摘要：設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù)，目前它廣泛地應(yīng)用于設(shè)備檢修的各個(gè)領(lǐng)域。在實(shí)際生產(chǎn)中，通過(guò)對(duì)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的運(yùn)用，采取預(yù)知維修避免了許多更大事故的發(fā)生，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)支出，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文從設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的分類入手，結(jié)合本公司海上平臺(tái)實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn)加以說(shuō)明，通過(guò)具體的設(shè)備故障診斷分析事例，充分體現(xiàn)了此技術(shù)在我公司應(yīng)用所取得的顯著效果和由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)此技術(shù)的發(fā)展提出了建議。
        關(guān)鍵詞：設(shè)備檢測(cè)  故障診斷  振動(dòng)  檢測(cè)  故障
   
        設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)是七十年代后期國(guó)內(nèi)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新興技術(shù)。它經(jīng)過(guò)八十年代的不斷發(fā)展而逐漸趨于成熟，廣泛地應(yīng)用于設(shè)備檢修的各個(gè)領(lǐng)域。所謂設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)，是指在設(shè)備運(yùn)行中或基本不對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆卸的情況下，通過(guò)一定的檢測(cè)手段對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集，并根據(jù)采集得到的信號(hào)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況以及產(chǎn)生故障的部位和原因，預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)備檢修工作由過(guò)去手摸、耳聽(tīng)、眼看、鼻聞的經(jīng)驗(yàn)判斷進(jìn)入到數(shù)據(jù)量化分析的新階段。
        設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)包括診斷文檔的建立和診斷實(shí)施兩大部分。文檔的建立是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，它要搜集被診斷設(shè)備的各種故障模式及故障信號(hào)特征，從而建立檔案庫(kù)。診斷實(shí)施部分通過(guò)信號(hào)檢測(cè)選擇適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)信號(hào)，由初始模式獲得待檢模式，對(duì)待檢模式進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別后與樣板模式進(jìn)行狀態(tài)量的比較，從而得出設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷主要進(jìn)行以下四個(gè)步驟：
        1.信號(hào)檢測(cè)：按要求的診斷對(duì)象及其故障類型，選擇對(duì)設(shè)備故障類型敏感的工作狀態(tài)信號(hào)。
        2.特征提取：即對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，其目的是為了去除冗雜的信息，提取故障特征量，即放大故障信號(hào)量。
        3.狀態(tài)識(shí)別：將經(jīng)特征提取的待檢信號(hào)與檔案庫(kù)內(nèi)的各種樣板信號(hào)進(jìn)行比較，進(jìn)行狀態(tài)分類。
        4.診斷決策：對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行分析決策。
        一、設(shè)備檢測(cè)與故障分析技術(shù)在淺海油田的應(yīng)用情況
        目前設(shè)備檢測(cè)方法多種多樣,所涉及的領(lǐng)域也越來(lái)越廣。根據(jù)物理量分類，常用的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)方法大致可分為五類：
        1.聲波診斷技術(shù)
        我們海上平臺(tái)設(shè)備廣泛應(yīng)用的聲波檢測(cè)儀器有機(jī)器故障聽(tīng)診器和超聲波測(cè)厚儀兩種。
        2.振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)
        我們應(yīng)用的振動(dòng)檢測(cè)儀器主要有VM63振動(dòng)監(jiān)測(cè)和沖擊脈沖分析儀等儀器。
        3.油液診斷技術(shù)
        我們?cè)O(shè)備檢測(cè)使用的潤(rùn)滑檢測(cè)儀器為THY－18D油液分析儀。
        4.溫度診斷技術(shù)
        我們公司里應(yīng)用的數(shù)字式接觸溫度計(jì)和熱點(diǎn)普查儀就是利用感知溫度來(lái)判斷設(shè)備故障的狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器。
        5.數(shù)據(jù)采集技術(shù)
