设备故障的发生发展规律
设备“零”故障基础知识培训材料
消除微缺陷，开展预防性维修， 可以实现“零”故障
与事后维修的成本相比，预防 性维修收益更大
设备的维修模式对产品的生产 效率、质量有很大影响
生产设备与产品质量、交货期、 价格息息相关。
古人说：上医治未病，中医治欲病，下医治已病。同样的道理，对于设备 管理，开展全员消除微缺陷，预防性维修模式，设备可以实现“零”故障。
1.3 追求实现设备“零”故障的意义
员工
• 意识转变，增加自信 • 掌握方法，技能提升 • 有成就感，实现自我
设备
• 消除故障，减少停线 • 效率提升，延长使用 • 生产稳定，成本降低
企业
• 质量提升，准时交货 • 管理升级，抵御风险 • 国际接轨，成就卓越
第二部分
什么是设备“零”故障
2.1 故障的定义
定 设备、机器等规定的机能丧失的情况， 义 即“设备失去了规定的功能”。
语 “人为故意使设备发生障碍”。 源 70%-80%的故障是由于人为因素造成。
故障
故障的原因
1、基本条件不完备； 2、未遵守使用条件； 3、忽视劣化； 4、设计与制造设备的缺陷； 5、人员技巧欠佳。
设备故障的发生发展规律如下： 1）故障原因的结构：可能是单一因素、多因素或复合因素。 2）故障原因的渐变过程：故障是一个从量变到质变的过程，发 展过程如下：
设备“零”故障基础知识
设备动力部 TPM推进小组
目录
第一部分：为什么要追求实现设备“零”故障
04
第二部分：什么是设备“零”故障
07
第三部分：如何实现设备“零”故障
09
第一部分
为什么要追求实现“零”故障
1.1 设备故障的危害有哪些
设备故障的分类
设备异常情况的分类由于机器设备多种多样，因而故障的形式也有所不同，必须对其进行分类研究，以确定采用何种诊断方法，故障分类的形式主要有几种：一、按故障存在的程度分类1、暂时性故障这类故障带有间断性，是在一定条件下，系统所产生的功能上的故障，通过调整系统参数或运行参数，不需要更换零部件又可恢复系统的正常功能；2、永久性故障这类故障是由某些零部件损坏而引起的，必须经过更换或修复后才能消除故障。
这类故障还可分为完全丧失所应有的完全性故障及导致某些局部功能丧失的局部性故障。
二、按故障发生、发展的进程分类1、突发性故障出现故障前无明显征兆，难以靠早期试验或测试来预测。
这类故障发生时间很短暂，一般带有破坏性，如转子的断裂，人员误操作引起设备的损毁等属于这一类故障；2、渐发性故障设备在使用过程中某些零部件因疲劳、腐蚀、磨损等使性能逐渐下降，最终超出所允许值而发生的故障。
这类故障占有相当大的比重，具有一定的规律性，能通过早期状态监测和故障预备来预防。
以上两种类别的故障虽有区别，但彼此之间也可转化，如零部件磨损到一定程度也会导致突然断裂而引起突发性故障，这一点在设备运行中应予注意。
三、按故障严重程度分类1、破坏性故障它既是突发性又是永久性的，故障发生后往往危及设备和人身安全；2、非破坏性故障一般它是渐发性的又是局部性的，故障发生后暂时不会危及设备和人身的安全。
四、按故障发生的原因分类1、外因故障因操作人员操作不当或条件恶化而造成的故障，如调节系统的误动作，设备的超速运行等；2、内因故障设备在运行过程中，因设计或生产方面存在的潜在隐患而造成的故障。
如设备上的薄弱环节，制造商残余的局部应力和变形，材料的缺陷等都是潜在的因素。
五、按故障相关性分类1、相关故障也可称间接故障。
这种故障是由设备其他部件引起的，如滑动轴承因断油而烧瓦的故障是因油路系统故障而引起的，这一点在故障诊断中应予注意；2、非相关故障也可称直接故障。
这是因零部件的本身直接因素引起的对设备进行故障诊断首先应诊断这类故障。
电力系统中的电气设备故障率分析
电力系统中的电气设备故障率分析概述：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它负责将发电厂产生的电能传输给各个用户。
然而，在电力系统运行的过程中，电气设备故障是无法避免的。
本文将对电力系统中的电气设备故障率进行分析，旨在揭示电气设备故障的原因、特点以及如何降低故障率。
一、电气设备故障的原因电气设备故障的原因多种多样，可以归纳为以下几点：1. 设备老化：随着设备运行时间的增加，电气设备会逐渐老化，部件磨损、绝缘老化等问题会导致故障发生。
2. 外部环境因素：电气设备经常处于恶劣的外部环境中，例如高温、高湿等，这样的环境容易对设备造成损害。
3. 缺乏维护：电气设备需要定期维护，包括清洁、检修等，而如果缺乏维护，设备故障率将会增加。
二、电气设备故障的特点电气设备故障的特点主要有以下几个方面：1. 随机性：电气设备故障往往是随机发生的，无法预测具体时间和地点。
2. 短路故障率高：电气设备中的短路故障率相对较高，这是由于电路中电流过大、电气绝缘损坏等因素导致的。
3. 传播性：电气设备故障往往会扩散到周围设备，从而引发连锁反应。
