故障诊断发展new

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1、随着现代工业和科学技术的飞速发展，现代机械设备的功能越来越多，性能指标越来越高，组成和结构越来越复杂，自动化程度也越来越高，在现代工业化生产中的作用和影响显得越来越大。这些发展降低了生产成本，提高了劳动生产率，改善了产品质量，节约了能源，满足了工业生产的客观要求；但是，从机械系统设计的观点来看，其设计、制造、安装、运行、维护等都相应地提出了更高的要求，这些设备一般都是机械、能源、石化、冶金、运输、航空航天等其他国民经济支柱产业中的关键重要设备，在运行过程中内部的受力、热应变、摩擦、磨损、安装不良、维护

2、不当等主客观因素作用，一旦发生故障，轻则造成停机、停产，影响正常生产和产品质量，造成巨大的经济损失，重则造成机毁人亡的重大灾难性事故，带来不良的社会影响[1,2]。近年来，国内外由于机械设备故障引起的灾难性事故很多，2000年9月，三峡大坝工地发生了一起由于吊耳根部裂缝引起的截带机断裂严重事故，造成3人死亡，30多人受伤，产生了极坏的社会影响[3]；2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机由于泡沫隔绝工艺上存在缺陷，致使泡沫从航天飞机的外部油箱上脱落下来，造成返航着陆前爆炸解体，7名宇航员身亡的

3、人类航天史上的重大灾难[4]。2003年4月我海军一艘361号常规动力潜艇在内长山以东我领海进行训练时，因机械故障失事，艇上70名官兵不幸全部遇难[5]。2003年9月至2004年2月，在浙赣线、古太线、京沪线等处，发生4次因机车车轴疲劳断裂和1次因车轮疲劳断裂造成的货物列车脱轨重大事故，直接与间接经济损失达20亿元人民币[6]。2004年2月18日上午，伊朗东北部呼罗珊省一列装有燃料和化学物品的列车发生强烈爆炸，造成近320多人死亡，450多人受伤，5个村庄遭到严重损毁，造成至少2750万美元的经济

4、损失[7]。2005年2月14日15时，辽宁省阜新矿业(集团)有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生一起特别重大瓦斯爆炸事故，共造成214人死亡，30人受伤，直接经济损失4968.9万元[8]。2005年8月6日，哥伦比亚西加勒比航空公司的一架麦道－82客机16日从巴拿马飞往法属马提尼克岛的途中，在委内瑞拉西部山区由于发动机故障而坠毁，机上152名法国乘客和8名机组人员全部遇难[9]。2006年1月20日19时许，青藏铁路两列工程车由于机械故障造成火车追尾，致使1死8伤的严重事故[10]。北京时间2006

5、年7月9日6时50分，俄罗斯一架从莫斯科出发飞往伊尔库茨克的客机A－310在降落时由于制动系统液压刹车装置失灵而冲出跑道，造成火灾，致约150人死亡，多人受伤。且继9日发生重大空难后，10日又有3架飞机因引擎故障紧急着陆[11]。2007年4月18日7时45分左右，辽宁省铁岭市清河特殊钢有限公司发生钢水包滑落事故，装有30吨钢水的钢包在吊运下落至就位处2-3米时，由于单位管理不善、起重设备动力系统故障而突然滑落，钢水撒出，冲进车间内5米远的一间房屋，造成在屋内正在交接班的32人全部死亡，2名操作工轻伤

6、，直接经济损失达866.2万元的严重事故，这是多年来冶金行业最惨痛的事故[12]。2008年3月2日4时左右，山西省朔州市平鲁区冯家岭煤矿由主斜井提升机皮带起火发生火灾事故，造成9人死亡、6人受伤[13]。2008年6月20日，宁夏吉元冶金有限公司2号炉，熔融的硅铁出炉时，钢包脱落，铁水遇水引发爆炸，共造成2人死亡、3人重伤、11人轻伤[14]。2008年8月20日14时45分西班牙航空公司EC-HFP号麦道82型客机在西班牙马德里巴拉哈斯国际机场起飞时冲出跑道，机身断裂成两半并燃起大火，造成153人

7、死亡，19人受伤的重大空难[15]。因此，对设备进行状态监测与故障诊断，消除故障隐患，防止重大事故发生，已成为当前工业领域的重要研究课题之一。从20世纪60年代末期开始，国内外许多学者和工程技术人员对设备状态监测与故障诊断技术的理论、技术、方法及其工程应用等方面进行了大量深入的研究。特别是近20年来，随着科学技术的不断进步，计算机技术的迅速发展和普及，已成为一门以设备运行状态为依据，以预报和诊断设备故障为目的较为完整的新兴边缘综合性工程学科。应用先进的故障诊断技术，不仅可以发现早期故障，避免恶性事故的

8、发生，还可以从根本上解决设备定期维修中的维修不足和过剩维修的问题。譬如，日本采用故障诊断技术后，事故发生率减少了75%，维修费降低了25~50%；美国Pekrul发电厂实施故障诊断技术的生产与投入比高达36：1；我国冶金行业每年用于设备维修的费用高达250亿元，若推广故障诊断技术，则每年可以减少事故50~70%，节约维修费用10~30%[16]。由此可见，设备的状态监测与故障诊断不仅可以保证设备的安全可靠运行，实现设备维修制度由“事后维修”到“预知维修”