ingenieros para mejorar la seguridad de los sistemas de misiles.

• Entendieron que la mayoría de accidentes/incidentes resultan de fallas inherentes a un sistema.

• Un sistema consta de personas, equipo, material y factores ambientales.

• Los componentes de un sistema y su ambiente están interrelacionados.

• Una falla con cualquier parte puede afectar las demás partes.

CONCEPTO

• Es uno de los métodos de más amplio uso en el análisis de confiabilidad.

• Es un procedimiento deductivo para determinar las diversas combinaciones de fallas a nivel componente que pueden desencadenar eventos no deseados especificados al inicio del análisis.

• Para un sistema dado, se pueden hacer tantos análisis como eventos no deseados se deseen estudiar.

DIAGRAMAS ANALITICOS

• Son representaciones gráficas o ilustraciones de un proyecto o evento.

• Utilizan el razonamiento deductivo ya que empiezan con un evento general o un evento de resultado

• Elaboran por las ramas a los eventos específicos causantes

• Se refiere a los diagramas analíticos porque su estructura parece la de un árbol.

ÁRBOLES DE FALLA

• Árboles analíticos negativos.• Son herramientas excelentes para

localizar y corregir fallas. • Pueden usarse para prevenir o identificar

fallas antes de que ocurran, analizar accidentes o como herramientas investigativas para señalar fallas.

ESTRUCTURA

• “¿Cómo es posible que esto suceda?”

• Se identifican las causas principales.• Las ramas del árbol terminan cuando

estén completos todos los eventos que resultan en el evento negativo.

SIMBOLOGIA

Puerta Y Representa una condición.

En la cual todos los eventos mostrados debajo de la puerta (puerta de entrada) tiene que estar presentes para que ocurra el evento arriba de la puerta (evento de resultado).

Esto significa que el evento de resultado ocurrirá solamente si todos los eventos de entrada existen simultáneamente.

Representa una situación.

En la cual cualquier de los eventos mostrados debajo de la puerta (puerta de entrada) llevarán al evento mostrado arriba de la puerta (evento de resultado).

El evento ocurrirá si solamente uno o cualquier combinación de los eventos de entrada ocurre.

PUERTA O

SIMBOLOS PARA EVENTOS

1. Rectángulo. Es el principal componente básico del

árbol analítico. Es el evento negativo y se localiza en

el punto superior del árbol y puede localizarse por todo el árbol para indicar otros eventos que pueden dividirse más.

Este es el único símbolo que tendrá abajo una puerta de lógica y eventos de entrada.

2.- CIRCULO

• Representa un evento base en el árbol.

• Estos se encuentran en los niveles inferiores del árbol y no requieren más desarrollo o divisiones.

• No hay puertas o eventos debajo del evento base.

3.- DIAMANTE

• Identifica un evento terminal sin desarrollar. • Una rama del árbol de fallas puede terminar con un

diamante.• Por ejemplo, la mayoría de los proyectos requieren

personal, procedimientos, y equipo. El desarrollador del árbol tal vez se decida enfocarse en el aspecto de personal del procedimiento y no en los aspectos del equipo o procedimientos.

• En este caso el desarrollador usaría diamantes para mostrar “procedimientos” y “equipo” como eventos terminales no desarrollados.

4.- OVALO

• Representa una situación especial que puede ocurrir solamente si ocurren ciertas circunstancias.

• Esto se explica adentro del símbolo del ovalo.

• Un ejemplo de esto tal vez sea el caso de que si hay que cerrar ciertos interruptores por una secuencia específica antes de ocurrir una acción.

5.- TRIANGULO

• Significa una transferencia de una rama del árbol de fallas a otro lugar del árbol.

• Donde se conecta un triángulo al árbol con una flecha, todo que esté mostrado debajo del punto de conexión se pasa a otra área del árbol.

• Esta área se identifica con un triángulo correspondiente que se conecta al árbol con una línea vertical.

• Letras, números o figuras diferencian un grupo de símbolos de transferencia de otro.

• Para mantener la simplicidad del árbol analítico, el símbolo de transferencia debe usarse con moderación.

El evento de salida ocurre si uno o mas de los eventos entrada ocurre.

El evento salida ocurre si y solo si todos los eventos entrada o curren.

El evento salida ocurre cuando X ocurre y la condición A se presenta

El FTA consta los pasos siguientes:

1. Definir el evento superior: • Identificar el tipo de falla que se va a investigar.

a ) de que falla se trata

b ) cuando ocurre la falla• Hay 2 tipos de definición de falla: falla del sistema y

falla de un componente

2. Conocer el sistema.

3. Construir el árbol.

4. Validar el árbol.

5. Evaluar el árbol.

6. Considerar cambios constructivos.

7. Considerar alternativas y recomiende medidas.

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCION

• Mantenga un formato lógico, uniforme y consistente de nivel a nivel.

