1、第四章 設備合同管理第一節 設備合同管理概述1999年3月15日第九屆全國人民代表大會第二次會議通過了中華人民共和國合同法，1999年10月1日起施行。該法由總則、分則和附則三部分組成。一、 合同的概念合同是平等主體的自然人、法人、其他組織之間設立、變更、終止民事權利義務關系的協議。設備工程合同是委托人與承包商就完成設備工程明確相互權利義務的協議。它包括設備工程設計合同、設備工程采購合同、設備工程加工承攬合同、設備工程安裝合同、設備工程保險合同等內容。二、 合同法的基本原則1、平等原則合同法律關系中的雙方當事人，不論自然人、法人，不論所有制的性質，不論經濟實力的強弱，其法律地位平等，任何一方不

2、得把自己的意志強加給另一方。平等原則是合同法律關系最本質特征的集中反映，是貫徹其他原則的前提和基礎。2、自愿原則其含義是，當事人按照自己的意思締結合同；決定合同的內容和對方當事人的選擇；在不違反法律強行性規定的前提下，自主選擇合同的形式。3、公平原則合同內容的確定應按社會公認的公平觀念進行，合同一方當事人或第三方確定合同的內容時，只有符合社會公認的公平觀念時，才對雙方當事人發生法律約束力。4、誠實信用原則誠實信用原則是民事活動應遵循最重要的原則。誠實信用是指，合同當事人在訂立和履行合同以及合同終止后的全過程中，都要講誠實，守信用，相互協作，不得濫用權力。5、遵守法律、維護社會公共利益的原則當事

3、人訂立、履行合同應當遵守法律和不得損害社會公共利益。在一般情況下，合同的訂立和履行，屬于合同當事人之間的民事行為，其主要涉及當事人的利益。6、依法成立的合同對當事人具有約束力的原則當事人應按照合同的約定履行各自的義務，非依法律規定或者取得相對人的同意，不得擅自變更或者解除合同；如果不履行合同義務或者履行合同義務不符合約定，應當依法承擔違約責任。第二節 設備設計合同管理一、 設備工程設計合同概述1、設備工程設計合同的概念設備工程設計合同是委托人與設計人就完成設備工程的設計明確相互權利義務的協議。2、設備工程設計合同的作用設備工程設計合同的作用表現為：（1） 有利于保證設備工程設計合同任務保質、保

4、期、保量順利完成。（2） 有利于委托與承包雙方明確各自的權利、義務的內容以及違約責任，一旦發生爭議，責任明確，避免了許多不必要的爭執。（3） 促使雙方當事人加強管理與經濟核算，提高管理水平。（4） 為設備監理工程師在項目設計階段的工作提供了監理依據、 3、設備工程設計合同內容（1）訂立合同以及的文件；（2）委托設計任務的沒人、范圍；（3）委托人應提高的有關資料、文件；（4）設計人應完成的設計成果；（5）設計費及支付；（6）其他；（7）違約責任。設備工程設計合同如果對技術的開發、轉讓、咨詢或服務有特定要求或對相關知識產權需要特殊保護的，當事人應簽訂專門的技術合同。設計階段的合同控制大型的設備工程

5、項目在合同中會設計很多標準和規范，承包商必須認真地執行合同規定的設計規范和標準，相對承包商的設計部門人員來講，了解和熟悉的是它們習慣使用的規范和標準，而對于合同中規定的規范和標準不一定能夠全面熟悉并遵守，例如某石化項目中一個單項裝置，業主在合同中規定的規范、標準和程序就多達558個（其中涉及工程實踐標準199個、技術規范123個、各種程序236個）。而承包商設計部門的人員不可能對這些規范、標準、程序都了解。因此，設計輸出就會在線性化發生很多的設計變更，設計變更越多越反映出設計輸出不成熟，最終會造成進度的延遲，工時和物力的浪費。因此，加強對設計過程的控制，讓設計人員事先了解并使用合同規定的技術規

6、范和標準，使他們在使用時知道應該注意到合同的規定。另一方面應加強對設計輸出的審查，按程序規定實施階段性的設計評審，使設計輸出復合設計輸入的要求，到達合同規定的技術性能和工藝要求。第三節 設備采購合同管理一、設備采購合同概述1、設備采購合同概念設備采購合同，是指設備出賣人將設備的所有權轉讓于買受人，買受人支付價款的合同。2、設備采購合同特征設備采購合同屬于買賣合同，具有買賣合同的一般特征：（1）出賣人與買受人訂立買賣合同，是以轉移財產所有權為目的。設備的出賣人應擔保享有標的物的所有權或者處分權。法律、行政法規禁止轉讓的設備不得以其為采購合同標的物；限制轉讓的設備，訂立采購合同應依照有關規定。設備

7、的所有權自標的物交付時起轉移，但法律另有規定或者當事人另有約定的除外。當事人可以在設備采購合同中約定買受人未履行支付價款或者其他義務的，設備的所有權屬于出賣人。設備所有權轉讓不包含設備中體現的知識產權。（2）買賣合同是雙務、有償合同。所謂雙務有償是指合同雙方互付一定義務，出賣人應當保質、保量、如期交付合同定購的設備，買受人應當按合同約定的條件接受貨物并及時支付貨款。（3）買賣合同是諾成合同。除了法律有特殊規定的情況外，當事人之間意思表示一致，買賣合同即可成立，并不以實物的交付為合同成立的條件。二、設備采購合同主要內容設備的采購合同，形式上分為約首、合同條款和約尾三部分。約首主要寫明采購方和供貨

8、方的單位名稱、合同編號和簽約地點。約尾是當事人就條款內容達成一致后，最終簽字蓋章時合同生效的有關內容，包括簽字的法定代表人或委托代理人、開戶行和賬號、合同的有效起止日期等。設備買賣雙方的實體權利和義務，均由合同條款來約定。合同條款應包括以下幾個方面內容：（1）產品名稱、商標、型號、生產廠家、定購數量、合同金額、供貨時間及每次供貨數量（2）質量要求的技術標準、供貨方隊質量負責的條件和期限；（3）交（提）貨地點、方式；（4）運輸方式及到站費用的負擔責任；（5）包裝標準、包裝物的供應與回收；（6）驗收標準、方法及提出異議的期限；（7）結算方式及期限；（8）如需提供擔保，另立合同擔保書作為合同附件；（

