故障诊断技术在设备点检中的应用

第 1 期 一 3 7 一 故障诊断技术在设备点检中的应用 邱黎 明 兰州石 化公司化肥厂 甘肃 兰州 7 3 0 0 6 0 摘 要 在企业生产 中将设备点检制度和机械设备故障诊断技术相结合 可掌握设备运行状况 最大程度地避免事故发 生 降低事故造成的人员和财产损失 保障设备正常运行 关键词 设备点检制度 设备诊断技术 故障分类 故障征兆 设备点检管理制度是一项科学的管理方法 它 的基本依据是 再优秀 的员工也有疏漏之处 人存在着天生 的惰性 生产设备在使用过程中出 现 的恶性 事 故大 都起 源 于设 备松 动 积尘 缺 油 供 电缺相 短路 断路等简单故障 人 的天 生的惰 性加上简单故障即可能导致 恶性事故的发 生 点检 管理制度主 要的任务是通过 一套科学 的 管理方法 克服人 的惰性 避免低级错误导致恶 性事故发 生 通过检查人员对设备进行 点检 预 防性检查 可掌握设备技术状况 实行有效 的 计划 维 修 维 持和 改善 设备 性 能 预 防发生 事 故 达到延长机件寿命 减少停机时间 提高设 备工作效率 保障生产 降低 维修费用的 目的 为企业全员设备管理打下基础 设备诊断技术是掌握设备 的当前状态 与异 常 或 故障之间的关系 以预测未来 的技术 它包含 两方 面 一是对设 备的运行状态进行监测 二 是 在发现异常情况后对设备故障进行分析 诊断 将设备点检管理制度和机械设备故障诊 断技 术相 结合 可 以在很大程度 上避免事故发生 降 低事故造成 的人员和财产损失 保障设备正常运 行 通 过设备 点检 的 五定 1 定 点一 设 定检 查部位 项 目和 内容 2 定法一 设定检查 方法 3 定标一制定检查标准 4 定期一 设定检查周期 5 定人一确定点检项 目由谁实 施 以便监测 设备 的运行状况 及 时发现 问题 将设备故障消灭在萌芽状态 把岗位 日常点检 专业 定期 点检 专业精密 点检 技术诊 断与倾 向 管理 精度测试检查等结合 建立保证设备正常 运转 的防护 体 系 岗位 工人 是 设备 的维 护保 养 者 通过操作工人 的 日常点检 及时发现异常情 况 排 除小故障 进行 小修理 专业 点检人员依 据 实践经验和仪器 按照 固定 的方法和标准周期 对规定部位进行 点检 是设备维护 的专职人员 而专职技术人员进行精密点检 技术诊断和倾 向 管理 2 设备诊断技术 设备 故障诊 断技术 是利用测取机械 设备运行 中或相对静态条件下的状态信息 通过对所测信 号进行分析和处理 结合诊断对象 的历史状态 定量识别机械设备及零部件的实时技术状态 预 知有关异常故障和预测 未来的技术状态 确定必 要对策的技术 设备故障诊断的实施包括 1 简易诊断技 术 主要 由现场工作人员实施 对设备的运行状 态迅速而有效地作 出概括评价 主要手段是经验 评价法 为了提高维持生产设备的原有性能 通 过人 的五感 视 听 嗅 味 触 或者借助测 振仪 红外测温仪等仪器 按照预 先设定的周期 和方法 对设备上的规定部位 点 进行有无异 常的预防性周密检查的过程 以使 设备 隐患和缺 陷能够早发现 早预 防 早处理 这样 的设备检 查称为点检 2 精密诊断技术 主要 由专业技 术人 员实施 对简 易诊 断技术测得 的信息进行 深 入 的分析和处理 从而确定故障的性质 类别 部位 原 因 程度乃至发展趋势等各种情况 的技 术 2 1 机械设备的故障分类 2 1 1 按故障的发生原因分类 作者简介 邱 黎明 1 9 7 3 一 男 1 9 9 6 年毕业于中 南大学热能 工程专业 工程师 现在兰州石化公司化肥厂制水供水联合车间从 