李世新

（國投伊犁能源開發(fā)有限公司，新疆伊寧 835000）

1 設備故障診斷技術的概念

設備運行的工況直接關系到電廠生產(chǎn)的安全和效益，做好電廠輸煤系統(tǒng)設備的檢修管理工作十分必要。對設備進行仔細檢查和維護工作可以有效減少設備故障率。在日常的設備檢查維修工作中，合理使用先進的設備故障診斷技術，不僅可以盡早發(fā)現(xiàn)設備中存在的問題，還可以提高設備故障診斷的準確性，從而讓設備的檢查維修工作變得更加合理、經(jīng)濟。

設備故障診斷技術指的是通過設備故障的信息載體來判斷設備當前所處狀態(tài)的一種技術。它根據(jù)故障產(chǎn)生或伴隨的一些特殊現(xiàn)象或異常表現(xiàn)，來間接地獲得設備運行情況或運行問題，從而為解決或處理故障提供科學的信息支持。

2 實現(xiàn)設備故障診斷的現(xiàn)實意義

（1）提高輸煤設備系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。由于輸煤設備中以及運行的過程中不可避免地會潛藏著一些危險源或風險點，這些危險源或風險點對于輸煤系統(tǒng)的生產(chǎn)安全十分不利。通過設備故障診斷可以盡早地發(fā)現(xiàn)故障隱患，及時作出處理和改善，使設備故障盡快得到解決，確保輸煤系統(tǒng)設備運行的安全和效率。

（2）為輸煤生產(chǎn)工藝提供更多的信息和數(shù)據(jù)。輸煤系統(tǒng)設備運行的優(yōu)劣直接關系到火電廠生產(chǎn)效益，因此做好輸煤設備運行數(shù)據(jù)的分析工作十分重要。通過設備診斷技術的應用及相關工作的開展，擴大數(shù)據(jù)來源，增加數(shù)據(jù)數(shù)量，為輸煤生產(chǎn)工藝優(yōu)化以及相關設備維護檢修決策的制定提供更多有效的信息。

（3）有效降低電力企業(yè)的設備運維成本。設備使用壽命以及維護管理的簡易都事關電力企業(yè)的運維成本。想要實現(xiàn)電力企業(yè)提質(zhì)增效的發(fā)展目標，就需要從科技方面入手，用科技來附能，加快設備維護管理水平，減少設備損耗和故障率，延長設備使用壽命，優(yōu)化設備運維的管理方法，降低電力企業(yè)的設備運維和管理成本。

（4）為電力企業(yè)爭取更多的生產(chǎn)時間。時間是重要的生產(chǎn)資源，隨著市場競爭的日益激烈，想要在市場競爭中處于有利地位，就需要提高生產(chǎn)效率。通過設備診斷技術的應用，減少設備故障率，縮短設備停機時間，使輸煤生產(chǎn)穩(wěn)定高效，從而為企業(yè)擁有更強的市場競爭力奠定基礎。

3 設備診斷技術用于輸煤設備檢修管理的具體思路和方法

3.1 滾動軸承故障診斷

在滾動軸承的故障診斷中，采用3 種判斷標準，分別為絕對判斷標準、相對判斷標準以及類比判定標準。其中，絕對判斷標準是測定實際的振動值將其與限定的振動值對比，看是否超過限定值；相對判斷標準是選定軸承的同一部件同一部位，定期對其進行振動檢測，然后將先后測定的振動值進行比較，以滾動軸承沒有故障時的檢測振動值為標準，然后判斷其他時候的檢測振動值是否異常；類比判定標準是對同一型號的不同滾動軸承進行振動測量，測量的實驗條件相同但測量部位不相同，然后分別將測量值進行類比，檢測振動值是否異常。

絕對判斷標準所采用的振動檢測方法必須是在適宜頻率范圍內(nèi)來檢測，并且檢測的方法依據(jù)行業(yè)內(nèi)的標準規(guī)定。但是，由于絕對判斷標準并不會滿足或適用于所有的軸承，因此在實際的軸承設備診斷過程中，工作人員可以采用絕對判斷、相對判斷和類別判斷相結合的思路和方法，來獲得更加可靠的診斷結果。

輸煤系統(tǒng)設備滾動軸承常見故障的診斷思路：滾動軸承滾子和滾道剝落、雜物嵌入、腐蝕、破裂、凹陷等故障，可能引發(fā)的原因有多方面，如運輸裝卸過程造成的疏忽、軸承或其他部件質(zhì)量不合格、部件型號不合理、部件安裝有誤、對中不到位或傾斜、軸承潤滑油缺少、密封失效、軸承負載過高等。故障診斷采用頻譜波形特征來進行分析。如果滾動軸承存在上述故障，頻譜波形通常會表現(xiàn)為在低倍頻率處有較大峰，尤其是同類故障同時發(fā)生時出峰很明顯。