9、9）違約責任；（10）解決合同爭議的方法；（11）其他約定事項。三、設備采購階段的合同控制設備工程項目所需的設備，多數情況下由業主自行采購。若設備工程中的設備由承包商負責采購，重要的是合格供應商的選擇，承包商采購設備過程中對供應廠家的比較和選擇，應將結果報業主。對重要的關鍵設備采購可按上一章所述的招標投標過程進行控制。此外，對于重要設備還要對設備制造廠家實施設備監造是設備采購過程的重要程度，分級進行監造和管理。實施監造程度的等級，一般分為a、b、c、d四個等級，即a級為憑合格證接受；b級為出廠前的最終檢驗接受；c級為干警事先設定的見證點進行監造，出廠前進行驗收；d級為派員駐廠實施監造，對設備的

10、制造進行全過程的控制。根據設備工程的采購計劃同時制訂出所有設備的監造計劃，對需要事先設定的見證點進行監造的設備，在采購合同中應作出規定，把需要見證的項目列出見證表或者事后在供應商提交的質量檢驗計劃上設立需要見證的項目，以便對設備的制造過程的質量進行控制。設備制造過程中的油漆、包裝、儲運等環節，也是不容忽視的控制環節。由于油漆、包裝、儲運的問題，造成設備到達工地現場無法直接安裝，有的甚至損害嚴重，不得不返廠返工或返修。例如某設備工程項目的實施中，發生了許多類似問題：大型變壓器，由于內部鐵芯與殼體的隔離不好，運輸到工地發現鐵芯接地而返廠檢修；汽輪機整體轉子，由于軸承托架固定不好，在運輸過程中串位，

11、造成葉片損害甚至報廢；轉子軸徑因防護不良而銹蝕，造成嚴重后果；精密儀器受潮生銹、受震動發生偏差等。一旦發生類似問題，將導致工期拖延、成本增加。這一環節的控制，一方面要加強檢查，另一方面可以通過投保避免風險。當設備到達工地現場后，業主與供貨方應共同檢驗，一般需要對到貨的現狀進行拍照，包括卸貨前捆綁、就位的狀況，特別是外觀有損壞的地方。對到貨的數量進行清點，核對發貨清單與實物是否一致，對所有的檢查結果經承運人確認在記錄上簽字。對設備的外觀檢查時，如有必要可取下部分罩殼或擋板，作進一步檢查，以便查明內部結構安裝，加工質量和清潔狀況。對特殊防護措施的部位，如充氮保護要檢查氮氣壓力，有否泄露；充油部位有

12、否漏油等。對設備內部的質量問題，能夠當場檢驗的，應在卸貨后立即檢驗（如電氣的絕緣），以便及時發現問題。設備運抵現場后，對設備維護和防護也是應該注意的問題之一。設備到達現場后，應及時建立維護和防護記錄，對不同的設備維護和防護的要求是不一樣的，因此，要有專人負責對各種設備做記錄，包括定期檢查絕緣狀況、通電加熱烘干、充氮壓力、干燥劑狀態、轉動部件靈活與否、各種表計狀況、轉子盤轉等，對倉儲條件有特殊要求的設備，按照要求對溫度、濕度進行控制，及時記錄溫濕度的變化，將其控制在允許范圍內。對室外露天倉儲的設備應檢查原包裝的完好程度，應有一定的防雨雪、防臺風、防積水、防火、防鼠等措施。在采購過程中，對供貨商提

13、供的文件應注重文檔管理。一般來講，供貨商提交的設備安裝、維護、運行等文件，應包括流程圖、布置圖、安裝詳圖、管線清單、材料及備件清單、電氣圖、終端圖、噪音數據、計算書、安裝、運行說明書、維護手冊等。在設備采購合同履行中，還應對供應商按照設備采購合同規定為設備調試提供的備品配件進行查驗，并督促其在設備調試期間提供一定的技術支持和服務。第四節 設備承攬合同管理一、設備承攬合同概述1、設備承攬合同的概念設備承攬合同是攬承人按照定作人的要求完成工作，交付工作成果，定作人給付報酬的協議。承攬包括加工、定作、修理、復制、測試、檢驗等工作。承攬合同的內容包括承攬的標的、數量、質量、報酬、承攬方式、材料的提供、

14、履行期限、驗收標準和方法等條款。2、設備承攬合同的特征設備承攬合同具有以下特征：（1）設備承攬合同的標的是特定的工作成果，而不是一般的工程設備。（2）設備承攬合同的工作成果要具有相應的物質形態。（3）承攬人應以自己的設備、技術、勞力完成工作成果。二、設備制造階段的合同控制1、制造過程的見證當設計確定后，工程設備的質量好壞，在很大程度上取決于制造加工過程的控制。從原材料的采購，到毛坯形成、熱處理、粗加工、焊接、精加工、無損探傷、水壓試驗、部套試驗、總裝配、油漆，直到包裝，任何工序出現問題都會影響設備的質量。在設備承攬合同中所規定的材料代用、作業指導書、質量檢驗和試驗計劃、焊接工藝規范等工藝文件應

15、經業主或設備監理工程師的審查。承包商應根據審查的意見進行必要的文件修訂，以保證制造過程復合業主和合同的要求。設備監理工程師部件要審查工藝文件，而且對質量檢驗和試驗計劃上的r（文件見證點）/w（現場見證點）/h（停止待檢點）實施見證。對r點的見證是對文件和記錄進行審核，檢查相關的文件與記錄是否齊全、完整，是否有效，例如原材料進場的原始憑證包括廠方的合格證、機械性能試驗和化學分析報告等；制造過程中應作的報告或記錄。對w點的見證，是指在制造工序進行到該w點之前，承包商必須書面通知業主代表或設備監理工程師實施見證，若進行到該工序時業主代表未到現場，承包商可以繼續進行下道工序，但要由業主代表確認，對w點

