关于故障诊断技术在给排水设备状态维修中的应用探索
来源:用户上传
作者:
摘 要：近年来，给排水设备维修面临着新的挑战，传统的周期计划维修和事后维修已不能满足现代化设备的运行要求，必须选择更科学合理的维修方法，以满足现代化设备管理的要求。文章以设备状态维修为基础，针对给排水设备基本特点和故障诊断基本原则，阐述故障诊断技术在给排水设备状态维修中的具体应用。选择合适的故障诊断技术，准确及时地掌握设备运行状况，对潜在故障进行早识别早发现，有利于降低维修费用，保证设备的安全稳定运行。
关键词：故障诊断技术 给排水设备 状态维修 应用
中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0053-02
随着计算机技术的飞速发展和普及，设备故障诊断技术已逐渐形成为一门较为完整的新兴边缘综合工程学科，该学科以设备管理、状态监测、故障诊断为内容 ，其目的是建立新的维修体制。在一些发达国家通过不同的形式得到推广和应用，成为国际上的一大热门学科。故障诊断技术在我国国民经济的各个领域都得到了应用，取得了较为理想的成绩。
1 简述设备状态维修
受历史和现实、主观和客观等诸多因素的影响，我国长期采用周期计划维修和事后维修等传统的设备维修模式。现代机械设备作为主要的生产工具持续朝着高速、强载、大型、连续运转以及结构更复杂的方向发展。因此，机械设备发生故障的几率就相应增加且更复杂，若发生设备故障，极有可能会影响生产效率甚至破坏整台机械设备，从而造成企业的经济损失。基于此，为了降低运行成本 、提升设备的利用率，迫切需要由传统的周期计划维修和事后维修向状态维修发展，给排水企业实行状态维修势在必行。
状态维修（CBM）是一种执行方式基于设备运行状态监测，通过实时监测运行状态的参数和采用各种分析手段判断设备状态，预先得知将要发生故障的部位以及时间，在发生故障前对机械设备有计划、有针对性地进行维修，从而保证设备的长期正常运行，延长设备使用寿命，充分发挥设备价值，避免不必要的维修[1]。因而，给排水企业也可借鉴这样的做法，在给排水设备维修实践中，采用故障诊断技术，以此推进给排水设备维修从预防性维修向状态维修过渡，从到期必修到判断适时维修，以促进维修体制的改革，实现给排水企业设备管理现代化。
2 给排水设备基本特点和故障诊断基本原则
2.1 给排水设备的基本特点
给排水设备维修的目的是保障设备可靠、高效地发挥其应有的功能。为了能更好地开始给排水设备维修工作，清楚地了解给排水设备的性能、结构及特点是关键，只有这样才能在故障处理过程中做到心中有数。因此，对于给排水设备的基本特点，本文从以下几点进行分析：（1）设备类型。与水处理相配套除了部分专用设备，大部分设备如风机、水泵、阀门等为通用设备。（2）运行形式。排除掉个别设备，通常多数采用定速旋转机械设备。（3）给排水设备直接关系到整个企业的环保安全工作，在生产过程中属于辅助和服务的性质。（5）种类多、数量多在各主体厂房内都有分布。（5）关键设备通常都有备件，可根据生产的需要进行更换，大多数是工作间歇性设备[2]。
2.2 给排水设备故障诊断基本原则
由于给排水设备的类型多种多样并且较为复杂，造成故障诊断技术的方式较多。因此，给排水设备故障诊断应注意以下3条基本原则：一是技术合理，确保选用的诊断技术方案符合实际设备的技术要求。二是经济成本低，在满足生产正常运行的情况下，尽可能选择周期寿命长经济成本低的诊断技术。三是实际操作可行，企业要根据自身的机械设备条件、专业技术人员配置、生产工艺等实际情况制定操作可行的诊断技术方案。但在实际的工作中，不可能同时满足以上3个条件，很难做到面面俱到，企业要结合自身的实际需求，进行多方面综合比较权衡利弊来考虑问题。
