關(guān)于故障診斷技術(shù)在給排水設(shè)備狀態(tài)維修中的應(yīng)用探索

周艷

摘 要：近年來，給排水設(shè)備維修面臨著新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的周期計(jì)劃維修和事后維修已不能滿足現(xiàn)代化設(shè)備的運(yùn)行要求，必須選擇更科學(xué)合理的維修方法，以滿足現(xiàn)代化設(shè)備管理的要求。文章以設(shè)備狀態(tài)維修為基礎(chǔ)，針對給排水設(shè)備基本特點(diǎn)和故障診斷基本原則，闡述故障診斷技術(shù)在給排水設(shè)備狀態(tài)維修中的具體應(yīng)用。選擇合適的故障診斷技術(shù)，準(zhǔn)確及時(shí)地掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，對潛在故障進(jìn)行早識(shí)別早發(fā)現(xiàn)，有利于降低維修費(fèi)用，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：故障診斷技術(shù) 給排水設(shè)備 狀態(tài)維修 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S276 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）03（b）-0053-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，設(shè)備故障診斷技術(shù)已逐漸形成為一門較為完整的新興邊緣綜合工程學(xué)科，該學(xué)科以設(shè)備管理、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷為內(nèi)容 ，其目的是建立新的維修體制。在一些發(fā)達(dá)國家通過不同的形式得到推廣和應(yīng)用，成為國際上的一大熱門學(xué)科。故障診斷技術(shù)在我國國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，取得了較為理想的成績。

1 簡述設(shè)備狀態(tài)維修

受歷史和現(xiàn)實(shí)、主觀和客觀等諸多因素的影響，我國長期采用周期計(jì)劃維修和事后維修等傳統(tǒng)的設(shè)備維修模式?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)備作為主要的生產(chǎn)工具持續(xù)朝著高速、強(qiáng)載、大型、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)以及結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的方向發(fā)展。因此，機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的幾率就相應(yīng)增加且更復(fù)雜，若發(fā)生設(shè)備故障，極有可能會(huì)影響生產(chǎn)效率甚至破壞整臺(tái)機(jī)械設(shè)備，從而造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，為了降低運(yùn)行成本 、提升設(shè)備的利用率，迫切需要由傳統(tǒng)的周期計(jì)劃維修和事后維修向狀態(tài)維修發(fā)展，給排水企業(yè)實(shí)行狀態(tài)維修勢在必行。

狀態(tài)維修（CBM）是一種執(zhí)行方式基于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)和采用各種分析手段判斷設(shè)備狀態(tài)，預(yù)先得知將要發(fā)生故障的部位以及時(shí)間，在發(fā)生故障前對機(jī)械設(shè)備有計(jì)劃、有針對性地進(jìn)行維修，從而保證設(shè)備的長期正常運(yùn)行，延長設(shè)備使用壽命，充分發(fā)揮設(shè)備價(jià)值，避免不必要的維修[1]。因而，給排水企業(yè)也可借鑒這樣的做法，在給排水設(shè)備維修實(shí)踐中，采用故障診斷技術(shù)，以此推進(jìn)給排水設(shè)備維修從預(yù)防性維修向狀態(tài)維修過渡，從到期必修到判斷適時(shí)維修，以促進(jìn)維修體制的改革，實(shí)現(xiàn)給排水企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)代化。

2 給排水設(shè)備基本特點(diǎn)和故障診斷基本原則

2.1 給排水設(shè)備的基本特點(diǎn)

給排水設(shè)備維修的目的是保障設(shè)備可靠、高效地發(fā)揮其應(yīng)有的功能。為了能更好地開始給排水設(shè)備維修工作，清楚地了解給排水設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是關(guān)鍵，只有這樣才能在故障處理過程中做到心中有數(shù)。因此，對于給排水設(shè)備的基本特點(diǎn)，本文從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析：（1）設(shè)備類型。與水處理相配套除了部分專用設(shè)備，大部分設(shè)備如風(fēng)機(jī)、水泵、閥門等為通用設(shè)備。（2）運(yùn)行形式。排除掉個(gè)別設(shè)備，通常多數(shù)采用定速旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備。（3）給排水設(shè)備直接關(guān)系到整個(gè)企業(yè)的環(huán)保安全工作，在生產(chǎn)過程中屬于輔助和服務(wù)的性質(zhì)。（5）種類多、數(shù)量多在各主體廠房內(nèi)都有分布。（5）關(guān)鍵設(shè)備通常都有備件，可根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行更換，大多數(shù)是工作間歇性設(shè)備[2]。

2.2 給排水設(shè)備故障診斷基本原則

由于給排水設(shè)備的類型多種多樣并且較為復(fù)雜，造成故障診斷技術(shù)的方式較多。因此，給排水設(shè)備故障診斷應(yīng)注意以下3條基本原則：一是技術(shù)合理，確保選用的診斷技術(shù)方案符合實(shí)際設(shè)備的技術(shù)要求。二是經(jīng)濟(jì)成本低，在滿足生產(chǎn)正常運(yùn)行的情況下，盡可能選擇周期壽命長經(jīng)濟(jì)成本低的診斷技術(shù)。三是實(shí)際操作可行，企業(yè)要根據(jù)自身的機(jī)械設(shè)備條件、專業(yè)技術(shù)人員配置、生產(chǎn)工藝等實(shí)際情況制定操作可行的診斷技術(shù)方案。但在實(shí)際的工作中，不可能同時(shí)滿足以上3個(gè)條件，很難做到面面俱到，企業(yè)要結(jié)合自身的實(shí)際需求，進(jìn)行多方面綜合比較權(quán)衡利弊來考慮問題。