16、的見證不僅是停留在該點的工序上，首先應檢查該工序之前的工序是否符合要求，該工序執行的工藝文件和圖紙是否有效；其次應檢查操作者的資格，特別是特種作業人員如是否取得特種作業操作資格證書；再次應檢查機械設備是否適用，精度能否保證；加工的材料是否符合圖紙要求；作業場所包括光線、環境、溫度、塵埃等是否合適；檢查工人使用的測量器具是否合格等。對h點的見證，內容與w點的見證類似，但程序有所不同，若業主代表未能到達制造現場時，除非事先得到業主的書面同意，否則制造工作必須停止，不可繼續進行下道工序。通過r/w/h的見證，設備監理工程師應在相應的文件上簽字。為確保設備制造質量符合合同要求，當事人在合同中應明確規定

17、對質量控制點（r/w/h）見證的實施辦法，包括對w/h見證的通知時間、通知辦法，h點的等待時間長短，承包商的工作超越見證點后的補救措施等。2、對檢查出的設備質量問題的處理對檢查出的設備質量問題按其嚴重程度實施分級管理。對于一個大型的設備工程項目，設備的設計、制造、安裝、調試等各階段，出現的質量問題可能會有上千個之多，應根據其性質、嚴重程度、影響范圍及處理方法等因素進行分類，分為一般的、重要的與嚴重的三類。通常這三類質量問題的數量是呈金字塔形式分布的，一般的不合格數量應占大多數，重要的數量占其次，而嚴重的不合格數量應該是極少數的。再按照質量問題的分類界限與定義，明確其負責部門與處理權限，并規定不

18、同的流轉順序。對于一般的質量問題，可以由承包商自行處理并記錄，以備業主檢查；對于重要的質量問題可以作為信息通報業主，若業主對其分類與處理方法有異議時，再予以糾正；對于第三類嚴重的質量問題，它可能會影響到設備的最終功能或者影響到設備的壽命及強度，對于這類質量問題的處理與糾正方案必須經過業主的同意與批準后，方可實施。應當注意的是，很多承包商往往對質量問題的發生、評估、處理、再見證的過程重視不夠，由檢查員或工長、車間主任全權處理，用“整改通知單”甚至口頭通知予以處置，不做任何記錄，更不向業主通知信息，片面地認為質量問題不需要保留任何的記錄，記錄多就表示質量不好，質量問題在其內部進行“消化”，甚至很嚴

19、重的質量問題也不通知業主，把一個不合格的產品或有潛在隱患的設備交給業主。事實上，質量問題數量的多少是反映了對設備質量的控制程度，并不能直接說明設備質量的好壞，恰恰相反，若一個設備工程項目實施過程中沒有任何質量問題的發生，設備工程質量更值得懷疑。對設備質量問題的處理，應要求承包商制定質量問題的控制程序，根據現場實際發生的質量問題的情況，每月或每季度編制一份設備質量問題報告，使各相關單位能十分清晰地了解到實際發生了多少各類質量問題，對每個質量問題處理的過程，問題解決的程度，何時能夠全部解決等信息。第五節 設備工程安裝合同管理一、設備工程安裝合同概述1、設備工程安裝合同的概念設備光信號安裝合同，是發

20、包人和承包人為完成商定的設備安裝調試工作，明確相互權利、義務關系的合同。依照設備工程安裝合同，承包人應完成一定的設備工程安裝調試任務，發包人應提供必要的條件并支付工程價款。設備工程安裝合同中，代表發包人進行合同管理的是設備監理工程師，工程師可以是發包人委派的發包人代表，也可以是監理單位派出的注冊設備監理師。2、設備工程安裝合同類型以付款方式進行劃分，設備工程安裝合同可分為以下幾種：（1）總價合同總價合同，是指在合同中確定一個完成項目的總價，承包人據此完成項目全部合同內容的合同。這種合同類型能夠使發包人在評標時易于確定報價最低的承包商，易于進行支付計算。但這類合同僅適應于工程量不太大且能精確計算

21、、工期較短、技術不太復雜、風險不大的項目。因此，采用這種合同類型要求發包人必須準備詳細全面的設計圖紙和各項說明，使承包人能準確計算工程量。（2）單價合同單價合同，是指承包人在投標時，以招標文件就分部分項工程所列出的工程量表確定各部分項目工程費用的合同類型。這類合同的適用范圍比較寬，其風險可以得到合理的分攤，并且能鼓勵承包人通過提高工效等手段從成本節約中提高利潤。這類合同履行中需要注意的問題則是雙方對實際工作量的確定。（3）成本加酬金合同成本加酬金合同，是由發包人向承包人支付工程項目的實際成本，并且按照事先約定的某一種方式支付酬金的合同類型。在這類合同中，發包人須承擔項目實際發生的一切費用，因此

22、也承擔了項目的全部風險。承包人由于無風險，其報酬往往也較低。這類合同的缺點是發包人對工程造價不易控制，承包人也往往不注意降低項目成本。這類合同主要適用于以下項目：一是需立即開展工作的項目；二是新型的工程項目，或對項目工程內容及技術經濟指標未確定的項目；三是風險大的項目。3、合同類型的選擇在才僅討論以付款方式劃分的合同類型的選擇，合同的內容視為不可選擇。選擇合同類型時應考慮如下因素：（1）項目規模和工期長短如果項目的規模較小，工期較短，合同類型的選擇余地較大，總價合同、單價合同及成本加酬金合同都可選擇。如果項目規模大、工期長，則項目的風險也大，合同履行中的不可預測因素也多。這類項目不宜采用總價合