分析頻譜時，低轉速頻率為0.2 kHz，高轉速頻率為1 kHz，如果在較低頻或者較高頻區(qū)域發(fā)現(xiàn)明顯有效的振動值時，低轉速頻率設定為1 kHz，高轉速頻率設定為10 kHz。若測量波峰系數(shù)，頻率設定為10 kHz。

滾動軸承故障與頻譜波形的對應特征如下：故障特征區(qū)域出現(xiàn)峰，說明存在該類故障，如果出現(xiàn)倍頻成分，則故障較為嚴重；內(nèi)滾道特征區(qū)域內(nèi)既有峰且間隔為1×RPM 的邊頻，說明存在內(nèi)滾道故障；滾子特征區(qū)域內(nèi)既有峰且出現(xiàn)變頻，說明存在滾子故障；中高頻區(qū)域有群峰產(chǎn)生，說明軸承疲勞；如果發(fā)現(xiàn)軸向滾動與徑向振動特征類似，出現(xiàn)重復沖擊的現(xiàn)象，說明軸承軸向負載過高（圖1）。

3.2 齒輪減速機故障診斷

齒輪減速機的故障診斷，一般通過設備振動以及噪聲分析來判斷，如振動診斷、噪聲診斷、沖擊脈沖等方法。在實際設備檢修過程中，振動診斷法又可分為絕對值判斷法和相對值判斷法。其中，絕對值判斷法是在齒輪設備的同一部位進行振動幅度的檢測，然后根據(jù)測得的振幅來判斷齒輪設備是否處于正常的運行狀態(tài)。采用該種方法時必須要結合絕對值判斷標準，即不同的齒輪振動或振幅強度與不同的工作狀態(tài)對應，而隨著齒輪型號、齒輪大小的不同也會有不一樣的絕對值判斷標準。相對值判斷標準是根據(jù)齒輪的實際情況來制定出一個相對判斷標準，然后將檢測的數(shù)值與該相對判斷標準進行對比，判斷出齒輪運行工作狀態(tài)是否出現(xiàn)異常。比如，在齒輪的同一部位進行測量，分別在不同的時間點進行測量，獲得的測量值與設備正常運行時的測量值進行對比，如果測得的實際值與正常值差異過大，當實際值大于正常值的2 倍時可視為初步故障，當實際值大于正常值的4 倍時可視為危險故障。

在輸煤齒輪設備的實際檢修過程中，可以將絕對值判斷方法和相對值判斷方法相結合，以提高設備檢修準確度，降低設備運維風險。

3.3 設備診斷技術在實施過程中可能出現(xiàn)的問題和障礙

在輸煤系統(tǒng)設備檢修工作中，診斷技術發(fā)揮著不容忽視的作用，但是其應用也受到一些因素的限制或不利影響。

（1）輸煤系統(tǒng)設備的壽命周期評價不科學、不完善，如對于輸煤系統(tǒng)設備運行過程中的劣化傾向以及劣化程度的定量和定性分析水平不高或分析工作不到位等。

（2）設備零部件供應是否及時和完備，尤其是對于進口的、定制的輸煤設備或零部件，在出現(xiàn)故障時，診斷的過程或檢修的過程需要設備部件的及時供應。能否做到這一點涉及到很多因素，如企業(yè)采購流程的計劃、審批、設備的制造或運輸?shù)?，一旦在時效方面無法保障就會影響到設備診斷或檢修工作的效率。

（3）電力企業(yè)的設備資源管理模式也會影響設備診斷或檢修工作。目前采用的設備檢修計劃大多數(shù)是小、中、大修，都是提前進行上報，然后審批通過后再進行設備部件的購置、領用和存儲管理計劃。這種管理模式因為周期較長會耗掉設備的質(zhì)量保證期，對企業(yè)成本控制不利。

（4）設備診斷或檢修人員的專業(yè)技能和業(yè)務素質(zhì)整體水平不高。輸煤設備發(fā)生故障時通常已經(jīng)是顯性的缺陷了，其維修效果和后果遠遠不及在隱患時就發(fā)現(xiàn)并處理。這也表明巡檢工作人員在技能和素質(zhì)方面還需要進一步的提升。

圖1 軸承疲勞度頻譜

4 結語

綜上所述，設備診斷技術是提高輸煤設備檢修管理工作的重要手段，是確保設備安全穩(wěn)定運行的有效途徑。電力企業(yè)必須充分重視這一技術的應用，以更好地延長設備使用壽命，降低生產(chǎn)事故發(fā)生率。