設備故障診斷沈慶根鄭水英化學工業出版社1概論1.1設備故障診斷的目的和意義1.1.1設備故障診斷的含義和特性1.1.1.1設備故障診斷的含義設備故障診斷：指應用現代測試分析手段和診斷理論方法，對運行中的機械設備出現故障的機理、原因、部位和故障程度進行識別和診斷，并且根據診斷結論，確定設備的維修方法和防范措施。設備故障：反映設備喪失工作效能的程度，或者指設備喪失了它所要求的規定性能或狀態。分類：由故障性質，分為臨時性故障與永久性故障；由故障發展過程，分為漸發生故障與突發性故障診斷：采用各種測試、分析手段和故障狀態的識別方法來確定故障的性質、程度、類別和故障部位，并研究故障產生機理的一門學科。1.1.2設備故障診斷技術的應用和發展現代化生產企業為了極大地提高工業生產水平和經濟效益，不斷地向規模化和高科技含量發展，生產裝置趨向大型化、高速高效化、自動化和連續化，對設備的要求不僅是性能好，效率高，還要求在運行過程中少出故障，因故障停機帶來的損失十分巨大。國內設備故障診斷技術的應用是從20世紀80年代初開始，首先由部分高等院校和科研單位開展設備診斷技術的學術交流、理論研究和實際應用；隨后在一些大型企業內建立了狀態監測與故障診斷的組織機構，目前已有不少企業的關鍵設備能夠達到長周期、滿負荷運行。1.1.3設備故障診斷技術與維修方式的關系國內外工業企業對生產用的設備，較為普遍采用的維修方式有事后維修和預防維修，預防性維修又分為定期維修和狀態監測維修。事后維修又稱故障維修，當設備性能、精度下降到合格水平以下或發生故障不能再繼續使用時才進行的修理。定期維修一種以設備運行時間為基礎的維修方式，又稱計劃維修，即根據設備的磨損規律，故障率出現規律，事先制定計劃，確定修理類別、修理間隔期、修理內容及技術要求。狀態監測維修在設備運行時，對它的各個主要部位產生的物理、化學信號進行狀態監測，掌握設備的技術狀況，對將要形成或已經形成的故障進行分析診斷，判斷設備的劣化程度和部位，在故障發生前制定預知性維修計劃，確定設備應該修理的內容和時間。1.2設備故障的類型和狀態監測技術1.2.1設備故障的類型及其可能原因1.2.1.1結構損傷性故障結構損傷性故障即設備結構內外產生與原始設計、加工狀態不一致的缺陷和損傷。裂紋

原因:疲勞、腐蝕、應力集中和應力突變等

后果：造成突發性事故，對壓力容器等尤其要監測裂紋的形成與擴展，否則會造成災難性事故。腐蝕

原因：設備材料耐蝕性差，有些材料內部存在應力腐蝕、電化腐蝕。

后果：引起金屬體減薄，強度變弱，表面接觸狀態變壞，設備失去效能，是一種危險的潛在故障。1.2.1.2運動狀態劣化性故障機器工作過程中由于受到各種非預期力的作用產生振動，振動即是機器性能劣化的表現，振動嚴重時會導致機器元件的損傷和破壞。旋轉機械中，引起振動的原因有以下幾點。(1)機械位置不良轉子不平衡、轉子不對中、軸承工作不穩定、熱態變形、零部件松動或機器底腳松動(2)剛性不足支承體、基礎剛性不足；轉子剛性不足(3)摩擦轉子與定子的干摩擦、內摩擦(4)流體激振壓力脈動和聲學共振；旋轉失速、喘振、汽蝕；滑動軸承油膜振蕩、浮環密封和迷宮密封中的流體激振(5)非線性的諧波共振1.2設備故障診斷的功能和環節信號采集—利用各類傳感器（包括人體的感覺器官）采集到能反映設備故障特性的運行參數信號處理—利用各種分析儀器對采集到的信息進行加工個分析處理，提取能反映故障狀態、性質、類型和程度的特征信息故障診斷—依賴人的知