23、同。（2）項目的競爭情況如果在某一時間和地點，愿意承包某一項目的承包人較多，則發包人擁有較多的主動權，可依照總價合同、單價合同、成本加酬金合同的順序進行選擇。（3）項目準備時間的長短對于不同的合同類型，發包人和承包人分別需要不同的準備時間和費用。總價合同需要的準備時間和費用最低，成本加酬金合同需要的準備時間和準備費用最高。對于一些緊急的項目如搶險救災等項目，給予發包人和承包人的準備時間非常短，因此只能采用成本加酬金的合同形式。反之，則可采用單價或總價合同形式。（4）項目的外部環境因素項目的外部環境因素包括：項目所在地區的政治局勢是否穩定、經濟局勢因素（如通貨膨脹、經濟發展速度等）、交通狀況、生

24、活條件等。項目的外部環境惡劣意味著項目的成本高、風險大、不可預測的因素多，承包人很難接收總價合同方式，而較適合采用成本加酬金合同。二、設備安裝階段的合同控制設備安裝的施工質量，對設備工程的進度、質量、費用都會產生重大影響。為了降低設備安裝階段給整個設備工程項目帶來的風險，對設備安裝過程進行控制是極為必要的。在設備安裝階段，應按照設備安裝合同的規定，要求承包商編制質量檢驗計劃itp（inspection and test plan），設立質量控制點。該質量檢驗計劃必須報設備監理工程師或業主批準，并在質量檢驗計劃上加設業主的控制點。對大學或重要的設備，還應要求承包商編制相應的安裝作業指導書，報設備

25、監理工程師或業主審批。業主對作業指導書提出審查意見的，承包商應按業主的意見修訂作業指導書，再經業主批準。只有經業主的批準，安裝作業指導書方可供現場使用。為了控制設備安裝質量，對安裝過程應實施見證簽字確認程序。凡質量檢驗計劃上有業主設置的質量控制點（b/w/h），業主或設備監理工程師應派代表參加見證。此外，在設備安裝過程中，承包商還必須建立安裝記錄，有些安裝記錄的數據必須經過業主簽字認可。安裝工作結束后，在移交給調試部門之前，必須有一次聯合檢查的步驟，即承包商的專業人員、業主代表包括各種專業的人員和調試、運行人員參加的聯合檢查。各專業人員從不同角度，按各專業的要求對設備的安裝提出不符合標準或沒有

26、滿足合同的地方，需要承包商按未完成項或消缺項來處理。聯合檢查的結果應該記錄在案，并有人對這些問題的處理進行跟蹤，對每一項問題的處理結果，應由業主代表簽字認可。當這些未完成項或消缺項全部清理完畢，該設備即安裝完畢，可以進行設備調試，設備的管轄權由調試人員接管。三、設備調試階段的合同控制工程設備的調試和試運行是工程設備移交給業主的最后階段，也是風險較大的階段，無論對設備還是對人身的安全都是至關重要的。因此，應采取相應的措施來降低該階段的風險。在調試開始前，應要求承包商提交設備工程的調試計劃，把整個工程分解成若干個子系統或單元，明確各個子系統或單元的調試項目或聯動試驗。當安裝調試計劃將對某一子系統或

27、單元進行調試時，還應對進入該調試區域的人員進行培訓，使他們了解程序的要求和注意事項。凡進入該調試區域工作的人員都應由調試指揮部門統一核發安全工作證卡，安全工作證卡的內容包括工作的性質、什么系統、哪個部位、是否動火作業、申請工作時間的長短、工作人員數量、負責人姓名、監督人姓名等內容。調試區域周圍應設置警示標志、警戒線，任何人員應憑安全工作證卡方可進入調試隔離區工作，在給定的時間內必須規劃安全工作證卡，則要辦理延期手續，總之，沒有許可是不能在隔離區域內工作的。在調試區域的所有電源開關、配電盤、閥門、手輪都應掛牌上鎖，沒有許可不能摘牌開鎖。掛牌的種類分為“警示”“禁用”“在用”幾種狀態。在隔離區內工

28、作完畢必須恢復原狀，歸還安全工作證卡時，由調試指揮部的人員確認已恢復原狀并收回安全工作證卡。調試工作必須使用規定的調試記錄表格進行記錄，由調試人員在每張表格上簽字，并且每張檢查表格都應留有業主代表簽字的地方。調試記錄表格分為兩類：一類是調試前的系統安裝檢查表，以驗證系統是否具備調試的條件，安裝工作是否符合要求；另一類是調試數據記錄表，用以記錄設備的性能、參數、各項指標是否達到設計的要求，設備在各種工況下運行是否滿足合同的要求。盡管調試工作是在安裝工作結束后進行的，但其準備工作應在設備安裝階段時開始。例如某石化項目汽電聯產裝置總共的調試表格達5167份，整個調試階段的所有表格都經過業主代表簽字確

29、認，在這種情況下，調試工作是受控的，提供的數據是可靠的。通過這些記錄表格的使用和現場相關程序的貫徹，可以很大程度的降低業主的風險。第五章 設備故障與診斷管理設備故障，一般是指設備或系統在使用中喪失或降低其規定功能的事件或現象。設備是企業為滿足某種生產對象的工藝要求或為完成工程項目的預計功能而配備的。設備的功能體現著它在生產活動中存在的價值和對生產的保證程度。在現代化生產中，由于設備結構復雜，自動化程度很高，各部分、各系統的聯系非常緊密，因而設備出現故障，哪怕是局部的失靈，都可能造成整個設備的停頓，整個流水線、整個自動化車間的停車。設備故障直接影響企業產品的數量和質量。通過探索故障發生的規律，對

30、故障進行記錄，對故障機理進行分析，以采取有效的措施來控制故障的發生。故障是設備在壽命周期過程中必然要發生的現象，它使設備暫時或永久地喪失其功能。通過對故障產生機理的了解，人們一方面從設備的設計、制造、安裝、維護過程中盡量尋找減少和延遲故障事件的辦法。另一方面，又從設備狀態監測和設備故障診斷中，努力提高故障發生的預知性，以便采取適當的措施，在考慮故障的條件下力求設備的壽命周期費用最省，提高設備的效益。第一節 設備故障的分類設備故障是多種多樣的，可以從不同角度對其進行分類。按發生狀態，設備故障可分為：（1）漸發性故障，是由于設備初始參數逐漸劣化而產生的，大部分機器的故障都屬于這類故障。這類故障與材