因此，对一个设备的故障进行及时排查和修复至关重要，以免影响整个电力系统的正常运行。
三、电气设备故障率分析方法为了准确分析电气设备的故障率，我们可以运用以下几种方法：1. 统计分析法：通过对大量的历史故障数据进行统计和分析，我们可以得到电气设备故障率的趋势和规律。
这有助于预测未来故障的概率，从而采取相应的预防措施。
2. 失效模式与影响分析（FMEA）：FMEA方法将故障模式和失效原因与设备的重要性关联起来，从而评估设备故障对系统性能的影响。
通过FMEA分析，我们可以确定哪些设备是故障频率较高且对系统影响较大的，以便进行重点维护。
3. 实地检查和测试：定期对电气设备进行实地检查和测试，有助于发现潜在的故障因素。
这种方法可以通过电气设备的外观、温度、声音等特征进行对比和评估。
四、降低电气设备故障率的措施为了降低电气设备故障率，我们可以采取以下一些措施：1. 定期维护：定期维护设备，包括清洁、润滑、紧固连接等，可以延长设备的使用寿命，减少故障的发生。
机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述
机械设备故障规律及运行趋势预测方法综述摘要：机械设备是指由具有特定功能的结构巧成，使用或者巧用机械动力装置，用来完成特定的工作，支持企业功能的附属资产，包括单独的机器和机器的组合。
而现代机械设备精度高、功能多、自动化程度高，可以实现企业高速、高负荷的生产作业要求。
所以在机械设备运行时应该找出机械设备故障的规律和掌握其的运行趋势，从而进行预测预防。
关键词：机械设备；故障规律；运行趋势；预测方法目前，机械设备正朝着大型化、连续化、高速化、精密化、系统化和自动化方向发展，设备结构越来越复杂，给设备管理与维修工作带来新的问题。
为了使设备的监控和维修取得最佳经济技术效果，掌握机械设备的故障规律，并对其运行状态劣化趋势进行预测就显得非常重要。
1机械设备故障规律分析由于运行环境、设备操作、维修保养和出厂时间等因素的不同，机械设备在运行中一般会出现不同的故障。
机械故障的发生往往会有许多特定表征。
这就要求设备管理人员拥有丰富的经验及时发现这些表征并作出故障判断，防止严重的机械设备事故的发生。
如发动机运行时出现异常响动，管理人员需要及时评估是否会出现突发性机械设备事故，如缸盖和曲轴等关键零部件被损坏。
随着现代机械设备结构和材料的升级换代，传统机械设备的“浴盆曲线”故障规律已经无法全部适用于机械故障一般情况，需要工作人员重新总结经验和规律，判断机械设备运行状态、故障表征、故障发生根源和故障潜伏期。
机械设备主要有磨损、变形、断裂、裂纹和腐蚀等故障类型。
机械设备故障除了遵循一定的“浴盆曲线”规律以外，还遵循其它故障曲线规律，如稳定磨损期故障曲线规律，机械设备有恒定磨损期，故障率增长缓慢；新设备故障率曲线规律，运行一段时间后机械设备就逐渐表现出恒定的故障率；寿命周期内的故障曲线反映出机械设备总体稳定的故障率；机械设备开始由高的故障曲线规律，反映该机械设备初期故障率往往较高，但是中后期故障率稳定。
一般来说，机械设备越复杂，控制要求越高，容易出现机械设备初期故障率较高的情况。
设备故障分析与管理.doc
设备故障分析与管理在故障管理工作中，不但要对每一项具体的设备故障进行分析，查明发生的原因和机理，采取预防措施，防止故障重复出现。
同时，还必须对本系统、企业全部设备的故障基本状况、主要问题、发展趋势等有全面的了解，找出管理中的薄弱环节，并从本企业设备着眼，采取针对性措施，预防或减少故障，改善技术状态。
因此，对故障的统计分析是故障管理中必不可少的内容，是制定管理目标的主要依据。
1.故障信息数据收集与统计(1)故障信息的主要内容①故障对象的有关数据有系统、设备的种类、编号、生产厂家、使用经历等；②故障识别数据有故障类型、故障现场的形态表述、故障时间等；③故障鉴定数据有故障现象、故障原因、测试数据等；④有关故障设备的历史资料。
(2)故障信息的来源①故障现场调查资料；②故障专题分析报告；③故障修理单；④设备使用情况报告（运行日志）；⑤定期检查记录；⑥状态监测和故障诊断记录；⑦产品说明书，出厂检验、试验数据；⑧设备安装、调试记录；⑨修理检验记录。
(3)收集故障数据资料的注意事项①按规定的程序和方法收集数据；②对故障要有具体的判断标准；③各种时间要素的定义要准确，计算各种有关费用的方法和标准要统一；④数据必须准确、真实、可靠、完整，要对记录人员进行教育、培训，健全责任制；⑤收集信息要及时。
(4)做好设备故障的原始记录①跟班维修人员做好检修记录，要详细记录设备故障的全过程，如故障部位、停机时间、处理情况、产生的原因等，对一些不能立即处理的设备隐患也要详细记载；②操作工人要做好设备点检(日常的定期预防性检查）记录，每班按点检要求对设备做逐点检查、逐项记录，对点检中发现的设备隐患，除按规定要求进行处理外，对隐患处理情况也要按要求认真填写，以上检修记录和点检记录定期汇集整理后，上交企业设备管理部门；③填好设备故障修理单，当有关技术人员会同维修人员对设备故障进行分析处理后，要把详细情况填入故障修理单，故障修理单是故障管理中的主要信息源。