        我們公司內(nèi)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集器主要是上海航空技術(shù)研究所生產(chǎn)的DSC－1型和DSC-2型數(shù)據(jù)采集器。
        目前公司內(nèi)各單位共擁有狀態(tài)檢測(cè)儀器47臺(tái)，機(jī)動(dòng)員作為設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的專業(yè)人員從事數(shù)據(jù)的采集和故障分析工作。設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)工作的開展為設(shè)備預(yù)防性維修提供了可靠的理論依據(jù)，對(duì)確保設(shè)備修理的及時(shí)性、準(zhǔn)確性起到了超前運(yùn)行的作用。
        1.利用超聲波測(cè)厚儀檢測(cè)鍋爐對(duì)流管束問(wèn)題。
        鍋爐對(duì)流管束是鍋爐本體換熱的主要部件，對(duì)流管束壁厚的大小直接關(guān)系到鍋爐的安全運(yùn)行與換熱效率，為保證鍋爐的安全運(yùn)行就必須對(duì)鍋爐的對(duì)流管束壁厚作定期的檢測(cè)。海二站鍋爐為連云港產(chǎn)2噸蒸汽鍋爐，對(duì)流管束采用的是20g鍋爐鋼管，壁厚為4.5mm。經(jīng)過(guò)連續(xù)幾年的運(yùn)行，鍋爐本體結(jié)構(gòu)都有了不同程度的腐蝕，年初我們針對(duì)這一情況，利用超聲波測(cè)厚儀對(duì)鍋爐對(duì)流管束進(jìn)行了檢測(cè)。據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷，對(duì)流管束腐蝕量較大，部分管壁已腐蝕掉了50％。根據(jù)《鍋爐安全檢查規(guī)程》，需對(duì)其進(jìn)行更換。另外從所測(cè)數(shù)據(jù)看右排對(duì)流管束比左排對(duì)流管束壁薄，從而判斷出鍋爐右側(cè)燃燒情況較嚴(yán)重，需對(duì)燃燒器重新安裝。于是我們根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)海二站鍋爐進(jìn)行了更換對(duì)流管束的修理，并重新安裝了燃燒器。經(jīng)過(guò)修理后，海二站鍋爐目前運(yùn)轉(zhuǎn)良好，使用情況穩(wěn)定。
        2.運(yùn)用振動(dòng)測(cè)量?jī)x檢測(cè)中心一號(hào)平臺(tái)外輸泵故障。
        振動(dòng)指標(biāo)是反映設(shè)備運(yùn)行性能的重要指標(biāo)，運(yùn)動(dòng)副和磨擦副部位的振幅、速度、加速度可直接反映出運(yùn)動(dòng)副和磨擦副之間的傳動(dòng)性能和運(yùn)動(dòng)特性，利用振動(dòng)測(cè)量?jī)x判斷中心一號(hào)外輸泵故障就是一例。在外輸泵運(yùn)轉(zhuǎn)初期，我們用振動(dòng)測(cè)量?jī)x對(duì)各連接部位和磨擦副都進(jìn)行了原始數(shù)據(jù)的采集，作為分析和判斷以后設(shè)備故障的依據(jù)。并在外輸泵運(yùn)轉(zhuǎn)后每月對(duì)各部位的振幅、速度、加速度的數(shù)據(jù)量進(jìn)行收集。去年８月份收集數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)前軸承處振幅為116um，速度為45m/s，加速度為17m/s2，后軸承處振幅為437um，速度為60m/s，加速度為40m/s2。根據(jù)采集出的各項(xiàng)指標(biāo)畫出振幅、速度、加速度的趨勢(shì)圖發(fā)現(xiàn)，８月份所收集數(shù)據(jù)中外輸泵后軸承處三項(xiàng)指標(biāo)均超標(biāo)。于是我們組織人員對(duì)外輸泵后軸承部位進(jìn)行拆檢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)軸承扶架散落，軸承套破損。在更換軸承和軸承套后重新進(jìn)行檢測(cè)，三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均恢復(fù)正常。通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，成功地避免了因部件損壞而造成燒損泵軸的機(jī)械設(shè)備事故。
        3.運(yùn)用油液分析儀檢測(cè)中心一號(hào)平臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組水泵滲水故障。
        潤(rùn)滑油達(dá)標(biāo)是保證柴油機(jī)正常運(yùn)行的必備條件，具有良好潤(rùn)滑條件的柴油機(jī)既可保證足夠的動(dòng)力輸出，又可防止因潤(rùn)滑失效而引發(fā)的各類機(jī)械設(shè)備故障。因此，潤(rùn)滑油是否合格是決定柴油機(jī)性能好壞的重要因素，而其中水份又是影響潤(rùn)滑油技術(shù)指標(biāo)的重要因素。在2003年4月份平臺(tái)設(shè)備例檢過(guò)程中，用油液分析儀化驗(yàn)中心一號(hào)平臺(tái)1#柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油時(shí)發(fā)現(xiàn)油液分析儀表頭指針不斷右偏，由此判定機(jī)油內(nèi)含水。又經(jīng)詢問(wèn)平臺(tái)操作人員，得知機(jī)油剛換兩天，并未出現(xiàn)機(jī)油變白現(xiàn)象。根據(jù)這種情況我們分析后認(rèn)為，進(jìn)入油底殼的水可能是從水泵滲入的。于是我們組織對(duì)柴油機(jī)水泵進(jìn)行了拆檢，發(fā)現(xiàn)原因是水泵機(jī)械密封磨損，水由機(jī)械密封滲出后進(jìn)入油底殼。在將機(jī)械密封更換后重新試驗(yàn)，再未發(fā)現(xiàn)機(jī)油內(nèi)部有水的現(xiàn)象出現(xiàn)。
        4.運(yùn)用熱點(diǎn)普查儀檢查控制柜繼電器觸點(diǎn)故障。