31、料的磨損、腐蝕、疲勞及蠕變等過程有密切的關系。（2）突發性故障，是各種不利因素以及偶然的外界影響共同作用而產生的，這種作用超出了設備所能承受的限度。例如：因機器使用不當或出現超負荷而引起零件折斷；因設備各項參數達到極值而引起的零件變形和斷裂。此類故障往往是突然發生的，事先無任何征兆。突發性故障多發生在設備初期使用階段，往往是由于設計、制造、裝配以及材質等缺陷，或者操作失誤、違章作業而造成的。按性質，設備故障可分為：（1）間斷性故障，指設備在短期內喪失其某些功能，稍加修理調試就能恢復，不需要更換零部件。（2）永久性故障，指設備某些零部件已損壞，需要更換或修理才能恢復使用。按影響程度，設備故障可分

32、為：（1）完全性故障，導致設備完全喪失功能。（2）局部性故障，導致設備，某些功能喪失。按發生原因劃分，設備故障可分為：（1）磨損性故障，由于設備正常磨損造成的故障。（2）錯用性故障，由于操作錯誤、維護不當造成的故障。（3）固定的薄弱性故障，由于設計問題使設備出現薄弱環節，在正常使用時產生的故障。按危險性，設備故障可分為：（1）危險性故障。例如，安全保護系統在需要動作時因故障失去保護作用，造成人身傷害和機床故障；制動系統失靈造成的故障等。（2）安全性故障。例如，安全保護系統在不需要動作時發生動作；造成機床不能起動的故障。按發生、發展規律，設備故障可分為：（1）隨機故障，故障發生的時間是隨機的。（

33、2）有規則故障，故障的發生有一定規律。每一種故障都有其主要特征，即所謂故障模式，或故障狀態。各種設備的故障狀態是相當繁雜的，但可歸納出以下數種：異常振動、磨損、疲勞、裂紋、破裂、過度變形、腐蝕、剝離、滲漏、堵塞、松弛、絕緣老化、異常聲響、油質劣化、材料劣化、粘合、污染及其他。第二節 故障產生原因設備故障產生的原因可分為源發性先天原因（設計原因、材料原因、制造原因、安裝原因等）和后天管理原因（保養原因、修理質量原因、操作原因、使用原因等）。源發性先天原因：1、設計原因 原設計結構、尺寸、配合、材料選擇不合理、超出零件強度、剛度、穩定性等許用條件等。2、原材料缺陷 材料選用不符合技術條件，材質不符

34、合規定的標準，鑄、鍛、焊件本身存在缺陷，熱處理變形是產生磨損、腐蝕、過度變形、疲勞、破裂等現象的原因。3、制造原因 原制造的機加工、鑄鍛、熱處理、裝配、標準元器件，從毛坯準備、切削加工、壓力加工、熱處理、焊接和裝配加工，到機械設備完成在機制工藝過程的每道工序中，都有可能積累應力集中，或產生微觀裂紋等缺陷，經裝配使用時才在工作狀態下顯現出來的原因。4、安裝原因 建筑基礎、墊鐵、地腳螺栓、水平度、防振等原因。后天性管理原因：1、設備保養原因 潤滑、擦拭、緊固、調整等原因。其中潤滑包括潤滑不良、不及時潤滑，油質不合格，油量不足或超量，油的牌號種類錯誤；加油點堵塞，自動潤滑系統工作不正常等。2、維修原

35、因 修理、調整、裝配不合格，備件、配件不合格，局部改進不合理等。3、操作原因 操作者精神不集中，不按規程操作，沒有培訓上崗操作、野蠻操作等。4、使用原因 加工件超規格，加工件不符合要求，超切削規范，加工件超重。設備超負荷等。設備在運轉過程中沒有預料到的使用條件變化，如出現過載、過熱、高壓、腐蝕、潤滑不良、漏電、漏油、操作失誤、維修護理不當等，都會引起設備故障。由以上故障分析可知，設備在進行各種分析時，大多強調設備物質形態方面的原因。事實上，由于管理混亂和管理不善帶來的故障，約占故障總數的30%40%。隨著科學技術的進步，人們對設備故障的分析不再僅僅停留對硬件形態的方面，而開始重視起軟件缺陷造成

36、的故障分析，例如，人的素質、操作技能、管理制度等。第三節 診斷技術與監測所謂設備診斷技術是定量地掌握設備狀態（指設備所受的應力、故障和劣化、強度和性能），與此設備的可靠性和性能，識別和評價其故障產生的原因、部位、危險程度，決定其修正方法。設備診斷技術是一門涉及到熟悉、物理、化學、力學、聲學、電子技術、機械、傳感技術、計算機技術和信號處理技術等多學科的綜合性學科。它依靠先進的傳感技術與在線檢測技術，采集設備的各種具有某些特征的動態信息，并對這些信息進行各種分析和處理，確認設備的異常表現，預測其發展趨勢，查明其產生原因、發生的部位和嚴重的程度，提出針對性的維護措施和處理方法。隨著設備復雜程度的增加

37、，各種零部件受力狀態和運行狀態不同，如變形、疲勞、沖擊、腐蝕、磨損和蠕變等因素以及它們之間相互作用，個零部件具有不同的失效原因和失效周期。設備的故障過程實際上是零部件失效過程。機械故障診斷實質上就是利用機器運行過程中各個零部件的二次效應（如由磨損后增大的間隙所造成的振動），由現象判斷本質，由局部推測整體，由當前預測未來。它是以機械為對象的行為科學，其最終目的就是力圖發揮出設備壽命周期的最大效益。機械設備故障診斷技術方面的檢測、分析和診斷的主要方法有：1）振動和噪聲診斷法；2）磨損殘留物、泄露物診斷法；3）溫度、壓力、流量和功率變化診斷法；4）應變、裂紋及聲發射診斷法。實行按狀態維修須根據不同機

