设备状态监测与诊断

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上海市设备管理协会 上海华阳检测仪器有限公司

设备状态监测与故障诊断技术 ——简介
上海市设备管理协会 上海华阳检测仪器有限公司
Shanghai Huayang Measuring Instruments Co., Ltd.

内容
引言
• 监测与诊断的发展概况 • 故障诊断的基本概念 • 设备维修制度 • 监测与诊断技术的发展趋势

国内外开展设备故障诊断工作状况
• 开展设备故障诊断工作的意义 • 日本资料报道，实施故障诊断后，事故率减少75%，维 修费用降低25-50% 英国2000家大型工厂采用诊断技术后每年节省维修 费用达3亿英镑，而每年用于投资故障诊断系统和技术手 段的费用为0.5亿英镑，从而净获益达2.5亿英镑/年 美国pekrul发电厂实施故障诊断技术后的经济效益达到 其本身投入的36倍

国内外开展故障诊断状况
• 美国Pekrul电厂故障诊断效益分析: • 电厂情况:装机容量：1000MW，电费：US$ 0.015 元/千瓦时， 年产值约：US$ 1 亿元 • 事故损失:按可靠性分析，事故停机14 次/年，停产损失US$ 15万元/天 诊断效果:查出50％的事故，其中50％由诊断系统查出，内含虚警20％， 修复时间：3 天/每次事故 • 诊断效益：( 节约费用) B＝14x0.5x0.5x3x15x(1- 0.2) = US$126 万元/年 • 投入经费 • 投资：US$ 20 万元，年监测费：US$ 1.5 万元/年 • 诊断成本 • A＝(20 万/10 年折旧) + 1.5 万/年=US$ 3.5 万元/年 • 诊断经济效益系数: C＝B/A = 36

开展故障诊断工作的意义：
国内外开展故障诊断状况
• 我国因机械设备事故造成的损失十分严重 1985年10月29日山西大同第二电厂20万千瓦2号 机组因超速诱发轴系强烈振动，轴系断裂为五段，机 组严重损坏，直接经济损失达1400万元； 1988年2月12日陕西秦岭电厂20万千瓦5号机组轴系 发生突发性强烈振动，轴系断裂为十三段，机组严重 损毁，直接经济损失达3000万元； 对石化引进30万吨合成氨和40万吨尿素化肥厂中的 五大透平压缩机组的初步调查结果表明，仅1977年和 1978年的两年的不完全统计，机械事故就高达一百多 次，遭受经济损失约有几个亿

世界上一些重大事故
年代
1972 1973 1979 1985 1986 1987 1988 1988 1998 1999 1999 2002
起
因
国 别
日本 西德 美国 中国 前苏联 英国 英国 中国 德国 中国 日本 中国
关西电力公司海南电站3号机组断轴 600MW机组联轴器变形等重大事故 三里岛核电站泄漏事故 山西大同第二电厂200MW机组发生断轴毁机事故 切尔诺贝利核电站反应堆泄漏 地下交叉管道着火 北海油田帕尔波阿尔法号采油平台爆炸失火 陕西秦岭电厂200MW机组发生断轴毁机事故 高速列车轮箍踏面断裂导致翻车 阜新电厂200MW机组发生断轴毁机事故 日本核电站设备损坏事故 哈电三公司600兆瓦汽机转子裂纹

设备诊断的开展方法
㈠、一个关键：
领导重视是关键。 ㈡、四个落实: 1、组织体系落实。 2、监测仪器落实。 3、技术培训落实。 4、工作实绩落实。 ㈢、以状态监测为基础 精密诊断为指导。

简易诊断和精密诊断
状态监测（简易诊断） 内容： 识别有无故障 明确故障严重程度 作出故障趋势分析
由设备维修人员和岗位操作 工在现场进行
故障诊断（精密诊断） 内容： 确定故障部位 确定故障原因 提出维修建议
由设备诊断人员在现场或检 测中心进行

设备诊断的开展方法
武钢工学院 诊断培训视屏

事后维修(B reak-D own M aintenance)•设备运行至故障停车后才进行修理。可以将基础投资降到最低，但是对于工厂的长期维护来说它的花费是更加昂贵的。

•维修理念——“任其损坏”

•优点

–利用了机器的整个生命。

•缺点

–会导致非计划停工。

–会导致机器十分严重的损坏。

–需要大量的昂贵零部件库存。

定期维修(T ime-B ased M aintenance)•从前是一种工业规范，每个工厂都会有定期的停工检修，机器会被一个个的检查并换上新的零部件，但是这种维修不太考虑机器本身的性能和情况。

•维修理念——“停工前检修”

•优点

–定期有计划的停工可以方便工厂安排生产计划。

–机器的损坏不会十分严重。

•缺点

–部分不需要更换的零部件会被修换。

–有时修理反而会引起机器不能正常。

–不能充分利用机器的整个生命周期。

状态维修(C ondition-B ased M aintenance)•机器只根据诊断的情况被监视和修理。需要在

故障风险和监测开销之间平衡。

•维修理念——“如果没有出现故障就不检修”

•优点

–只需要在适当的时候进行维修。

–减少意外停工；

–仅在需要时购买和使用所需零部件；

•缺点

–监侧仪器、系统、服务

和人员的花费巨大；

–不能延长设备的寿命。

主动维修

•并不是像状态维修那样去更换轴承，而是分析引起故障的原因，努力去纠正它，使轴承重新投入使用后寿命大大延长。

•维修理念——“一旦维修就进行精确维修”

•优点

–设备寿命延长；

–设备可靠性增加；

–停工期的减少；

–总维护费用的降低；

•缺点

–要求特殊的技能；

–需要更多的时间进行分析。