事设备管理工作 一 3 8 一 故障诊断 石 油 和 化工 设备 2 0 1 3 年第 1 6 卷 1 劣化故障 当机械设备投入使用后 随 着 时间的推移 在各种 因素影 响下 零件发生磨 损 疲劳 腐蚀 蠕变 以及金属材料组织改变等 不可逆 的变化过程 这 些变化过程使机械设备的 功 能随着时 间的延长而 逐渐 降低 因此 引起的故 障称为劣化故障 或称 时间相关故障 为 了把握 对象设备 的劣化倾 向程 度和减损量 的变化趋势 必须通过点检对其故障参数进行观察 实行定期 的劣化 量测 试 对设 备劣 化 的定量 数据 进行 管 理 并对劣化 的原因 部位进行分析 以控制对 象设备 的劣化倾 向 从而预知其使用寿命 最经 济地进行维护 2 人为故障 由于管理制度不健全 在违 反使用规 定和 维护保养规定等情况下使用机械设 备 如超载 使用 超速使用及违反操作规程使用 等 由此造 成的故 障称为人为故障 亦称错用故 障 通过 日常的岗位培训 加强员工的操作技 能 水平 严格 执行操作规程 可减少人为故障的发 生 2 1 2按故障持续时间分类 1 临时性故障 在很短的时间内发生的丧 失某些局部功能 的故障 这种 故障发生后不需修 复或更换零部件 只要对 故障部位进行调整 即可 恢 复其丧失 的功能 通过设备的点检 可及 时发 现进行及 时调整 避免造成 更大的持久性 的设备 故障 2 持久性故障 造成设备功能的丧失一直 持续到更换或修复故障零部件后 才 能恢 复设备 工作能力的故障 2 1 3 按故障的形成速度分类 1 突发性故障 系设备本身各种不利 因素 和偶然 的外界 因素共 同作用 的结果 这类故障 的 特征是其发生 的时 间与设备的状态变化和设备使 用 时间无关 是在无 明显故障预兆的情况下突然 发生的 因而又称为不可监测 故障 设备 点检 时 注 意有无异常状况 及时停用 切换设备避免造 成人员及设备的损失 2 渐发性故障 由各种老化过程积累而造 成的故障 设备使用 的时间越长 发生故 障的概 率越高 这类延 时故障提供 了进行故障监测 的可 能性 称为可监测故障 2 1 4按故障的性质分类 1 功能故障 设备不能继续完成其预定功 能的故障 常常 因为设备的个别零件损坏或卡涩 造成的 2 参数故 障 设备 的规定参数 超 出允许 的极 限值而造成的故障 如传动效率 降低 设备 处于丧失工作能力或工作 能力显著降低的故障状 态 2 1 5 按故障的危害性分类 1 灾难性故障 2 一般性故障 2 1 6按故障是否发生分类 1 实际故障 设备 已经发生的故障 2 潜在故障 设备 自身存在的可能发生的 故 障 在生产过程 中 严格执行机械设备 的使用 和维修规程 采取有效的故障诊 断措施 能防止 潜在故障发展成实际故障 2 2故障征兆的主要表现形式 2 2 1总体性能的变化 这是一种十分明显的常 见故障 在 日常的生产运行中经常出现 如离 心水泵不上量 这些故障迹象十分明显 容易 察觉 通过点检能及时发现 在进行故障诊断 时必须认真分析 才能正确判断故障的部位及 其 原因 2 2 2振动异常 机械设备振动是设备运行过程 中的一种属性 是不可避免的 但机械设备在 正常状态时振动参数数值应在允许范围内 如 果机械设备振动发生异常 一定是因故障引起 的 如转子的不平衡可引起径向的振动加大 2 2 3响声异常 机械设备处于正常的状态时 在运转过程中能听到的仅是一些均匀而轻微的 声音 如果在机械设备运行过程 中还伴随其它 杂乱而沉重 的声响 如连续或间歇发出沉重的 当 当 金属敲击声 这些机械设备运转声 响异常说明机械设备 的正常状态 已发生变化 异响故障不仅涉及范围相 