38、器的特點，選擇恰當的診斷方法。設備診斷基本技術（1）檢測技術在進行設備診斷時，首先要定量檢測各種參數。有些數值可直接測得，也有許多應該檢測部位的數值不能直接測得，因此首先要考慮的是對各種不同的參數值如何監測。哪些項目需長期監測、短時監測或結合修理進行定期測定等。一般對于不需長期監測的量可采取定期停機測定并修理；對不能直接測到的數據可轉換為與之密切相關的數據進行檢測。盡量采用在運轉過程中不拆卸零部件的情況下進行檢測。在達到同樣效果的情況下，盡量選擇最少的參數進行檢測。根據設備的性質與要求，正確地應用與選擇傳感器也是很重要的問題。有些參數的取得，不需要傳感器，例如測定表面溫度。而有些參數不僅需要傳

39、感器，而且要聯系監測。要恰當地選擇傳感器裝置以獲取與設備狀態有關的診斷信息。（2）信號處理技術 信息是診斷設備狀態的依據，如果獲取的信號直接反映設備狀態，則與正常狀態的規定值相比較即可得出設備處于某種狀態的結論。但有些信號卻伴有干擾，如聲波、振動信號等，故需要濾波。通過數據壓縮，形式變換等處理，正確的提取與設備狀態和故障有關的征兆特征量，即為信號處理技術。（3）識別技術 根據特征量識別設備的狀態和故障，先要建立判別函數，確定判別函數，確定判別的標準，然后再將輸入的特征量與設備歷史資料和標準樣本比較從而獲得設備的狀態或故障的類型、部位、性質、原因和發展趨勢等結論性意見。（4）預測技術 預測技術就

40、是預測故障將經過怎樣的發展過程，何時達以危險的程度，推斷設備的可靠性及壽命期。（5）振動和噪聲診斷技術 振動和噪聲診斷方法，就是通過對機器設備表面部件的振動和噪聲的測量與分析，通過運用各種儀器對運轉中機械設備的振動和噪聲現象進行監測，以防范因振動對各種運轉設備產生的不良影響。監視設備內部狀況并進而預測判斷機器設備的狀態。它在不停機的情況下監測機械振動狀況，采集和分析振動信號，判斷設備狀態，從而搞好預防維修，防止故障和事故的發生。正由于振動的廣泛性、參數的多維性、測振技術的遙感性和實用性，決定了人們將振動監測與診斷列為設備診斷技術的最重要的手段。它的方便性、在線性和無損性使它的應用越來越廣泛。（

41、6）潤滑油磨粒檢測技術 。磨粒監測的技術方法有鐵譜分析技術、光譜分析技術和磁塞分析法，以及過濾分析法等（7）無損探傷技術 無損探傷是指在不損傷物體構件的前提下，借助于各種檢測方法，了解物體構件的內部結構和材質狀態的方法。無損探傷技術包括超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷以及聲發射檢測方法。在工業生產和故障診斷中目前應用最為廣泛的就是超聲波探傷技術。所謂超聲波探傷法是指由電震蕩在探頭中激發高頻聲波，高頻聲波入射到構件后若遇到缺陷，會反射、散射、衰減，再經探頭接受轉換為電信號，進而放大顯示，根據波形確定缺陷的部位、大小和性質，并根據相應的標準或規范判定缺陷的危害程度的方法。（8）溫度監測技術

42、 溫度監測技術是利用紅外技術等溫度測量的方法，檢測溫度變化，對機械設備上某部分的發熱狀態進行監測，發現設備異常征兆，從而判斷設備的運行狀態和故障程度的技術。其中紅外監測技術是非接觸式的，具有測量速度快、靈敏度高、范圍廣、遠距離、動態測量等特點，在高低壓電器、化工、熱工、工業窯爐以及電子設備工作狀態監測和運行故障的診斷中，比其他診斷技術，有著不可替代的優勢。在機械設備故障診斷中，溫度監測也可做為其他診斷方法的補充，在工業領域中被廣泛應用。監測的方法1、振動監測在機械設備的監測和診斷中，診斷監測是普遍常用的監測方法。振動是一切回轉運動和往復運動機械中最普遍的現象。產生機械振動的應用有很多，歸納起來

43、有以下幾方面原因：1）零部件加工或裝配中的偏心、軸彎曲，旋轉體的材質分布不勻，使設備運轉時產生慣性力。2）往復桿件，在往復運動時產生慣性力。3）支承零件以及傳動機構零件的磨損、損壞，會使機構及機件隨之產生振動。4）設備基座以及動力系統的激勵、在振動分析中，通常使用傳感器把機械能轉換成電能，使傳感器產生電信號并與機械振動呈函數關系。振動測量的傳感器，一般常用的有位移型傳感器、速度型傳感器和加速度型傳感器三種類型，根據測量參數的不同可選用不同的結構形式。2、溫度測量溫度是表示物體冷熱程度的物理量，也是物質分子運動能量大小的反映和標志。物體在生產或運行過程中許多物理現象和化學作用的結果，大多可歸結到

44、溫度這個狀態量上來，所以在設備中的機型機件和電氣元器件，常常會引起溫度變化而產生“熱故障”。因此，通過溫度監測來查出早期設備的故障是十分有效和必要的。例如，機件中由于不正確的故障位置、或過載運行、或軸承的磨損運轉、或潤滑不良等原因，會產生異常熱量。又如電氣系統中由于機件間摩擦磨損導致絕緣層破壞，負載過大、電阻值變化，電纜接頭老化、松動、接觸不良，都會使系統內局部區域產生異常升溫。3、裂紋檢測在機械構件或零部件的材質中，缺陷是難以避免的，但最危險的是出現裂紋缺陷。這種缺陷產生的原因很多，有的是熱加工引起的，有的是焊接不良造成的。也有的是經過長期運行后所產生的疲勞裂紋、蠕變裂紋。如果運行的機件上裂