制造业设备故障
制造业设备故障在现代社会，制造业扮演着至关重要的角色，它是推动经济增长的核心部门之一。
然而，随着制造业的快速发展，设备故障问题也不可避免地出现。
本文将探讨制造业设备故障的原因、影响以及如何有效解决这些问题。
一、设备故障的原因制造业设备故障的原因可分为外部原因和内部原因两大类。
外部原因包括自然灾害、供应链中断、能源紧缺等。
例如，地震、洪水等自然灾害可能导致设备损坏或运输中断，从而导致生产无法正常进行。
此外，供应链中的某个环节出现故障，如原材料短缺或物流受阻，也会对制造业造成严重影响。
内部原因则涉及设备自身问题，如机械磨损、电路故障、工艺参数错误等。
制造业设备通常需要长时间运转和频繁操作，这会造成设备磨损和老化。
同时，人为操作失误也是常见的内部原因之一。
二、设备故障的影响设备故障对制造业造成的影响是多方面的。
首先，设备故障会造成生产停滞。
当设备出现故障时，生产线无法正常运行，导致生产过程中断。
这不仅直接影响了生产效率，还可能导致下游供应链紊乱。
其次，设备故障会增加维修和备件成本。
故障设备需要进行维修或更换部件，这涉及到人力、物力和时间等方面的成本。
如果没有进行及时有效的维修，设备故障可能进一步加剧，导致更严重损失。
此外，设备故障还可能给企业声誉带来负面影响。
制造业是一个竞争激烈的领域，客户对产品的质量和交货时间有着高要求。
如果企业频繁出现设备故障，客户可能会对其失去信心，导致订单减少或转向竞争对手。
三、解决设备故障的方法针对设备故障问题，企业可以采取一系列有效的解决方法。
首先，预防性维护是关键。
定期检查设备，及时更换磨损零件和进行保养，有助于提前发现潜在故障并防止其进一步扩大。
其次，技术更新也是解决设备故障问题的重要手段。
随着科技的进步，新型设备更具稳定性和耐用性，能够有效降低故障率和提高生产效率。
此外，建立健全的备件库存也是重要的策略之一。
通过合理的备件储备，可以在设备故障时快速响应，减少生产线停滞时间，并提高设备维修效率。
机电设备辅导：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。
（⼀）按故障发⽣、发展的进程可将故障分为突发性故障和渐发性故障。
突发性故障在发⽣之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。
为了避免突发性故障，需要对设备的重要部位进⾏连续监测。
渐发性故障是由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、疲劳等密切相关，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。
（⼆）按故障的性质可将故障分为⾃然故障和⼈为故障。
⾃然故障分正常⾃然故障和异常⾃然故障。
正常⾃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中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中操作使⽤不当或意外情况造成的故障。
设备故障理论和维修原则及方法
设备故障理论和维修原则及方法（一）设备故障理论设备在使用过程中，突然丧失了能力，即称为设备故障。
设备的维修工作是建立在设备的故障理论基础上的。
这种理论认为，一台设备在整个使用期内，故障率的变化发展过程形成三个时期：初始故障期、偶发故障期、磨损故障期。
1.初期故障期：这段时间内，故障发生的原因，多属设计、制造的缺陷，零部件装配得不好，搬运安装时马虎，操作者不适应等。
这个时期故障率的趋势是随着设备的调整，操作者的逐步适应和熟练，呈下降态势。
对设备使用者来说，要认真地进行安装和调试，严格验收，通过试运转以降低故障率。
重点是仔细研究操作方法，协助制造厂做好故障分析，并将设备情况反馈给制造厂。
对制造厂来说，要加强全面质量管理。
2.偶发故障期：这一时期属于设备正常运转时期，故障率最低，故障发生经常是由于操作者疏忽和错误。
因此，重点是正确地操作，并做好日常维护保养。
3.磨损故障期：这一时期，由于设备的磨损、化学腐蚀、性能变化使故障率逐渐上升。
为了降低故障率，需要把部分将达到使用寿命极限的零部件予以更换。
因此，重点是进行预防维修和改善维修。
在三个时期中，都可以实施提高设备可靠性、维修性方面的结构改进，这是降低所有故障的有效措施。
（二）设备维修原则为了保证高的设备完好率和延长设备的使用寿命，在做好设备的维修工作中，应遵循下列原则：1.以预防为主，维护保养与计划检修并重。
维修保养与计划检修是相辅相成的。
设备维护保养得好，能延长修理周期，减少修理工作量。
计划检修得好，维护保养也就容易。