        現(xiàn)代設(shè)備是機(jī)、電、器、儀的集成體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，控制系統(tǒng)內(nèi)部繼電器動(dòng)則十幾個(gè)，甚至幾十個(gè)、上百個(gè)。這些繼電器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)比較難以判斷，通常采用的短接的辦法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)事。在排除中心一號(hào)平臺(tái)壓縮機(jī)控制柜故障時(shí)，我們運(yùn)用電路熱點(diǎn)普查儀對(duì)其進(jìn)行掃描，不僅迅速查出了問(wèn)題，而且節(jié)省了大量的人力和時(shí)間。2003年1月份，中心一號(hào)壓縮機(jī)電機(jī)控制跳閘，用自動(dòng)起動(dòng)幾次均失敗，而用手動(dòng)起動(dòng)則運(yùn)轉(zhuǎn)正常，因此，初步判斷為合閘繼電器故障，繼電器觸點(diǎn)吸合不上。用電路熱點(diǎn)普查儀檢查幾個(gè)合閘繼電器，發(fā)現(xiàn)主開關(guān)合閘繼電器的溫度高于其它幾個(gè)繼電器10－20℃，將此繼電器拆開后，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)繼電器觸點(diǎn)燒損較嚴(yán)重，再經(jīng)通電實(shí)驗(yàn)找到有兩個(gè)觸頭似接觸非接觸，經(jīng)調(diào)整后重新安裝，運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常。
        5.運(yùn)用數(shù)據(jù)采集器診斷中心一號(hào)平臺(tái)外輸泵故障。
        運(yùn)用數(shù)據(jù)采集器可對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行采集，然后對(duì)各參數(shù)進(jìn)行幅頻分析，頻譜分析，細(xì)化各類參數(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)譜值，針對(duì)各參數(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)譜分析設(shè)備的技術(shù)狀況。在2003年5月份，我們利用數(shù)據(jù)采集器對(duì)中心一號(hào)平臺(tái)3#外輸泵進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)外輸泵后軸承存在故障。根據(jù)幅頻和速度頻曲線表征判斷，電動(dòng)機(jī)后軸承振動(dòng)地毯值較高，150Hz和250Hz處振幅較大，在其倍頻300Hz和500Hz處振幅也較大，根據(jù)這種情況分析認(rèn)為軸承有兩項(xiàng)故障，一是軸承托架故障，一是軸承外圈損傷，綜合分析認(rèn)為此故障主要由于軸承托架散落造成在150Hz和其倍頻300Hz處出現(xiàn)較為明顯的振幅，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下引起潤(rùn)滑脂汽化，使軸承潤(rùn)滑不良而造成頻譜顯示地毯值較高。同時(shí)由于軸承托架損壞，導(dǎo)致在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下軸承跑外緣，形成250HZ和其倍頻500HZ處出現(xiàn)較明顯的振幅,于是拆檢軸承部分,發(fā)現(xiàn)故障與判斷相吻合,更換軸承后經(jīng)重新測(cè)試，幅頻和速度頻譜曲線恢復(fù)正常。
        二、設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)應(yīng)用總結(jié)
        隨著我們公司設(shè)備數(shù)量的不斷增多，復(fù)雜系數(shù)的不斷提高，對(duì)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的要求也越來(lái)越高。在實(shí)際生產(chǎn)中通過(guò)對(duì)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的運(yùn)用，我們從各種設(shè)備故障案例中獲取了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且通過(guò)此技術(shù)預(yù)知維修避免了許多更大事故的發(fā)生，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)支出，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
        展望未來(lái)，我們認(rèn)為設(shè)備檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的發(fā)展具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ瑸榱颂岣咴O(shè)備技術(shù)狀況，預(yù)防設(shè)備故障的發(fā)生，提出了幾點(diǎn)建議來(lái)供大家參考：
        1.完善設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)的制度化、規(guī)范化、系統(tǒng)化。
        2.加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)的培訓(xùn)工作。實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理人員不僅要熟悉高度復(fù)雜化的現(xiàn)代設(shè)備，而且還要掌握現(xiàn)代的診斷、檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的計(jì)算機(jī)管理方法。
      3.建立設(shè)備檢測(cè)臺(tái)帳，作好前期準(zhǔn)備工作，取全取準(zhǔn)原始資料，充實(shí)樣板模式庫(kù)。
      4.作好設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)工作，摸索設(shè)備各部位、大總成件的使用壽命和維修周期。