设备状态检测与故障诊断技术论文

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1、设备状态检测与故障诊断技术随着现代化工业的发展，设备能否安全可靠地以最佳状态运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障安全生产都具有十分重要的意义。如何有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和预测出故障的发生是十分必要的，这正是加强设备管理的重要环节和最重要的工作。设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程，因此对设备的运行状况应进行日常的、连续的、规范的工作状态的检查和测量，即工况监测或称状态监测，它是设备管理工作的一部分。K设备故障的定义和分类设备在工作过程中，因某种原因丧失规定功能的现象称为故障。按故障发生、发展的进程

2、可将故障分为突发性故障和渐发性故障。突发性故障在发生Z前无明显的可察征兆，而是突然发生的，且具有较大的破坏性。设备的重要部位进行连续监测。为了避免突发性故障，需要对渐发性故障是出于设备中某些零件的技术指标逐渐恶化，最终超出允许范围(或极限)而引发的故障。这类故障的发生与产品材料的磨损、腐蚀、疲劳等密切和关，其特点是：(1)故障发生的时间一般在元器件有效寿命的后期。(2)有规律性，可预防。(3)故障发生的概率与设备运转的时间有关。设备使用的时间越长，发生故障的概率越大，损坏的程度也越大。按故障的性质可将故障分为自然故障和人为故

3、障。自然故障分正常自然故障和界常自然故障。正常口然故障一般具有规律性，如设备正常工作磨损引起的故障即属这类故障，这类故障会对设备的自然寿命产生影响。异常自然故障是因设计和制造不恰当造成设备屮存在某些薄弱环节而引发的故障，这类故障带有偶然性，有时又具有突发性。人为故障是指设备运行屮操作使用不当或意外情况造成的故障。2、引起故障的原因设计原因：①设计不当，动态特性不良，运行时发生强迫振动或自激振动；②结构不合理，应力集中；③设计工作转速接近或落入临界转速区；④热膨胀量计算不准，导致热态对中不良；制造原因①零部件加工制造不良，精度

4、不够；②零件材质不良，强度不够，制造缺陷；③转子动平衡不符合技术要求；安装、维修①机械安装不当，零部件错位，预负荷大；②轴系对中不良；③机器几何参数（如配合间隙、过盈量及相对位置）调整不当；④管道应力大，机器在工作状态下改变了动态特性和安装精度；⑤转子长期放置不当，改变了动平衡精度；⑥未按规程检修，破坏了机器原有的配合性质和精度；操作运行①过程/工艺参数（如介质的温度、压力、流量、负荷等）偏离设计值，机器运行工况不正常；②机器在超转速、超负荷下运行，改变了机器的工作特性；③运行点接近或落入临界转速区；④润滑或冷却不良；⑤转子

5、局部损坏或结垢；⑥启停机或升降速过程操作不当，暖机不够，热膨胀不均匀或在临界区停留时间过久；机器劣化①长期运行，转子挠度增大或动平衡劣化；①转子局部损坏、脱落或产生裂纹；②零部件磨损、点蚀或腐蚀等；③配合面受力劣化，产生过盈不足或松动等，破坏了配合性质和精度；④机器基础沉降不均匀，机器壳体变形；3、描述故障的特征参量可以用直接特征参量或间接特征参量来描述故障。直接特征参量包括设备或部件的输出参数、设备零部件的损伤量，以设备或部件输出参数作为故障特征参量一般难以发现早期故障。4、状态检测的定义状态监测指通过传感器采集设备在运行

6、屮的各种信息，将其变为屯信号，再将获取的信号输入到信号处理系统进行处理，以便得到能反映设备运行状态的参数。如何将征兆信号提取出来，获得诊断决策的可靠依据是信号处理系统完成的一项重耍工作。5、监测参数及分析方法振幅：表示振动的严重程度，可用位移、速度或加速度表示分频振动：机器特征频率下的振幅和相位。旋转机械主要有工频(IX)、半倍频(0.5X)和二倍频(2X)等；频率：描述机器振动状态的十分重要的特征量；相位：动态特性、故障特性及转子的动平衡等具有重要意义；轴心位置：稳定情况轴承中心和对于转轴轴颈中心的位置；轴向位置(差胀):

7、转子与静子之间轴向间隙的变化值；对屮度：轴系转子之间的连接对屮程度；温度：轴瓦温度反映轴承运行情况；润滑油压：反映滑动轴承油膜的建立情况；6、状态监测优点(1)能正确监测设备(2)不搞定期维修，减少材料消耗和工作量，也可避免因修理出现的人为故障（3）增加了设备的安全性（4）定期测量出的结果可确定哪些机器需要修理、应什么时间修理、修理什么部位等。7、设备故障诊断技术的概念及实施过程设备故障诊断技术是指测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息，对所测信号进行处理和分析，并结合设备的历史状况，定量识别设备及具零、部件的实时技术状

8、态，预知有关开常、故障和预测未来技术状态，从而确定必要对策的技术。设备故障诊断技术的实施过程分为状态监测、分析诊断和治理预防三个阶段。分析诊断包括状态识别和诊断决策，即根据状态监测得到的能反映设备运行状态的征兆（或特征参数）的变化情况，或将征兆（或特征参数）与某故障状态参数（模式）进行比较