预防维修是贯彻预防为主的设备维修方式，其具体含义和主要活动是定期检查设备，尽早发现各种可能引起生产上停机的故障或加速折旧的情况，及时维修，或者在上述情况处于轻微状态时，加以调整或修复。
不宜对所有设备都实行预防维修，那样需支付大量维修费用，不利于保证和提高设备维修的经济性，产生“过分维修”的现象。
因此宜采取生产维修方式，即对重点设备及一般设备的重要部分进行预防维修，对一般设备进行事后维修，即保证生产，又节约了费用，它被称为经济的维修制度。
设备状态监测与故障诊断
4.无损检测技术
超声波探伤法
优点： 1.探伤速度快，效率高； 2.设备简单轻巧，机动性强； 3.易耗品少，检查成本低。
缺点： 1.操作人员技术要求高； 2.对粗糙、形状不规则、小、薄或非 均质材料难以检查
涡流探伤法
优点: 1.不需要藕合剂，与试件既可接触也可不 接触。 2.对管、棒、线材易于实现自动化。 3.能在高温、高速下进行检测。 4.能进行多种测量，并能对疲劳裂纹监控 。 5.工艺简单、操作容易、检测速度快。 缺点: 1.只适合导电材料表面和近表面的检测。 2.难以判断缺陷的种类、形状和大小。
设备状态监测与故障诊断
1.设备故障的规律
设备故障规律是指设备从投入使用直到报废为止的设备寿命周期内故障的发生、发展变化规律。
使用期故障
1.设计、制造的缺陷； 2.零件配合不好； 3.搬、运、安装马虎，操 作者不适应等。，操作者 不适应等 一般是由于设备的使 用和维护不当，工作条件 变化等原因。 设备零部件因使用时 间过长而磨损、老化、腐 蚀加剧，逐步丧失机能所 致。
早期故障
后期故障
2.设备故障的浴盆曲线
早期故障期
早期 故障 期 磨损 故障 期 主要是由于材料缺陷、设计制造质量缺陷、操作上的 不习惯、装配失误等引起的，故障率由高到低发生变 化，随时间增加趋于稳定。
故 障 率
使用故障期
使用期故障期
设备处于正常运转状态，故障率较低且稳定，甚至基 本保持不变，主要是由于维护不好和操作失误等偶然 因素引起的，故障的发生是随机性的，无法预测。 T1 T2 时间T
信号处理 设备特征信息
状态识
磁粉探伤法
优点： 1.对钢铁材料或工件表面裂纹等 缺陷的检验非常有效; 2.设备和操作均较简单; 3.检验速度快，便于在现场对大 型设备和工件进行探伤； 4.检验费用较低。 缺点： 1.仅适用于铁磁性材料； 2.仅能显出缺陷的长度和形状， 而难以确定其深度； 3.对剩磁有影响的一些工件，经 磁粉探伤后还需要退磁和清洗。
大型火电厂设备故障诊断的现状与发展趋势
大型火电厂设备故障诊断的现状与发展趋势大型火电厂是我国电能供应的主要来源之一，其设备的正常运行对电力系统的稳定运行至关重要。
随着火电厂设备的老化和运行时间的增长，设备故障频发已成为一个普遍的问题，给火电厂生产和运行带来了极大的困扰。
对大型火电厂设备故障诊断的现状与发展趋势进行分析与研究，对于保障火电厂的稳定运行和提高设备的维护水平具有重要的意义。
一、大型火电厂设备故障诊断的现状1. 传统的故障诊断方法传统的故障诊断方法主要依靠经验和人工进行，通过设备的声音、振动、温度等特征来诊断设备是否出现故障，这种方法的局限性在于依赖于操作人员的经验和感觉，难以准确判断故障原因和程度，容易出现误判和漏诊。
2. 基于数据采集的故障诊断方法随着信息技术的发展，越来越多的大型火电厂开始采用基于数据采集的故障诊断方法，通过传感器对设备运行过程中的各种参数进行实时监测和采集，然后利用数据分析和处理技术来识别设备的故障情况，这种方法能够减少人为因素的干扰，提高故障诊断的准确性和及时性。
3. 现有技术的局限性尽管基于数据采集的故障诊断方法在一定程度上能够提高故障诊断的准确性，但是现有的技术仍存在一些局限性，比如数据采集的范围和精度有限、数据处理和分析的能力有限等，难以满足大型火电厂设备故障诊断的需求。
二、大型火电厂设备故障诊断的发展趋势1. 智能化故障诊断技术的发展随着人工智能、大数据和物联网等技术的不断发展，智能化故障诊断技术已成为大型火电厂设备故障诊断的主要发展趋势。
智能化故障诊断技术能够通过对大量数据的分析和挖掘来发现设备故障的规律和特征，实现对设备运行状态的实时监测和预测，提高故障诊断的准确性和及时性。
2. 数据采集技术的改进为了更准确地发现设备故障的特征和规律，数据采集技术需要不断改进，提高数据采集的范围和精度，以确保能够全面、准确地监测设备运行状态，为故障诊断提供可靠的数据基础。
3. 多源信息融合的方法针对大型火电厂设备故障诊断需要采集的多种信息，包括振动、声音、温度、压力等多个方面的数据，需要研究和发展多源信息融合的方法，将不同方面的信息进行有效整合和分析，以提高故障诊断的综合能力。
设备故障分析与管理
设备故障分析与管理在故障管理工作中，不但要对每一项具体的设备故障进行分析，查明发生的原因和机理，采取预防措施，防止故障重复出现。
同时，还必须对本系统、企业全部设备的故障基本状况、主要问题、发展趋势等有全面的了解，找出管理中的薄弱环节，并从本企业设备着眼，采取针对性措施，预防或减少故障，改善技术状态。