3 故障诊断技术的具体应用
3.1 温度诊断技术
温度是表示给排水设备运行状态的一个重要指标，也是工业生产过程中最普遍且最重要的工艺参数。随着科学技术的进步，热学传感器以及相应的检测技术得以发展，使得温度诊断技术越来越被设备维修方面所重视，是故障诊断技术未来发展技术方向。温度的测量方法通常分为接触式测温法和非接触式测温法两种方式，常用的接触式测温法可使用热电偶式温度计、压力表式温度计、膨胀式温度计、电阻式温度计进行测量，常用的非接触式测温法可以使用红外点温仪、红外热成像仪。由于设备可能会因为温度过高和过低而产生故障，加上红外测温具有独特的技术优势，因而被广泛地应用于设备运行过程的各个阶段。
3.2 无损检测技术
无损检测技术属于一种新兴的综合性的实践应用学科，它在检测给排水设备时，能够做到不损伤被检测设备，而是通过利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对光、电、磁、声、热等反应的变化，来探测各种零部件、结构件、工程材料等的各种缺陷，并对缺陷的分布、类型、性质、数量、形状、尺寸做出相应判断。在故障诊断技术中常用的无损检测技术有渗透检测、涡流检测、射线检测、声发射检测、磁粉检测、超声波检测等，在给排水设备的检测中一般利用超声检测其管道以及容器的壁厚，利用渗透检测零件的外部开口缺陷，利用射线检测管道的结构件焊缝质量。
3.3 振动诊断技术
振动诊断一般有简易振动诊断和精密振动诊断两种，简易振动的诊断方法主要有脉冲冲击法、共振解调法、概率密度分析法等，精密振动诊断主要包括时域分析法、频域分析法等。振动诊断的测量方法相对较为成熟，得出的数据结果也相对较准确，更方便现场实施。特别是在以旋转机械为主体的给排水设備中，采用振动诊断能够事半功倍。在实际的给排水设备故障诊断中，能在不停机和不解体的情况下，通过振动对设备进行计算、观察、测量与分析，从而获取相关设备的状态信息，可用于监测并诊断水泵、电机、减速器等设备的轴承故障、齿轮故障、转子故障等。
3.4 噪声诊断技术
噪声诊断技术是利用噪声的大小与来源，以及通过噪声测量与分析，从而确定设备故障的部位和程度，一般噪声的诊断方法有频谱分析法、进场测量法、声强法等方式。在实际的噪音诊断时，由于噪音的强弱可由声功率级、声强级、声压级来体现，响度级可利用人的主观感觉进行量度，而成分可采用频谱、频率来进行分析。因此，有关轴承以及齿轮等部位的零件故障，常采用声级计、听音器等仪器来进行现场判定，以获取给排水设备的运行状态。
3.5 油液分析技术
油液分析技术的原理其实质是通过分析油液的理化指标以及分析油液中磨损残余物的成分、数量、比例、形态，从而掌握零件磨损的状况信息。油液分析技术具有非常强的实用性和科学性，已形成了以理化分析技术、铁谱技术、颗粒计数技术、光谱技术、磁塞技术为基本的硬件构架。同时，也形成了以知识库、诊断库、数据库为基本软件平台的油液监测系统。通过利用油液分析技术，可针对复杂且不能有效开展故障诊断的设备进行分析，以保证设备运行在可控制范围内。
4 结语
综上，将故障诊断技术在给排水设备状态维修中进行应用，有利于及时准确地发现故障，保证设备的安全可靠运行，最大程度地降低因维修设备而停产造成的经济损失，为企业争取更大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 谈敏佳.基于缺陷预测的设备状态维修决策与优化方法[D].江苏科技大学，2017.
[2] 蒋立刚.故障诊断技术在给排水设备状态维修中的应用[J].机电一体化，2012（2）：77-81.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14923242.htm
