设备故障分析方法

设备故障分析方法

设备故障的分析一般遵循这样几个阶段，初期研究阶段、判断阶段、研究阶段、结果分析阶段和总结阶段。初期研究阶段包括故障现场调查、现场数据采集、故障现状鉴定；判断阶段包括制订进一步的研究计划；

研究阶段包括故障的分析讨论，有关参数的测定，估算载荷等；结果分析阶段包括推导故障类型和故障原因：总结阶段包括故障的处理和故障资料的整理等等。

1．设备故障现象简介

设备的故障是通过外在的形式表现出来的，当设备故障发生时人们所看到的故障现象是故障过程的结果。大量了解故障的现象，并且对具有典型设备故障进行起因、过程、发展趋势等方面的详细分析，有助于设备诊断技术的正确应用与推广，从而能够准确地作出判断，制定出有效对

策。一般地说，设备故障都具有主要特征，其表象如疲劳、断裂、腐蚀、磨损以及电气故障的短路、断路、元器件失效等等。

(1)疲劳。

设备零部件应力集中、交变应力增大引起的疲劳，侵蚀起的疲劳，材料表层下面缺陷引起的疲劳等。

(2)腐蚀。设备零部件的化学和电化学腐蚀、应力性腐蚀、重金属的沉积等等。

(3)磨损。设计允许范围内的微量磨损、切削性磨损、粘着性磨损、疲劳性磨损、腐蚀性磨损等等。

(4)变形。超出设计范围的变形，在拉伸、压缩、弯曲、扭力作用下过度变形造成的损坏、破裂、压陷，动静载荷作用下发生的断裂等等。

(5)电气控制失效。元器件老化，过流过载保护失效，短路、断路、设计缺陷等等。

(6)电气执行系统失效。负载超限，部件及系统绝缘失效，接地接零保护失效等等。

(7)液压系统失效。液压件老化，管系漏泄、堵塞、介质变质、动作失误等等。

其它还有异常响声及振动，连结件松动等等。

据一些资料研究表明，不同类型的企业、不同种类的设备的主要故障形式有着很大的区别，比如回转设备和静止设备的比较中，回转设备的异常响声和振动、磨损、疲劳、裂纹等占到该类设备故障总数的70%左右，而静止设备的腐蚀、渗漏、裂纹、材质老化等占到该类设备故障总数的80%左右。

这样一种情况将提醒我们针对自己所在的企业配置设备的不同情况，在设备管理总的方针指导下，对不同的设备可能出现故障的主要形式确定对策方案，以利有效地防止故障的发生，以及及时地排除各类故障，这是设备故障管理工作的重点。

2．设备故障原因分析

故障分析的中心问题是弄清楚发生故障的原因和机理，从而制订出有效的防范措施，使设备故障率降在最低乃至实现零故障运行。

设备故障分析有这样两种情况，一种是预测性的，在故障未发生之前，

根据各种资料和信息，模拟各种可能发生的故障进行模拟分析，以达到该设备设计的合理性以及运行的可靠性。

另一种是事后性的，在故障发生之后，从故障现象人手通过对过程剖析，找出故障原因及机理，进而镧订修复及预防措施等。

产生设备故障的原因可能是多方面的，有些是属于设计结构不合理的原因，有些属于设备安装调试未达技术要求的原因，有些属于零配件的材质方面的原因，还有设备使用不当违章操作造成故障的原因等等廿以这样一种初步的分析，定性地判断，则可以归纳为设备本身问题和使用维护问题，这也就是说明对设备的管理应明确从这样两个方面抓起。

设备的故障现象、故障机理、故障诱因三者之间存在着密切关系，但是，这些关系很难用准确的方式来表示，因为这种关系及其发生发展过程是十分复杂的，无固定规律可循，故障模式相同，但发生故障的原因和机理不一定相同；而同一故障诱因可能引起两种以上的故障机理。比如故障方式是破裂而故障机理可能蠕变破坏，也可能是由于疲劳引起；

故障诱因是冲击：而产生故障模式可能是变形，也可能是破裂。这就说明，即使全面掌握了设备故障的现象，也还是不能完全具备搞清发生故障的原因和机理的条件。当然，全面掌握和了解设备故障的现象则是故障发生原因判断和故障机理分析的必要前提和准备。

设备故障的产生其共同点在于当工作条件、环境条件等方面的不利因素超过一定限度时，设备零部件就会发生异常或产生故障。各种因素包括内因即固有因素、外因即应力、人为差错（在设计、制造、安装、使用、维修中的过失现象等）、时间因素、环境因素等等口这些工作条件、环境条件等因素是使设备产生故障的诱因，在故障机理的作用下形成各类故障等。

不论是什么样的故障，只有当发生故障的零件的材料所承受的载荷（包括热载荷、机械载荷、腐蚀等等）超过它的极限承载能力时，或在外界作用下材料性能降低时才有可能发生。设备故障按照何种机理发展，是由其载荷特征或过载量的大小决定的。

那些所有作用在设备零部件上的过载，都会使材料产生特殊反应，一直到过载引起故障时，不仅材料的特性值发生变化，而且对材料的内部组织也有严重影响。所以，设备的机械故障一般都可以从力学及材料学等学科中找出其故障机理。

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