因此，对故障的统计分析是故障管理中必不可少的内容，是制定管理目标的主要依据。
1.故障信息数据收集与统计(1)故障信息的主要内容①故障对象的有关数据有系统、设备的种类、编号、生产厂家、使用经历等；②故障识别数据有故障类型、故障现场的形态表述、故障时间等；③故障鉴定数据有故障现象、故障原因、测试数据等；④有关故障设备的历史资料。
(2)故障信息的来源①故障现场调查资料；②故障专题分析报告；③故障修理单；④设备使用情况报告（运行日志）；⑤定期检查记录；⑥状态监测和故障诊断记录；⑦产品说明书，出厂检验、试验数据；⑧设备安装、调试记录；⑨修理检验记录。
(3)收集故障数据资料的注意事项①按规定的程序和方法收集数据；②对故障要有具体的判断标准；③各种时间要素的定义要准确，计算各种有关费用的方法和标准要统一；④数据必须准确、真实、可靠、完整，要对记录人员进行教育、培训，健全责任制；⑤收集信息要及时。
(4)做好设备故障的原始记录①跟班维修人员做好检修记录，要详细记录设备故障的全过程，如故障部位、停机时间、处理情况、产生的原因等，对一些不能立即处理的设备隐患也要详细记载；②操作工人要做好设备点检(日常的定期预防性检查）记录，每班按点检要求对设备做逐点检查、逐项记录，对点检中发现的设备隐患，除按规定要求进行处理外，对隐患处理情况也要按要求认真填写，以上检修记录和点检记录定期汇集整理后，上交企业设备管理部门；③填好设备故障修理单，当有关技术人员会同维修人员对设备故障进行分析处理后，要把详细情况填入故障修理单，故障修理单是故障管理中的主要信息源。
设备管理的故障分析和故障分析
VS
详细描述
FMEA是一种前瞻性的分析方法，通过对 设备中可能发生的故障模式进行识别、分 类和分析，评估每种故障模式对系统性能 的影响程度。该方法有助于确定预防措施 ，降低设备故障的风险。
故障树分析（FTA）
总结词
通过构建故障树，分析设备故障的因果关系，找出导致故障的根本原因。
详细描述
FTA是一种自上而下的分析方法，通过构建故障树，将设备故障的因果关系可视 化。通过对故障树的深入分析，可以找出导致设备故障的根本原因，为预防措 施的制定提供依据。
事件树分析（ETA）
总结词
通过构建事件树，分析设备故障发生后的一系列事件，评估其对系统的影响。
详细描述
ETA是一种动态的分析方法，通过构建事件树，模拟设备故障发生后的一系列事件及其对系统的影响。该方法有 助于评估系统的可靠性和安全性，为应急预案的制定提供依据。
风险优先数分析（RPN）
总结词
通过综合考虑故障模式的发生概率、影响程度和检测难度等因素，评估设备故障的风险 优先数。
库存盘点
定期对库存进行盘点，确保备件数量准确。
动态调整
根据实际消耗情况，动态调整备件库存，确 保备件充足。
04
设备故障预防案例
案例一：炼油厂压缩机故障预防
总结词
预防性维护、定期检查、实时监测
详细描述
炼油厂压缩机是关键设备之一，通过实施预防性维护计划，定期检查机械部件和润滑系统，以及采用 实时监测技术，可以有效地预防压缩机故障，确保其稳定运行。
润滑与清洁
定期对设备进行润滑和清洁，保持设备良好的运行状态。
在线监测与诊断
1 2
实时监测
通过在线监测系统实时监测设备的运行状态，及 时发现异常。
设备磨损与故障规律
设备磨损与故障规律设备在寿命期内，无论是在使用还是闲置，变化在其形态上单厢产生变化而逐渐损坏，设备物质形态的这种逐渐组件变化造成的损耗，称为有形磨损。
有形磨损根据产生的原因可分为使用磨损和自然磨损大自然六种。
设备在使用中，由于输入能量而运转，产生摩擦、振动、疲劳，致使爆震相对运动的零部件实体产生抖动，功用这种有形磨损即称为选用磨损。
使用磨损结果的一般表现为：设备零部件尺寸、几何形状改变，设备零部件之间公差配合性质改变，导致工作精度和性能下降，甚至零件损坏，引起相关其他零部件损坏而重大事故导致事故。
影响使用磨损发展程度的主要就因素有：设备的质量，负荷程度，操作方式工人的技术水平，工作环境，维护修理质量与生命期等。
设备寿命期内，由于自然精神力量有方的作用或因保管不善而造成的锈蚀、老化、腐朽，甚至引起潜能工作精度和工作能力的丧失，即称为自然磨损。
这种磨损无论在设备使用还是原核细胞闲置过程都会会发生。
但因电源闲置中容易失去正常的中维护，因此设备闲置中的自然磨损比使用中更明显。
设备功用分为磨损可分为三个阶段：先期是初期磨损阶段（也称磨合磨损阶段），是新设备或大修理后当新设备在前些年故障期的磨损状态，磨损速度快，主要原因是零件加工粗糙表面在负载运转中的快速磨损，低可靠度电子元件在真空管负载下的迅速失效，安装不良，操作人员对新使用设备不熟悉没有等。
随着粗糙表面被擦掉，失效零件被更换，安装经过磨合调整，操作者逐渐熟悉设备，设备的变形速度逐渐减小。
第二阶段是正常变形阶段，磨损速度缓慢，设备一直处于最佳技术状态。