45、紋產生控制，就會對設備安全和生產安全造成很大威脅甚至嚴重后果。4、磨損監測磨損狀態是機件故障失效的又一種常見形式。由于機器在正常傳動和運行中，需要傳遞轉速、轉矩和功率，這就會在機件有相對運動的接觸部位產生不可避免的磨損。這種磨損造成的故障在機械設備中所占比重較大，同時事故帶來的經濟損失也較嚴重。第四節 典型零件故障隨著現代工業的發展和科學技術的不斷提高，設備正不斷朝著大型化、高速化、連續化、集中化、自動化和精密化的方向發展，其組成和結構也變得越來越復雜，這直接導致故障率增加和診斷的異常困難，其中關鍵零部件如滾動軸承、齒輪等某些細微的損傷性故障或異常若不及時檢測并排除，就可能造成整個系統的失效、

46、癱瘓，甚至導致災難性后果。一、滾動軸承振動故障監測與診斷滾動軸承是機電設備中應用最為廣泛的機械部件，也是最易損壞的部件之一。近年來，國內外因軸承損傷性故障而引起的重大事故屢有發生。1、滾動軸承滾動軸承由內圈、外圈、滾動體和保持架四類零件組成，它的主要優點是：摩擦阻力小、啟動快、效率高；安裝、維修方便；制造成本低、滾動軸承在運轉過程中可能會由于各種由于引起損壞，如裝配不當、潤滑不良、水分和異物侵入、腐蝕和過載等都可能會導致軸承過早損壞。即使在安裝、潤滑和使用維護都正常的情況下，經過一段時間運轉，軸承也會出現疲勞剝落和磨損而不能正常工作。滾動軸承工作時內、外套圈間有相對運動，滾動體既自轉又圍繞軸承

47、中心公轉，滾動體和圈套分部受到不同的脈動接觸應力。根據工作情況，滾動軸承的故障原因是十分復雜的。2、滾動軸承的失效形式（1）疲勞剝落在滾動軸承的滾道或滾動體表面，由于承受交變負荷的作用使接觸面表層金屬呈片狀剝落，并逐步擴大而形成凹坑。若繼續運轉，則將形成面積剝落水域。由于安裝不當或軸承座孔與軸的中心線傾斜等原因將使軸承中局部區域承受較大負荷而出現早期疲勞破壞。（2）磨損當滾動軸承密封不好，使灰塵或微粒物質進入軸承，或是潤滑不良，將引起接觸表面較嚴重的擦傷或磨損，并使軸承的振動和噪聲增大。（3）裂紋和斷裂材料缺陷和熱處理不當，配合過盈量太大，組合設計不當，如支承面有溝槽而引起應力集中等，將形成套

48、圈裂紋和斷裂。（4）壓痕外界硬粒物質進入軸承中，并壓在滾動體與滾道之間，可使滾動表面形成壓痕。此外，過大的沖擊負荷也可以使接觸表面產生局部塑性變形而形成凹坑。當軸承靜止時，即使負荷很小，由于周圍環境的振動也將在滾道上形成均勻分布的凹坑。信號特征（1）軸承內圈損傷軸承內圈產生損傷時，如剝落、裂紋、點蝕等，若滾動軸無徑向間隙時，會產生沖擊振動。通常滾動軸承都有徑向間隙，且為單邊載荷，根據點蝕部分與滾動體發生沖擊接觸的位置的不同，振動的振幅大小會發生周期性的變化，即發生振幅調制。（2）軸承外圈損傷當軸承外滾道產生損傷時，如剝落、裂紋、點蝕等，在滾動體通過時也會產生沖擊振動。由于點蝕的位置與載荷方向的

49、相對位置是一定的，所以這時不存在振幅調制的情況。（3）軸承滾動體產生損傷時，如剝落、裂紋、點蝕等，缺陷部位通過內圈或外圈滾道表面時會產生沖擊振動。在滾動軸承無徑向間隙時，會產生沖擊振動。通常滾動軸承都有徑向間隙，因此，同內圈存在點蝕時的情況一樣，根據點蝕部位與內圈或外圈發生沖擊接觸的位置不同，也會發生振幅調制的情況，不過此時是以滾動體的公轉頻率進行振幅調制。（4）軸承偏心當滾動軸承的內圈出現嚴重磨損等情況時，軸承會出現偏心現象，當軸旋轉時，軸心（內圈中心）便會繞外圈中心振動擺動。滾動軸承的振動測量（1）測點位置的選擇不同機型軸承安裝的方式和結構是不同的。有的軸承安裝在軸承座上，而軸承座是外露的

50、，測點（即傳感器）應布置在軸承座上。有的裝在機械內部，或直接裝在箱體上，測點應選在與軸承座連接剛度較高的地方或箱體上的適當位置。總之，測點選擇應以盡可能多地獲得軸承外圈本身的振動信號為原則。注意：如果定期巡回監測，則每次測量時測點的位置要一致，這樣采得的數據才具有可比性。（2）測點方向的選擇測量方向應根據軸承的承載情況來考慮。如果軸承受徑向載荷，則應測量徑向振動；如果軸承承受軸向載荷，應測量軸向振動；如果軸向同時承受徑向和軸向荷載，則一般應同時在兩個方向布置傳感器。傳感器應盡可能布置在載荷密度最大的地方，以保證獲取盡可能大的軸承本身的振動信號。（3）測量標準的確定絕對標準 絕對標準是在規定了正

51、確的測量方法后而制訂的標準。它包括國際標準、國家標準、部頒標準、行業標準和企業標準等。使用絕對標準，必須用相同儀表、在同一部位、按相同條件進行測量。選用絕對標準，必須注意掌握標準適用的頻率范圍和測量方法等。相對標準 相對判斷標準是對同一部位定期進行測量，并按時間先后進行比較，以正常情況下的值為基準值，根據實測值與基準值的倍數比來進行判斷的方法。對于低頻振動，通常規定實測值達到基準值的1.52.0倍時為注意區，約4倍時為異常區；對于高頻振動，當實測值達到基準值的3倍時為注意區，6倍左右時為異常區域。類比標準 類比標準是指對若干個同一型號的軸承在相同的條件下同一部位進行振動監測，并將振值相互比較進