当广泛 且经实践证 明 凡是声响沉重并伴有 明显振抖现象 的多为 严重故障 预告机械设备可能发生机件创伤性 事故 因此对响声异常故障必须认真对待 仔 细检查 正确判断 2 2 4过热现象 过热现象通常发生在发动机 变速器 制动器 轴承等部位 在正常工作状 态下 无论机械设备工作多长时间 这些部位 都应保持一定的工作温度 如果这些部位的温 第1 期 邱黎明 故障诊断技术在设备点检中的应用 一 3 9 度超过 了规定温度 即称为过热现象 表 明机 械设备 的某一部位存在潜在的故障 如变速器 或轴承发生过热现象多为缺少润滑油所致 对 过热现象是不可忽视 的 设备温度的测试可用 测温仪器进行测定 2 2 5磨损残余物激增 机械设备中的轴承 齿 轮 活塞环 以及缸筒等零件在运行过程中的磨 损残余物可在润滑油或液压油中采集到 油样 中磨损颗粒含量是机件损伤的函数 因此通过 磨损残余物 的收集和油样分析可 以获得有关磨 损故障的信息 它对研究机械磨损的部位和过 程 磨损失效的类型 磨损机理 油品评价有 着重要作用 是在不停机不解体情况下对设备 进行诊断的重要手段 油液分析 技术 的实施过 程包括取样 样 品制 备 检测 诊断与决策等步骤 2 2 6裂纹扩展 机械零件表面或 内部 的缺 陷 和损伤是导致机械故障的一种 隐患 现代无损 检测与评价技术 是在不损伤和不破坏材料或 设备结构的情况下 检测缺陷的存在 对其做 出定性 定量 形状 大小 位置 取 向 内 含物等 评定 进而分析缺陷对设备 的危害程 度 以便 在保证安全运 行 的条件 下 做 出带 伤设备是否继续服役的选择 避免由于设备不 必要的检修和更换造成的浪费 可用于早期诊 断 对 在 高温 高 压 高速 或 高 负荷 下运 行 的 设备 如锅炉 压力容器 飞机 宇航器 发动 机 电站等 如果存在具有裂纹等缺陷的部件 或在运行过程 中构件产生疲劳裂纹或应力腐蚀裂 纹 必将缩短使用寿命 降低安全可靠性 甚至 导致恶性事故发生 利用无损检测与评价技术可 对 设备进行跟踪检测和故障诊断 3结论 设备 点 检 中发现 的任何 异 常都 可 以通 过 技 术诊 断的方法查 明原 因 为方案决策和倾 向管理 提供依据 技术诊断是倾 向管理的数据提供 者 对设备按一定 的时 间进行精度检测和性能指标检 测 计算 良好率 分析劣化点 考评 设备性 能 保障设备安全稳定运行 参考文献 1 卜 铁生 设备点检管理 J 设备管理与维修 2 0 0 8 7 2 张来斌 王朝晖 张喜廷 樊建春 机械设备故障诊断技 术及方法 M 京 石油工业出版社 2 0 0 0 欢迎订阅2 0 1 3 年度 压力容器 杂志 月刊 邮局征订代号2 6 1 O 请到当地邮局订阅 压力容器 杂志由经国家新闻出版署批准出版的中央级技术刊物 中国科学技术协会主管 中国机械工程学会 压力容器分会主办 合肥通用机械研究院承办 国内外公开发行 国内统一刊号 c N3 4 1 0 5 8 T H 国际连续出版物 编号 I S S N1 o 0 1 4 8 3 7 号 月刊 大1 6 开本 每期定价8 o 0 元 全年定价9 6 0 0 元 含邮寄费 国外发行 中国国际 图书贸易总公司 北京3 9 9 信箱 国外发行代号 1 5 2 9 B M 压力容器 杂志是中国压力容器学会会刊 自1 9 8 4 年创刊以来 一直坚持学术性与实用性相结合的办刊方针 是压力容器行业的权威杂志之一 压力容器 杂志被评定为 中文核心期刊 编入 中国核心期刊要 目总览 第 五版 被科技部 中国科技论文统计源 期刊数据库确定为 中国科技核心期刊 等 杂志已加入了国内所有知名期 刊数据库