文档介绍：设备故障诊断
沈庆根郑水英
化学工业出版社
1 概论
设备故障诊断:指应用现代测试分析手段和诊断理论方法,对运行中的机械设备出现故障的机理、原因、部位和故障程度进行识别和诊断,并且根据诊断结论,确定设备的维修方法和防范措施。
设备故障:反映设备丧失工作效能的程度,或者指设备丧失了它所要求的规定性能或状态。
分类:由故障性质,分为临时性故障与永久性故障;由故障发展过程,分为渐发生故障与突发性故障
诊断:采用各种测试、分析手段和故障状态的识别方法来确定故障的性质、程度、类别和故障部位,并研究故障产生机理的一门学科。
设备故障诊断内容
第一部分:利用各种传感器和监测仪表获取设备运行状态的信息,即信号采集。采集到的信号需要用信号分析系统加以处理,去除无用信息,提取反映设备状态的有用信息(特征信息),从这些信息中发现设备各主要部件和零部件的性能是处于良好状态还是故障状态,这部分内容称为“状态监测”。
第二部分:如果发现设备工作状态不正常或存在故障,需要能够反映故障状态的特征参数和信息进行识别,利用专家的知识和经验,诊断出设备存在的故障类型、故障部位、故障程度和产生故障的原因,这部分内容称为“故障诊断”。
第三部分:根据诊断结论,采取控制、治理和预防措施的决策,称为“诊断决策”。
多样性
层次性
多因素和相关性
延时性
不确定性
现代化生产企业为了极大地提高工业生产水平和经济效益,不断地向规模化和高科技含量发展,生产装置趋向大型化、高速高效化、自动化和连续化,对设备的要求不仅是性能好,效率高,还要求在运行过程中少出故障,因故障停机带来的损失十分巨大。
国内设备故障诊断技术的应用是从20世纪80年代初开始,首先由部分高等院校和科研单位开展设备诊断技术的学术交流、理论研究和实际应用;随后在一些大型企业内建立了状态监测与故障诊断的组织机构,目前已有不少企业的关键设备能够达到长周期、满负荷运行。
国内外工业企业对生产用的设备,较为普遍采用的维修方式有事后维修和预防维修,预防性维修又分为定期维修和状态监测维修。
事后维修
又称故障维修,当设备性能、精度下降到合格水平以下或发生故障不能再继续使用时才进行的修理。
定期维修
一种以设备运行时间为基础的维修方式,又称计划维修,即根据设备的磨损规律,故障率出现规律,事先制定计划,确定修理类别、修理间隔期、修理内容及技术要求。
状态监测维修
在设备运行时,对它的各个主要部位产生的物理、化学信号进行状态监测,掌握设备的技术状况,对将要形成或已经形成的故障进行分析诊断,判断设备的劣化程度和部位,在故障发生前制定预知性维修计划,确定设备应该修理的内容和时间。
磨损
原因:运动部件相对摩擦,摩擦副之间缺少润滑,颗粒物料对叶片的冲刷等
后果:配合精度下降,机械效率下降,还会产生振动、噪声和发热变形等现象
变形
原因:外加负荷、不均匀热膨胀、管道力、物料冲击力、流体激振力、惯性力、内应力和设备结构变薄等
后果:破坏零部件的配合精度,产生动静元件之间的摩擦,引起机器振动
断裂
原因:负荷过大,局部应力集中,振动激烈,或在循环载荷下产生金属疲劳
后果:轻则引起机器振动,重则发生机器损坏、工艺气体外泄等
剥落和烧伤
原因:摩擦副润滑不良或断油,工作表面接触应力过大等
后果:机器工作表面精度下降,容易引发振动和疲劳失效等