52、行判別的標準。需要注意的是，絕對判定標準是在標準和規范規定的檢測方法的基礎上制定的標準，因此必須注意其適用頻率范圍，并且必須按規定的方法進行振動檢測。適用于所有軸承的絕對判定標準是不存在的，因此一般都是兼用絕對判定標準、相對判定標準和類比判定標準，這樣才能獲得準確、可靠的診斷結果。齒輪箱振動故障監測與診斷齒輪傳動具有結構緊湊、效率高、壽命長、工作可靠和維修方便等特點，所以在運動和動力傳遞以及變更速度等各個方面得到了普遍應用。齒輪傳動也有明顯缺點，由于其特有的嚙合傳力方式造成兩個突出的問題：一是振動、噪聲較其他傳動方式大；二是當其制造工藝、材質、熱處理、裝配等因素未達到理想狀態時，常成為誘發機器

53、故障的重要因素，且診斷較為復雜。一、齒輪箱的失效由于與振動診斷齒輪傳動多以齒輪箱的結構出現。齒輪在運動中若產生故障，溫度、潤滑油中磨損物的含量及形態、齒輪箱的振動及輻射的噪聲、齒輪傳動軸的扭轉和扭矩、齒輪齒根應力分布等，都會從各自角度反映出故障信息，但是由于現場測試條件及分析技術所限，有些征兆的提取與分析不易實現，有些征兆反映的狀態情況不敏感。相對來講，齒輪箱的振動與噪聲（尤其是振動）是目前公認的最佳征兆提取量，它對運行狀態的反映迅速、真實、全面，能很好地反映出絕大部分齒輪故障的性質范圍，所以振動診斷在齒輪的故障中占有重要的地位。1、齒輪箱的失效形式和原因在齒輪箱的各類零件中，失效比例分別為：

54、齒輪60%，軸承19%，軸10%，箱體7%，緊固件3%，油封1%。由此可看出，在所有零件中，齒輪自身的失效比例最大。(1)由制造誤差引起的缺陷制造齒輪時通常會產生偏心、齒距誤差、基節誤差、齒形誤差等幾種典型誤差。偏心指齒輪基圓或分度圓與齒輪旋轉軸線不同軸的程度；齒距誤差指齒輪同一圓周上任意兩個齒距之差；基節誤差指齒輪上相鄰兩個同名齒形的兩個相互平行的切線間，實際齒距與公稱齒距之差；齒形誤差指在齒輪工作部分內，容納實際齒形的兩理論漸開線齒形間的距離。當齒輪的這些誤差較嚴重時，會引起齒輪傳動中忽快忽慢的轉動，嚙合時產生沖擊引起較大噪聲等。（2）由裝配誤差引起的故障由于裝配技術和裝配方法等原因，通常

55、在裝配齒輪時會造成“一端接觸”和齒輪軸的直線性偏差（不同軸、不對中）及齒輪的不平衡等異常現象。（3）運行中產生的故障齒輪運行一段時間后才產生的故障，主要與齒輪的熱處理質量及運行潤滑條件有關，也可能與世界不當或制造誤差或裝配不良有關。根據齒輪損傷的形貌和損傷過程或機理，故障的形式通常為齒的斷裂、齒面疲勞、齒面磨損或劃痕、塑性變形四類。（4）滾動軸承的失效滾動軸承是齒輪箱中最常見也是最易損壞的零件之一，它的破壞形式很復雜，主要有磨損失效、疲勞失效、磨損失效、壓痕失效、斷裂失效和膠合失效。2、齒輪箱振動診斷分析方法（1）時域平均法其原理是在檢測信號中消除噪聲干擾。此方法應用于故障分析的要點是：要有兩

56、個檢測信號，一是振動信號，二是轉軸旋轉的時標信號；光滑濾波；如需對傳動鏈中每一個齒輪進行監測，則需根據每個齒輪的周期更換時標。（2）頻譜分析法將測得的齒輪加速信號進行頻譜分析，從頻譜圖上看齒輪的嚙合頻率及其各階諧波的幅值變化情況，從而判斷有誤故障。（3）倒頻譜分析法倒頻譜方法用于齒輪故障邊頻帶的分析具有獨特的優越性，它的主要特點是受傳輸途徑的影響很小，在功率譜中模糊不清的信息在倒頻譜中卻一目了然，且倒頻譜能較好地檢測出功率上的周期成分，使之定量化。（4）其他分析法上述幾種方法是齒輪箱故障檢測的常用方法，但僅僅應用這些方法還不夠，這是因為齒輪箱的局部故障對振動的影響往往是短促的、脈沖式的，它既改

57、變振動信號的振幅，也使信號相位發生突變。因此，必須重視相位信號，應用時序模型、頻率調解等方法來解決。齒輪箱監測主要方法可分為油液監測和振動監測。在實際工作中，振動監測對齒輪箱的工作狀態作用較油液監測明顯。紅外測溫雖然簡易，但機械發生故障的征兆往往是裝備的局部或整體溫度升高，這種測量方法在對裝備故障的初期診斷是一種有效手段。第六章 設備磨損與潤滑管理磨損是設備失效的主要原因之一，而設備潤滑是防止和延緩零部件磨損和其他失效形式的主要手段之一。潤滑管理是設備管理的重要基礎工作，是設備“管、用、養、修”中至關重要的環節。設備潤滑不當必將加速設備磨損，造成設備故障和事故頻繁，加速設備技術狀態劣化。第一節 磨損及其類型物體工作表面的物質，由于表面相對運動而不斷損失的現象叫磨損。機械零件正常運動的磨損過程一般分為三個階段，（1）跑合階段（又稱磨合階段），新的摩擦副表面具有一定的粗糙度，真實接觸面積較小，跑合階段，表面逐漸磨平，真實接觸面積逐漸增大，磨損速度減緩。（2）穩定磨損階段，這一階段磨損緩慢穩定。（3）劇烈磨損階段，磨損速度急劇增長，機械效率下降，功率和潤滑油的損耗增加，精度喪失，產生異常噪音和振動，摩擦副溫度迅速升高，最終導致零件失效。磨損的類型根據磨損的破壞機理及機