3 故障診斷技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 溫度診斷技術(shù)

溫度是表示給排水設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍且最重要的工藝參數(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，熱學(xué)傳感器以及相應(yīng)的檢測技術(shù)得以發(fā)展，使得溫度診斷技術(shù)越來越被設(shè)備維修方面所重視，是故障診斷技術(shù)未來發(fā)展技術(shù)方向。溫度的測量方法通常分為接觸式測溫法和非接觸式測溫法兩種方式，常用的接觸式測溫法可使用熱電偶式溫度計(jì)、壓力表式溫度計(jì)、膨脹式溫度計(jì)、電阻式溫度計(jì)進(jìn)行測量，常用的非接觸式測溫法可以使用紅外點(diǎn)溫儀、紅外熱成像儀。由于設(shè)備可能會(huì)因?yàn)闇囟冗^高和過低而產(chǎn)生故障，加上紅外測溫具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，因而被廣泛地應(yīng)用于設(shè)備運(yùn)行過程的各個(gè)階段。

3.2 無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)屬于一種新興的綜合性的實(shí)踐應(yīng)用學(xué)科，它在檢測給排水設(shè)備時(shí)，能夠做到不損傷被檢測設(shè)備，而是通過利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谒鸬膶?、電、磁、聲、熱等反應(yīng)的變化，來探測各種零部件、結(jié)構(gòu)件、工程材料等的各種缺陷，并對缺陷的分布、類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、尺寸做出相應(yīng)判斷。在故障診斷技術(shù)中常用的無損檢測技術(shù)有滲透檢測、渦流檢測、射線檢測、聲發(fā)射檢測、磁粉檢測、超聲波檢測等，在給排水設(shè)備的檢測中一般利用超聲檢測其管道以及容器的壁厚，利用滲透檢測零件的外部開口缺陷，利用射線檢測管道的結(jié)構(gòu)件焊縫質(zhì)量。

3.3 振動(dòng)診斷技術(shù)

振動(dòng)診斷一般有簡易振動(dòng)診斷和精密振動(dòng)診斷兩種，簡易振動(dòng)的診斷方法主要有脈沖沖擊法、共振解調(diào)法、概率密度分析法等，精密振動(dòng)診斷主要包括時(shí)域分析法、頻域分析法等。振動(dòng)診斷的測量方法相對較為成熟，得出的數(shù)據(jù)結(jié)果也相對較準(zhǔn)確，更方便現(xiàn)場實(shí)施。特別是在以旋轉(zhuǎn)機(jī)械為主體的給排水設(shè)備中，采用振動(dòng)診斷能夠事半功倍。在實(shí)際的給排水設(shè)備故障診斷中，能在不停機(jī)和不解體的情況下，通過振動(dòng)對設(shè)備進(jìn)行計(jì)算、觀察、測量與分析，從而獲取相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息，可用于監(jiān)測并診斷水泵、電機(jī)、減速器等設(shè)備的軸承故障、齒輪故障、轉(zhuǎn)子故障等。

3.4 噪聲診斷技術(shù)

噪聲診斷技術(shù)是利用噪聲的大小與來源，以及通過噪聲測量與分析，從而確定設(shè)備故障的部位和程度，一般噪聲的診斷方法有頻譜分析法、進(jìn)場測量法、聲強(qiáng)法等方式。在實(shí)際的噪音診斷時(shí)，由于噪音的強(qiáng)弱可由聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)、聲壓級(jí)來體現(xiàn)，響度級(jí)可利用人的主觀感覺進(jìn)行量度，而成分可采用頻譜、頻率來進(jìn)行分析。因此，有關(guān)軸承以及齒輪等部位的零件故障，常采用聲級(jí)計(jì)、聽音器等儀器來進(jìn)行現(xiàn)場判定，以獲取給排水設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

3.5 油液分析技術(shù)

油液分析技術(shù)的原理其實(shí)質(zhì)是通過分析油液的理化指標(biāo)以及分析油液中磨損殘余物的成分、數(shù)量、比例、形態(tài)，從而掌握零件磨損的狀況信息。油液分析技術(shù)具有非常強(qiáng)的實(shí)用性和科學(xué)性，已形成了以理化分析技術(shù)、鐵譜技術(shù)、顆粒計(jì)數(shù)技術(shù)、光譜技術(shù)、磁塞技術(shù)為基本的硬件構(gòu)架。同時(shí)，也形成了以知識(shí)庫、診斷庫、數(shù)據(jù)庫為基本軟件平臺(tái)的油液監(jiān)測系統(tǒng)。通過利用油液分析技術(shù)，可針對復(fù)雜且不能有效開展故障診斷的設(shè)備進(jìn)行分析，以保證設(shè)備運(yùn)行在可控制范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上，將故障診斷技術(shù)在給排水設(shè)備狀態(tài)維修中進(jìn)行應(yīng)用，有利于及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障，保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，最大程度地降低因維修設(shè)備而停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失，為企業(yè)爭取更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 談敏佳.基于缺陷預(yù)測的設(shè)備狀態(tài)維修決策與優(yōu)化方法[D].江蘇科技大學(xué)，2017.

[2] 蔣立剛.故障診斷技術(shù)在給排水設(shè)備狀態(tài)維修中的應(yīng)用[J].機(jī)電一體化，2012（2）：77-81.