设备故障诊断 教学课件 作者 沈庆根 郑水英 主编chap1_概论_YJR.ppt

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1、2021/9/91本章的主要内容设备故障诊断的目的和意义设备故障诊断的含义和特性设备故障诊断技术的应用与发展设备故障诊断技术与维修方式的关系设备故障的类型和状态监测技术设备故障的类型及其可能原因设备故障诊断的功能和环节状态监测的技术和方法设备故障状态的识别方法2021/9/92基本定义诊断学Diagnostics来自希腊文意指鉴别、确定最早指医疗诊断，后为机器诊断诊断对象大的复杂系统子系统（部件）单个元件技术进展故障排除，用感觉、经验和简单仪器维修机制和可靠性工程，传感器技术和信号分析技术智能诊断，计算机技术、人工

2、智能和数据挖掘等2021/9/931.1设备故障诊断的目的和意义机械故障诊断技术设备健康的初级诊断，由现场作业人员进行精密诊断技术简易诊断技术设备状态和精密分析技术，由诊断专家实施设备的护士设备的医生异常2021/9/941.1设备故障诊断的目的和意义在现代化生产中，机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，如果某一零部件或设备出现故障而又未能及时发现和排除，其结果不仅可能导致设备本身损坏，甚至可能造成机毁人亡的严重后果。在流程生产系统中，如果某一关键设备因故障而不能继续运行，往往会涉及整个流程生产系统的运行，造成巨大

3、的经济损失。因此，对于流程设备的故障诊断具有极为重要的意义，例如电力工业的汽轮发电机组，冶金、石油化工的压缩机组等。在机械制造领域中，如柔性制造系统、计算机集成制造系统等，故障诊断技术也具有相同的重要性。因故障存在而可能导致加工质量降低，使整个机器产品质量无法保证。设备故障诊断可预测、预报设备未来的状态，是防止事故和计划外停机的有效手段，是设备维修的发展方向。2021/9/951.1设备故障诊断的目的和意义1.1.1设备故障诊断的含义和特性机械设备的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

4、，或出现不正常现象。产生故障的原因：通常是设备的构造处于不正常状态（劣化状态）各种设备由于制造精度、性能要求以及设计、操作规范不同，判别设备是否存在故障，故障的程度如何，是有不同标准的。压缩机的振动、压力容器的裂纹2021/9/961.1设备故障诊断的目的和意义1.1.1设备故障诊断的含义和特性机械设备的故障判断故障的准则：在给定的工作状态下，设备的功能与约束条件不能满足正常运行或原设计期望的要求。常见的故障：使设备或系统立即丧失其功能的破坏性故障由于设计、制造、安装、维护、检修等与设备性能有关的参数不适当造成设备

5、性能降低的故障设备在给定条件下工作时，由于操作不当引起的故障2021/9/971.1设备故障诊断的目的和意义1.1.1设备故障诊断的含义和特性故障的分类按故障性质：人为故障：由于操作失误造成的故障自然故障：设备运行时，由于设备自身的原因（发展规律）发生的故障按可恢复性：临时性故障、永久性故障临时性故障：通过修复或运行参数的调整，可以恢复到正常功能永久性故障：全部或部分永久丧失原有功能，除非更换或彻底整修故障零部件，是不能恢复功能的。2021/9/981.1设备故障诊断的目的和意义1.1.1设备故障诊断的含义和特性故

6、障的分类按故障发展的过程（速度）：渐发性故障、突发性故障渐发性故障：形成过程较长，即使性能指标略有超出允许值，短时间内不会发生严重问题，通过参数的连续监测，可以预测其发展趋势；突发性故障：故障发生的时间短暂，一般是先无明显征兆（征兆是指用参数表示的故障现象），一旦发生故障，往往造成破坏性或灾难性的后果。因此，对于同样是性能参数超标的故障，永久性的、突发性的并带有破坏性的故障严重程度要大得多。2021/9/991.1设备故障诊断的目的和意义1.1.1设备故障诊断的含义和特性故障的特性：多样性、层次性、多因素和相关性、

7、延时性、不确定性１－多样性有些设备因工艺参数变化、制造和安装中带来的问题，更会产生许多意想不到的其他故障。这就是故障的多样性。在化工过程装置中，有各类静设备（如换热器、传质容器、反应器、变换器、塔设备等）和动设备（如旋转机械、往复机械等），各种设备不仅结构不同，工艺参数各异，而且制造、安装过程的差异和使用环境不同，在运行期间可能会产生各种各样的故障。2021/9/9101.1设备故障诊断的目的和意义1.1.1设备故障诊断的含义和特性故障的特性：多样性、层次性、多因素和相关性、延时性、不确定性例：离心式、轴流式压缩机

8、压缩的工艺气体中带有粉料，烟气轮机中通过的烟气带有催化剂，容易引起转子的不平衡振动故障，摩擦、磨损故障。高速旋转机械容易产生轴承油膜不稳定故障，转子不对中故障。高速、高压的旋转机械容易发生流体激振故障，转子的自激振动故障。往复式压缩机容易发生管道振动故障，机器主要零部件的磨损、变形、断裂故障。高压容器最担心发生裂纹扩展故障，反应器、塔设备经常会发生内部腐蚀故