汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望

王雙良

摘要：工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)從事工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備不斷提出新要求?，F(xiàn)如今機(jī)械設(shè)備的使用安全性、可操作性以及可維修性成為了衡量其綜合質(zhì)量的最主要因素。全面加強(qiáng)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的主要工作內(nèi)容之一。汽輪機(jī)作為電力生產(chǎn)的主要設(shè)備，對(duì)其故障診斷技術(shù)的要求也格外嚴(yán)格。但是現(xiàn)階段的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)已經(jīng)不能滿足電力生產(chǎn)對(duì)于汽輪機(jī)日常維護(hù)的要求。為了改善這一現(xiàn)狀要求我們要加強(qiáng)和改進(jìn)汽輪機(jī)的故障診斷技術(shù)，保障汽輪機(jī)能夠在電力生產(chǎn)過程中安全平穩(wěn)運(yùn)行。本文主要分析探討了汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望方面的內(nèi)容，以供參閱。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);故障診斷技術(shù);發(fā)展;展望

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，工業(yè)中的設(shè)備也越來越先進(jìn)，設(shè)備的可靠性、安全性、可用性和可維修性成為了機(jī)械發(fā)展中備受關(guān)注的問題，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備故障的診斷和處理是目前工業(yè)中的重點(diǎn)工作。汽輪機(jī)作為電力生產(chǎn)中重要的設(shè)備，其具有特殊的結(jié)構(gòu)，在工業(yè)生產(chǎn)的使用中的故障率比較高，并且故障帶來的危害也比較大。所以，汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。以往的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)中存在著一些問題，隨著科技的不斷發(fā)展，依舊采用以往的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)已經(jīng)無法滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)汽輪機(jī)維護(hù)的需求，只有對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)進(jìn)行發(fā)展和完善，才能更好的保障汽輪機(jī)的安全性和可靠性。

1汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)概述

汽輪機(jī)是大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，能夠?qū)⒏邷?、高壓蒸汽具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，然后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。所以汽輪機(jī)在電廠的日常生產(chǎn)中占有十分重要的地位。由于各方面因素的影響，汽輪機(jī)在實(shí)際的運(yùn)行中十分容易出現(xiàn)故障，所以研究分析汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)是十分必要的。研究分析汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)只要有以下幾個(gè)方面的意義：首先能夠及時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行異常及早發(fā)現(xiàn)并采取措施，減少故障發(fā)生的幾率;第二是一旦發(fā)生故障能夠記錄相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行研究并作為日后同類型事故處理的參考;第三是通過分析設(shè)備異常狀態(tài)并采取適當(dāng)措施，能夠進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)的及時(shí)調(diào)整，為汽輪機(jī)的維修提供科學(xué)依據(jù);第四是通過機(jī)器數(shù)據(jù)能夠更加了解機(jī)器性能，便于更好地改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)，提高鏟平質(zhì)量;第五是通過汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的變化了解機(jī)器設(shè)備的性能，便于對(duì)汽輪機(jī)的管理。汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀主要有以下幾點(diǎn)：第一是信號(hào)采集和分析，汽輪機(jī)信號(hào)的采集和分析的重點(diǎn)在振動(dòng)信號(hào)的分析和處理，大多采用快速傅里葉變換，但是要想進(jìn)一步提高信號(hào)采集和分析的質(zhì)量就要研究新的信號(hào)處理技術(shù);第二是對(duì)故障機(jī)理的研究，目前有現(xiàn)場試驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)室模擬法、計(jì)算機(jī)仿真法等對(duì)汽輪機(jī)故障機(jī)理進(jìn)行研究，故障機(jī)理研究是汽輪機(jī)故障診斷中非常基礎(chǔ)的工作，但是非常重要，可以從故障規(guī)律、征兆和模型等方面進(jìn)行研究;第三是診斷方法，有振動(dòng)診斷法、噪聲診斷法等，振動(dòng)診斷法是常用的診斷法，通過汽輪機(jī)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲獲得汽輪機(jī)的狀態(tài)信息，還有其他的診斷方法能夠通過熱、力等進(jìn)行故障診斷。

2汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展

2.1信號(hào)的采集與分析

汽輪機(jī)的工作環(huán)境是比較復(fù)雜的，也很特殊，所以相應(yīng)的要求汽輪機(jī)故障的診斷技術(shù)也要更加的完善，其中對(duì)汽輪機(jī)診斷系統(tǒng)中的傳感器要求比較高。就現(xiàn)階段的傳感器性能的研究中，多數(shù)注重的是對(duì)傳感器可靠性的提高和對(duì)新型傳感器的開發(fā)上，也有對(duì)加強(qiáng)傳感器診斷故障性能的研究，進(jìn)而降低診斷失誤和漏診率，并采用信息進(jìn)行診斷融合。單就現(xiàn)階段的傳感器故障診斷技術(shù)而言，在硬件的缺陷還是比較明顯的，直接導(dǎo)致了在實(shí)際中的應(yīng)用比較少。提高傳感器信號(hào)可靠性和融合技術(shù)，使傳感器在使用中可靠性更強(qiáng)。振動(dòng)信號(hào)的分析和處理是信號(hào)的分析處理的主要內(nèi)容，汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中主要采用快速傅里葉變換針對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，快速傅里葉變換更加適用于平穩(wěn)信號(hào)的情況下，所以適用性是比較強(qiáng)的。但在實(shí)際的生產(chǎn)操作中，大多數(shù)信號(hào)都是不太平穩(wěn)的，非線性是一般的特點(diǎn)，這樣的話就要提高信號(hào)分析的精確度，促進(jìn)信號(hào)的分析和處理。采用圖形進(jìn)行辨識(shí)，提高分析的準(zhǔn)確度。

2.2故障的機(jī)理和診斷

對(duì)汽輪機(jī)故障發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行診斷有助于揭開故障發(fā)生的原因，通過對(duì)故障發(fā)生的一般規(guī)律和征兆等的分析，從而通過日常的維護(hù)來盡量避免發(fā)生故障，并能在發(fā)生故障后通過全面的分析后確定故障的類型，從而有的放矢地采取針對(duì)性較強(qiáng)的措施來消除故障。實(shí)際工作中，對(duì)于汽輪機(jī)故障機(jī)理的診斷采用的方法主要有對(duì)比法、統(tǒng)計(jì)法、邏輯診斷等，常用的診斷策略包括模式識(shí)別、模糊診斷、專家系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。

3汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1全方位的檢測技術(shù)

汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展中，全方位的檢測技術(shù)的應(yīng)用是必然的，這是基于當(dāng)前汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的基礎(chǔ)上而進(jìn)行的，全方位的檢測技術(shù)主要是提高各種檢測技術(shù)在應(yīng)用中的針對(duì)性和適用性，是診斷精確率提高的重要保障。

3.2故障機(jī)理的深入研究

任何時(shí)候，故障機(jī)理的深入研究都將推動(dòng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展。故障機(jī)理的研究將集中在對(duì)漸發(fā)故障定量表征的研究上，研究判斷整個(gè)系統(tǒng)故障狀態(tài)的指標(biāo)體系及其判斷閾值將是另一個(gè)重要方向。

3.3從診斷向汽輪機(jī)設(shè)備現(xiàn)代化管理發(fā)展

設(shè)備計(jì)算機(jī)化管理系統(tǒng)、維修管理、預(yù)知維修決策將是未來一段時(shí)期內(nèi)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)研究的重心。為推動(dòng)診斷技術(shù)的發(fā)展，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)采用現(xiàn)代化的管理方式，對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的管理。當(dāng)前研究的重點(diǎn)主要是基于狀態(tài)的維修以及預(yù)知維修，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益起到非常重要的作用，同時(shí)產(chǎn)生的社會(huì)效益也將是非常巨大的。

3.4綜合診斷

研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究力度，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行全面的故障診斷，其中主要針對(duì)汽輪機(jī)的振動(dòng)及性能診斷、溫度診斷、油液診斷等方面進(jìn)行綜合性診斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)產(chǎn)生的故障進(jìn)行有效的排查。

4結(jié)束語

綜上所述，汽輪機(jī)故障診斷是汽輪機(jī)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中重要的維修工作，針對(duì)當(dāng)前故障診斷中存在的問題，能夠在基于未來故障診斷機(jī)理深入應(yīng)用，信息化診斷技術(shù)應(yīng)用，以及診斷仿真技術(shù)以及全方位診斷檢測技術(shù)等方面，整體上為故障診斷發(fā)揮重要的作用。

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（作者單位：大唐國際陡河發(fā)電廠）