设备状态监测技术及应用

设备状态监测技术及应用
交流与体会材料简述
一、设备状态监测及故障诊断 二、机械故障诊断 三、案例分析 四、状态监测及故障诊断技术意义、应用前
景
产生过程
大家知道，当前我国对设备的维护仍采用传统的计划、定期维修。而这 种方式带有很大盲目性， 设备有无故障、故障类型、故障部位、故障程 度难以准确把握。另外，由于良好部位的反复拆卸，机 械性能往往不理 想，甚至低于检修前。而且，没有必要的超前维修，带来人力、物力的 巨大浪费。
靠性提出更高的要求; 3.延长设备运转周期的要求; 4.维修人员培养难度大。
（二）设备故障监测诊断的意义 (1)及时掌握设备运行状态 (2)一旦发生事故，能自动记录故障过程，
准确分析，“有的放矢”
(3)通过对异常状态分析，在线调整延长 设备运转周期
(4)数据集累，了解设备性能，改进设计 (5)提高设备管理水平
设备专业现状：1998年早先的“化工设备与机械”改名为“过程装备 与控制工程”主要特点如下：1、过程装备，指与生产工艺即加工流 程性材料紧密结合，有其独特的过程单元设备和工程技术，如混合工 程、反应工程、分离工程及其设备等，与一般机械设备完全不同，有 其独特之处。2、控制工程，指对过程装备及其系统的状态和工况进 行监测、控制，以确保生产工艺有序稳定运行，提高过程装备的可靠 度和功能可利用度。3、过程装备与控制工程，指机、电、仪一体化 连续的复杂系统，它需要长周期稳定运行，并且系统中的各组成部分 （机泵、过程单元设备、管道、阀门、监测仪表、计算机系统等）均 互相关联、互相作用和互相制约，任何一点发生故障都会影响整个系 统，又由于加工的过程材料有些易燃易爆、有毒有害、高温高压等条 件下进行，系统的安全可靠性十分重要。（石化行业、电力、乃至冶 金等等）
1.诊断是现代设备维修工程中关键一环 故障:
故障 失稳 功能下降
损伤
征兆出现
机器非正常运行
零部件功能、形态和结构改变以及对环境的适应性下降
由干扰因素造成的损伤与设备抗损伤间的斗争
初始的有序稳定被打破
机器
干扰 或 内变
(四)设备诊断技术与维修
设备诊断技术与维修通常叫状态监测维修， 又叫预知维修，它是把状态监测技术与计划 修理结合起来，从而保证修理计划准确合理， 使修理与生产达到最佳平衡，设备的时间可 利用率为最高。
决定了：1、设备专业要以机电工程为主并与工艺过程密切结合，创 新单元工艺装备；2、与信息技术和知识工程密切结合，实现智能监 控和机电一体化；3、不仅仅研究单一的设备和机器，而且更主要的 是研究与过程生产融为一体的机、电、仪连续复杂系统。
今后设备管理的一个重要内容就是过程中监控即对机、电、仪连续复 杂系统进行状态监测与控制。
(五)预知维修的具体收益
（1）提高设备运转的安全性
设备诊断发现潜在缺陷，在设备运转到临近故障出现、影响 生产以前安排修理，就可以防止故障发生。尤其是当故障危及人 身安全和污染环境时，在故障发生前就进行检修，就具有更大的 意义了。
（2）提高设备的时间可利用率 采用设备诊断技术，可以有把握地延长按理论推算的检修间
状态监测和故障诊断技术实质上是了解和掌握设备在运行过程中的状态， 评价、预测设备的可靠性，早期发现故障，并对其原因、部位、危险程 度等进行识别、预报故障的发展趋势，并针对具体情况做出决策。
对设备的状态监测和故障诊断,实际上从设备诞生之日就已产生。当时 人们摸、听、看机器的振动、温度、噪声等，凭借工匠的经验，判断机 器某些故障并采取对策或者修复。原始的方法一直延续至今，在现代工 厂中，许多工人仍利用摸、听、看去判断机泵的状态。设备状态监测和 故障诊断作为一门工程技术，是从二十世纪六十年代以后才发展起来的。 最早起始于1961年美国开展的阿波罗登月计划，由于出现了一系列的 设备故障，1967年在美国宇航局（NASA）倡导下，在美国海军研究室 （ONR）主持成立了美国机械故障预防小组（MFPG），专门从事故 障诊断技术的研究与开发。1971年该小组划归美国国家标准局领导， 下设故障机理研究、检测诊断和预防技术、可靠性设计和材料耐久性评 价四个小组。英国在60年代末70年代初也开始了这方面的工作。设备 诊断技术在欧洲一些国家也有很大进展，如瑞典的SPM轴承监测技术、 挪威的船舶监测技术、丹麦的振动分析和声发射技术等。日本在钢铁、 化工、铁路等民用工业部门开发应用设备诊断技术也发展很快。我国从 七十年代末，在一些科研院所开展此项工作，近十几年来，设备诊断技 术越来越受到高等院校、科研单位和企业的重视ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ并得到了长足的发展。
(三)设备诊断技术
设备诊断技术包含两方面的工作内容，诊，
即通过设备的状态监测获得准确的数据和资料， 了解设备的运行状态；好似医务人员为了了解 病人发病的原因、病状和现象，对病人进行各 种检查和化验，以获得各种准确的数据。断， 就是医生根据检查和化验结果进行的分析和判 断，确定病人所患的疾病及严重程度。因此设 备诊断技术包括设备监测技术和故障的识别判 断技术。
早在1983年国家经委下达的《国营公交设备管理试行条例》中明确提出： “逐步采用现代故障诊断和状态监测技术，发展以状态监测为基础的预 制维修体制”。1987年国务院正式颁布全民所有制工业交通企业设备管 理条例，其中规定：“企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技 术，采用以设备状态监测为基础的设备维修方法，不断提高设备管理和 维修技术现代化水平”。
对于我们这样一个流程工业，真正搞好搞明白，想必各位都有感受， 新装置的开工，出现大量这样那样故障，不仅仅是工艺、设备那么简 单，还包括仪表、电器或一个复杂系统。
设备状态监测与故障诊断
(一)现代设备维修的特点: 1.现代设备大型化、高速化、自动化程度越
来越高，故障损失大; 2.高新技术的采用对现代设备的安全性、可
隔时间，从而减少了修理次数。另外，由于事先已掌握设备故障 的性质，就可以提前拟议处理方案、措施，做好人力、物力的准 备，减少了设备修理的停歇时间。