• Use títulos claros y precisos al escribir dentro de los símbolos de eventos.

• Las puertas de lógica deben limitarse a “la puerta y” y “la puerta o” y se debe usar símbolos de restricción solamente cuando sea necesario.

PRINCIPIOS DE CONSTRUCCION

• El triángulo de transferencia debe usarse muy poco o nunca. Mientras más se usa el triángulo de transferencia, más complicado se pone el árbol.

• El propósito del árbol es mantener el procedimiento tan sencillo como sea posible.

BENEFICIOS Y LIMITACIONES

• Beneficios: La ventaja principal son los datos valiosos que producen que permiten evaluar y mejorar la fiabilidad general del sistema. También evalúa la eficiencia y la necesidad de redundancia.

• Limitación: Una limitación es que el evento no deseado que se está evaluando tiene que ser previsto y todos los factores contribuyentes a la falla tienen que ser anticipados. Este esfuerzo puede llevar mucho tiempo y puede ser muy caro. Y finalmente, el éxito en general del proceso depende de la habilidad del analista involucrado.

EJEMPLOS

• FALLON EN COJINETES DE EQUIPOS

EVALUACION

• ANALISIS CUALITATIVO UTILIZANDO ALGEBRA:

Procedimiento

1. Dar códigos a los conectores y eventos básicos

2. Listar tipos de conectores y entradas

3. Escribirla ecuación Booleana de cada conector

4. Usar álgebra Booleana para resolver el evento principal en términos de conjuntos

5. Eliminar redundancias en los conjuntos, para que sean mínimos .

ANALISIS CUANTITATIVO

0.04

Sistema de refrigeración

Considere el sistema de la figura.

Consiste de:

bomba de velocidad constante ,

intercambiador de calor,

válvula de control,

tanque,

tubería.

La función del sistema es suplir con suficiente refrigeración al equipo principal. El evento principal en este caso es la perdida de flujo mínimo al intercambiador de calor. Ella puede ocurrir por falla en la línea principal o por problemas en la válvula. La ruptura de la tubería es un evento primario.

EJERCICIO

TRABAJO EN LABORATORIOREALIZAR UN ANALISIS ADMINISTRATIVO DEL EQUIPO,

DIAGNOSTICO DE FALLAS,

ANALISIS DE FALLAS (AMEF, ARBOLES DE FALLAS),

CONCLUCIONES.

ENTREGAR PROYECTO LUNES.

DIAGNOSTICOS

1. Identificar la falla.

2. Determinar si efectivamente se trata de una falla o si no lo es.

3. Si resulta que en efecto lo es, determina si es intermitente o continuo.

Problemas de Operario:

• Ocurren debido al uso incorrecto por parte de la persona que utiliza el equipo.

• Uno de los motivos es la falta de conocimiento adecuado del funcionamiento del equipo, que en ocasiones lleva a suponer que opera incorrectamente, cuando en realidad no existen problemas de funcionamiento como tal.

• Tales situaciones son de ocurrencia frecuente y debe ser una de las primeras instancia que se verifiquen.

Fallas en el suministro de potencia:

• Es una de las fallas más frecuentes, proviene de la fuente de potencia. En esta parte se manejan corrientes y voltaje apreciables, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente están sujetos a esfuerzos eléctricos y térmicos que pueden conducir a fallas en sus componentes.

Falla de componentes del circuito:

• Una de las causas más frecuentes de fallas en equipos digitales proviene de la fuente de potencia. Debido a que en esta parte del equipo se manejan corrientes y voltajes apreciables, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente de potencia están sujetos a esfuerzo eléctrico y térmico que pueden conducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia está averiada, el equipo deja de operar por completo.

Problemas debidos a ruidos.

• El ruido es una fuente potencial importante de problemas de falla. Ruido es toda señal extraña que dentro del equipo puede ser causa de operación incorrecta.

Efectos ambientales.

• A esta clase pertenecen todos aquellos problemas derivados del efecto ambiente en el que opera el equipo. Por ejemplo, es posible que la temperatura del recinto o sitio donde se ubica el equipo exceda los límites permisibles fijados por el fabricante.

• Por otra parte, la acumulación de grasas, polvo, químicos o abrasivos en el aire puede ocasionar fallas de funcionamiento.

• Las vibraciones excesivas también puede ser causa frecuente de problemas. Todo lo anterior puede introducir defectos mecánicos tales como corrosión de conectores, alambres quebrados o contactos de interruptores con exceso de acumuladores que impiden su accionamiento normal.

Problemas mecánicos.

• Son todos aquéllos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecánico.

• Éstos por lo general, son mucho más susceptibles de aparecer.