应注意维护保养，采用正确的操作技术和使用规程，加强点检，预防偶发故障劣化，尽量延长该阶段的使用时间。
第三阶段是剧烈磨损阵痛期，当主要零部件的磨损重复使用程度已经达到正常使用极限时，继续使用，磨损就可急剧上升，造成设备精度、技术性能、生产使用效率明显下降，故障率急剧上升。
正常人设备使用中应及时发现正常使用地心，及时需要进行预防修理，更换磨损零件，防止故障发生。
设备故障的分类方法、基本特征及应对措施
设备故障的分类方法、基本特征及应对措施1.按故障的持续时间分类按故障的持续时问可将故障分为永久故障、瞬时故障和间歇故障。
永久故障由元器件的不可逆变化所引发，其永久地改变元器件的原有逻辑，直到采取措施消除故障为止;瞬时故障的持续时间不超过一个指定的值，并f1只引起元器件当前参数值的变化，而不会导致不可逆的变化;间歇故障是可重复出现的故障，主要由元件参数的变化、不正确的设计和工艺方面的原因所引发。
2.按故障的发生和发展进程分类按故障的发生和发展过程可将故障分为突发性故障和渐发性故障。
突发性故障出现前无明显的征兆，很难通过早期试验或测试来预测;渐发性故障是由于元器件老化等其他原因，导致设备性能逐渐下降并最终超出正确值而引发的故障。
因此具有一定的规律性，可进行状态监测和故障预防。
3.按故障发生的原因分类按故障发生的原因百r将故障分为外因故障和内因故障。
外因故障是因人为操作不当或环境条件恶化等外部因素造成的故障;内囚故障是因没计或生产方面存在的缺陷和隐患而导致的故障。
4.按故障的部件分类按故障的部件可将故障分为硬件故障和软件故障。
硬件故障是指故障因硬件系统失效。
5.按故障的严重程度分类按故障的严重程度可将故障分为破坏性故障和非破坏性故障。
破坏性故障既是突发性的又是永久性的，故障发生后往往危及设备和人身的安全。
而非破坏性的故障一般是渐发性的又是局部的，故障发生后暂时不会危及设备和人身的安全。
6.按故障的相关性分类按故障相关性可将故障分为相关故障和非相关故障。
相关故障也称间接故障，因设备其他元器件而引发，比较难诊断;非相关故障也称直接故障，由元器件本身直接因素所引起，相对相关故障而言比较容易诊断。
除此之外，还可以按照故障的因果关系分成物理性故障和逻辑性故障，按故障的表征分为静态故障和动态故障，按故障变量的值分为确定值故障和非确定值故障等。
基本特征设备的故障一般具有如下五个基本特征：(1)层次性。
复杂的设备，可划分为系统、子系统、部件、元件，表现一定的层次性，与之相关联，设备的故障也具有层次性的特征，即设备的故障可能出现在系统、子系统、部件、元件等不同的层次上。
三、故障机理的研究
三、故障机理的研究随着工业化和信息化的快速发展，现代社会对各种机器设备的依赖程度越来越高。
然而，由于机器设备的长时间运行，或者不可避免的负载变化、振动等因素，机器设备也不时会出现各种故障，造成生产和业务的严重影响。
因此，对机器设备的故障机理进行研究，成为了现代工程技术研究的重要方向。
一、故障机理的基本概念机器设备工作过程中，出现的各种问题，便是故障。
故障是指机器设备因工作条件发生变化，或者因运行时间较长导致的各种问题，使机器设备不能正常工作，从而影响工作效率和稳定性，甚至影响整个工厂或企业的正常运行。
故障机理是指机器设备在正常工作过程中，为什么会出现各种故障的原因、规律、机理和解决方法的研究。
因此，故障机理是机器设备维护保养、优化改进、生产安全的重要依据。
二、故障机理的研究方法故障机理的研究方法主要包括以下几个方面：1、样本分析法：这种方法是通过大量数据样本的统计分析，来确定机器设备故障的主要原因。
这种方法需要丰富的故障数据库和复杂的统计分析方法。
2、故障分析法：这种方法是基于工程领域的经验，来进行故障分析和解决，例如使用一些流程图和检测仪器来确定故障根源所在。
3、试验分析法：这种方法是通过进行实验室测试，来模拟机器设备在不同条件下的工作状态，从而确定机器设备故障的主要因素和机理。
三、故障机理的研究内容故障机理的研究主要涉及以下几个方面：1、机器设备的结构和工作原理：机器设备的故障机理研究的基础是对机器设备结构和工作原理的深入了解，这种了解能够使我们找出机器设备故障的根源。
2、机器设备故障的类型和发展规律：机器设备故障的类型和发展规律，是故障机理研究的主要内容之一。
不同型号的机器设备故障类型不同，即使是同一型号的机器设备，也会因单个部件、负载不同等因素而导致不同的故障类型。
3、机器设备故障的主要原因和机理：机器设备发生故障的原因是多方面的，涉及工作环境、装置组件、人员管理等多个方面。
在机器设备故障发生时，了解机器设备故障原因和机理，有助于及时制定解决方案。
设备故障的分析方法
设备故障的分析方法设备故障，一般是指设备或系统在使用过程中丧失或降低其规定功能的事件或现象。
设备故障是多种多样的可以从不同角度进行分类。
按发生状态，设备故障可分为：（1）渐发性故障，是由于设备初始参数逐渐劣化而产生的，大部分机器的故障都属于这类故障，这类故障与材料的磨损、腐蚀、疲劳及蠕变过程有密切的关系。
（2）突发性故障，是各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用而产生的，这种作用超出了设备所能承受的现度。
例如：因机器使用不当或出现超负荷而引起的零件折断；因设备各项参数大搞极值而引起的零件变形或断裂，事先无任何征兆。
突发故障多发生在设备初始试用阶段，往往是由于设计、制造、装配以及材料缺陷，或者操作失误、违章作用而造成的。
按性质，设备故障可分为：（1）间断性故障，指设备在短期内丧失其某些功能，稍加修理调试就能恢复，不需更换零部件。
（2）永久性故障，指设备某些零部件已损换，需要更换或修理才能恢复使用。
按影响程度可分为：（1）完全性故障，导致设备完全丧失功能。
（2）局部性故障，导致设备某些功能丧失。
按发生原因分为：（1）磨损性故障，由于设备正常磨损造成的故障。
（2）错用性故障，由于操作错误，维护不当造成的故障。
（3）固有的薄弱性故障，由于设计问题使设备出现薄弱环节，在征程使用时产生的故障。
按危险性可分为：（1）危险性故障，例如，安全防护系统在需要动作时因故障丧失保护作用，造成人身伤害和机床故障；制动系统失灵造成的故障。
（2）安全性故障，例如，安全防护系统在不需要动作时发生动作；造成机床不能启动的故障。
按发生、发展规律，设备故障可分为：（1）随机故障，故障发生的时间是随机的。
（2）有规律故障，故障发生有一定规律。
每一种故障都有其主要特征，即所谓故障模式、或故障状态。
各种设备的故障状态是相当繁多、疲劳、裂纹、过度变形、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、松弛、绝缘老化、异常响声、油质劣化、材料劣化、沾合、污染及其它。
设备故障的发生发展过程都有其客观规律，研究故障规律、用客观的分析方法对故障进行分析，查明发生的原因和机理，采取预防措施，防止故障重复出现，以至采取科学的维修方法是十分必要的。
设备故障的发生发展规律
设备故障的发生发展规律(2)[发表时间：2007-03-13] [作者：]2）偶发故障期经过第一阶段的调试、试用后，设备的各部分机件进人正常磨损阶段，操作人员逐步掌握了设备的性能、原理和机构调整的特点。
设备进入偶发故障期。
在此期间故障率大致处于稳定状态，趋于定值。
在此期间，故障的发生是随机的。
在偶发故障期内，设备的故障率最低，而且稳定。
因而可以说，这是设备的最佳状态期或称正常工作期。
这个区段称为有效寿命。
偶发故障期的故障，一般是由于设备使用不当与维修不力，工作条件（负荷、环境等）变化，或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。
故通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障率降低到最低。
对于偶发期故障，一般需要进行统计分析。
为此，必须健全设备运行、故障动态和维修保养的记录，建立设备检查与生产日志等制度，对故障进行登记与分析。
此阶段的故障形态的重要参数是故障率和持续时间，这一阶段是故障率恒定型，可靠度分布密度函数大体上服从负指数分布或a=1的威布尔分布，如图1-3中II所示。
(3)耗损故障期由于设备随着使用时间的延长，各零部件因磨损、疲劳、老化、腐蚀逐步加剧而丧失机能，使设备故障率逐渐上升。
这说明设备的一些零部件已到了使用寿命期，应采用不同的维修方式来阻止故障率的上升，延长设备的使用寿命，如在拐点P即耗损故障期开始处进行大修，可经济而有效地降低故障率。
如果继续使用，就可能造成设备事故。
通常，根据设备的耗损故障情况和维修能力，制定一条允许故障率的界限线，以控制实际故障率不超过此范围。
此阶段的故障形态的主要参数为故障上升速度，这一阶段属于故障率上升型，如图1-3中Ⅲ所示。
这一阶段可靠度分布密度函数，大体上遵从正态分布或a＞1时的威布尔分布。
根据正态分布的特征，在某一时间上会出现极大值，故障的分散程度由方差来表示，其值愈小，故障愈集中，维修时间预测愈准确。
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设备故障的发生发展规律
设备故障的发生发展过程都有其客观规律，研究故障规律对制定维修对策，以至建立更加科学的维修体制都是十分有利的。
设备在使用过程中，其性能或状态随着使用时间的推移而逐步下降，呈现如图1-1所示之曲线。
很多故障发生前会有一些预兆，这就是所谓潜在故障，其可识别的物理参数表明一种功能性故障即将发生，功能性故障表明设备丧失了规定的性能标准。
图1-1中“P”点表示性能已经变化，并发展到可识别潜在故障的程度：这可能是表明金属疲劳的一个裂纹；可能是振动，说明即将会发生轴承故障；可能是一个过热点，表明炉体耐火材料的损坏；可能是一个轮胎的轮面过多的磨损等。
“F” 表示潜在故障已变成功能故障，即它已质变到损坏的程度。
P-F间隔，就是从潜在故障的显露到转变为功能性故障的时间间隔，各种故障的P-F间隔差别很大，可由几秒到好几年，突发故障的P-F间隔就很短。
较长的间隔意味着有更多的时间来预防功能性故障的发生，因而要不断地花费很大的精力去寻找潜在故障的物理参数，为采取新的预防技术，避免功能性故障，争得较长的时间。
设备故障率随时间推移的变化规律称为设备的典型故障率曲线，如图1-2浴盆曲线所示。
该曲线表明设备的故障率随时间的变化大致分三个阶段：早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
故障的三种基本类型如图1-3所示。
（l）早期故障期
是指设备安装调试过程至移交生产试用阶段。
造成早期故障的原因主要是由设计、制造上的缺陷，包装、运输中的损伤，安装不到位、使用工人操作不习惯或尚未全部熟练掌握其性能等原因所造成的。
设备处于早期故障期，故障率开始很高，通过跑合运行和故障排除，故障率逐渐降低并趋于稳定。
此段时间的长短，随产品、系统的设计与制造质量而异。
早期故障率是影响设备可靠性的一个重要因素，会使设备的平均无故障工作时间减少。
从设备的总役龄来看，这段时间不长，但必须认真对待，否则影响新设备效能的正常发挥，对资金回收不利。
对于已定型的成批生产的设备和熟练的操作人员来说，早期故障期较短。
对新设备来说，此阶段的故障形态主要由三个参数所决定，即期初故障率，持续时间和期末故障率。
这
一阶段的故障率是下降型，即随着时间的推移故障率是逐渐下降的，可靠度的分布函数大体服从超指数分布或a<1时的威布尔分布，如图1-3中I所示。
（2）偶发故障期
经过第一阶段的调试、试用后，设备的各部分机件进人正常磨损阶段，操作人员逐步掌握了设备的性能、原理和机构调整的特点。
设备进入偶发故障期。
在此期间故障率大致处于稳定状态，趋于定值。
在此期间，故障的发生是随机的。
在偶发故障期内，设备的故障率最低，而且稳定。
因而可以说，这是设备的最佳状态期或称正常工作期。
这个区段称为有效寿命。
偶发故障期的故障，一般是由于设备使用不当与维修不力，工作条件（负荷、环境等）变化，或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。
故通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障率降低到最低。
对于偶发期故障，一般需要进行统计分析。
为此，必须健全设备运行、故障动态和维修保养的记录，建立设备检查与生产日志等制度，对故障进行登记与分析。
此阶段的故障形态的重要参数是故障率和持续时间，这一阶段是故障率恒定型，可靠度分布密度函数大体上服从负指数分布或a=1的威布尔分布，如图1-3中II所示。
(3)耗损故障期
由于设备随着使用时间的延长，各零部件因磨损、疲劳、老化、腐蚀逐步加剧而丧失机能，使设备故障率逐渐上升。
这说明设备的一些零部件已到了使用寿命期，应采用不同的维修方式来阻止故障率的上升，延长设备的使用寿命，如在拐点P即耗损故障期开始处进行大修，可经济而有效地降低故障率。
如果继续使用，就可能造成设备事故。
通常，根据设备的耗损故障情况和维修能力，制定一条允许故障率的界限线，以控制实际故障率不超过此范围。
此阶段的故障形态的主要参数为故障上升速度，这一阶段属于故障率上升型，如图1-3中Ⅲ所示。
这一阶段可靠度分布密度函数，大体上遵从正态分布或a＞1时的威布尔分布。
根据正态分布的特征，在某一时间上会出现极大值，故障的分散程度由方差来表示，其值愈小，故障愈集中，维修时间预测愈准确。
设备故障率曲线变化的三个阶段，真实地反映出设备从磨合、调试、正常工作到大修或报废故障率变化的规律，加强设备的日常管理与维护保养，可以延长偶发故障期。
准确地找出拐点，可避免过剩修理或修理范围扩大，以获得最佳的投资效益。
随着科学技术的不断发展，数控设备、加工中心等现代化设备不断出现，其故障规律与传统的浴盆曲线有所改变，人们开始对这些设备的故障规律进行研究。
美国民航进行了30年的研究发现，除典型的浴盆曲
线外，还有五种故障率曲线，如图1-4所示。
曲线A显示了恒定的或者略增的故障率，接着就是耗损期。
曲线B显示了缓慢增长的故障率，但没有明显的耗损期。
曲线C显示了新设备从刚出厂的低故障率，急剧地增长到一个恒定的故障率。
曲线D显示了设备整个寿命周期内的一个恒定的故障率。
曲线E显示，开始有高的初期故障率，然后急剧地降低到一个恒定的或者是增长极为缓慢的故障率。
综上所述，传统的修理周期结构必须随科技的发展、不同的设备结构特点进行改革。
为此，提倡状态维修，特别是结构复杂的现代化设备，充分利用潜在故障已经发生并在其转变成为功能性故障之前的这段时间做好状态监测，针对故障前兆，实施状态维修，可使维修工作量和维修费用大幅度地降低，实现少投人多产出的理想效果。