摘要：設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)是一項新興技術(shù)，目前它廣泛地應(yīng)用于設(shè)備檢修的各個領(lǐng)域。在實際生產(chǎn)中，通過對檢測與故障診斷技術(shù)的運用，采取預知維修避免了許多更大事故的發(fā)生，節(jié)約了經(jīng)費支出，取得了巨大的經(jīng)濟效益。本文從設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)的分類入手，結(jié)合本公司海上平臺實際生產(chǎn)特點加以說明，通過具體的設(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)濟效益，并對此技術(shù)的發(fā)展提出了建議。
        關(guān)鍵詞：設(shè)備檢測  故障診斷  振動  檢測  故障
   
        設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)是七十年代后期國內(nèi)發(fā)展起來的一項新興技術(shù)。它經(jīng)過八十年代的不斷發(fā)展而逐漸趨于成熟，廣泛地應(yīng)用于設(shè)備檢修的各個領(lǐng)域。所謂設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)，是指在設(shè)備運行中或基本不對設(shè)備進行拆卸的情況下，通過一定的檢測手段對設(shè)備的運行參數(shù)進行采集，并根據(jù)采集得到的信號判斷設(shè)備的運行狀況以及產(chǎn)生故障的部位和原因，預測、預報設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)備檢修工作由過去手摸、耳聽、眼看、鼻聞的經(jīng)驗判斷進入到數(shù)據(jù)量化分析的新階段。
        設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)包括診斷文檔的建立和診斷實施兩大部分。文檔的建立是一項基礎(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特征，從而建立檔案庫。診斷實施部分通過信號檢測選擇適當?shù)臓顟B(tài)信號，由初始模式獲得待檢模式，對待檢模式進行狀態(tài)識別后與樣板模式進行狀態(tài)量的比較，從而得出設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。設(shè)備進行狀態(tài)檢測與故障診斷主要進行以下四個步驟：
        1.信號檢測：按要求的診斷對象及其故障類型，選擇對設(shè)備故障類型敏感的工作狀態(tài)信號。
        2.特征提取：即對信號進行處理，其目的是為了去除冗雜的信息，提取故障特征量，即放大故障信號量。
        3.狀態(tài)識別：將經(jīng)特征提取的待檢信號與檔案庫內(nèi)的各種樣板信號進行比較，進行狀態(tài)分類。
        4.診斷決策：對診斷結(jié)果進行分析決策。
        一、設(shè)備檢測與故障分析技術(shù)在淺海油田的應(yīng)用情況
        目前設(shè)備檢測方法多種多樣,所涉及的領(lǐng)域也越來越廣。根據(jù)物理量分類，常用的設(shè)備狀態(tài)檢測方法大致可分為五類：
        1.聲波診斷技術(shù)
        我們海上平臺設(shè)備廣泛應(yīng)用的聲波檢測儀器有機器故障聽診器和超聲波測厚儀兩種。
        2.振動監(jiān)測技術(shù)
        我們應(yīng)用的振動檢測儀器主要有VM63振動監(jiān)測和沖擊脈沖分析儀等儀器。
        3.油液診斷技術(shù)
        我們設(shè)備檢測使用的潤滑檢測儀器為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)字式接觸溫度計和熱點普查儀就是利用感知溫度來判斷設(shè)備故障的狀態(tài)監(jiān)測儀器。
        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)檢測儀器47臺，機動員作為設(shè)備狀態(tài)檢測的專業(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)檢測工作的開展為設(shè)備預防性維修提供了可靠的理論依據(jù)，對確保設(shè)備修理的及時性、準確性起到了超前運行的作用。
        1.利用超聲波測厚儀檢測鍋爐對流管束問題。
        鍋爐對流管束是鍋爐本體換熱的主要部件，對流管束壁厚的大小直接關(guān)系到鍋爐的安全運行與換熱效率，為保證鍋爐的安全運行就必須對鍋爐的對流管束壁厚作定期的檢測。海二站鍋爐為連云港產(chǎn)2噸蒸汽鍋爐，對流管束采用的是20g鍋爐鋼管，壁厚為4.5mm。經(jīng)過連續(xù)幾年的運行，鍋爐本體結(jié)構(gòu)都有了不同程度的腐蝕，年初我們針對這一情況，利用超聲波測厚儀對鍋爐對流管束進行了檢測。據(jù)檢測結(jié)果判斷，對流管束腐蝕量較大，部分管壁已腐蝕掉了50％。根據(jù)《鍋爐安全檢查規(guī)程》，需對其進行更換。另外從所測數(shù)據(jù)看右排對流管束比左排對流管束壁薄，從而判斷出鍋爐右側(cè)燃燒情況較嚴重，需對燃燒器重新安裝。于是我們根據(jù)檢測結(jié)果，對海二站鍋爐進行了更換對流管束的修理，并重新安裝了燃燒器。經(jīng)過修理后，海二站鍋爐目前運轉(zhuǎn)良好，使用情況穩(wěn)定。
        2.運用振動測量儀檢測中心一號平臺外輸泵故障。
        振動指標是反映設(shè)備運行性能的重要指標，運動副和磨擦副部位的振幅、速度、加速度可直接反映出運動副和磨擦副之間的傳動性能和運動特性，利用振動測量儀判斷中心一號外輸泵故障就是一例。在外輸泵運轉(zhuǎn)初期，我們用振動測量儀對各連接部位和磨擦副都進行了原始數(shù)據(jù)的采集，作為分析和判斷以后設(shè)備故障的依據(jù)。并在外輸泵運轉(zhuǎn)后每月對各部位的振幅、速度、加速度的數(shù)據(jù)量進行收集。去年８月份收集數(shù)據(jù)時發(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)采集出的各項指標畫出振幅、速度、加速度的趨勢圖發(fā)現(xiàn)，８月份所收集數(shù)據(jù)中外輸泵后軸承處三項指標均超標。于是我們組織人員對外輸泵后軸承部位進行拆檢，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行檢測，三項技術(shù)指標均恢復正常。通過振動檢測技術(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械設(shè)備事故。
        3.運用油液分析儀檢測中心一號平臺柴油發(fā)電機組水泵滲水故障。
        潤滑油達標是保證柴油機正常運行的必備條件，具有良好潤滑條件的柴油機既可保證足夠的動力輸出，又可防止因潤滑失效而引發(fā)的各類機械設(shè)備故障。因此，潤滑油是否合格是決定柴油機性能好壞的重要因素，而其中水份又是影響潤滑油技術(shù)指標的重要因素。在2003年4月份平臺設(shè)備例檢過程中，用油液分析儀化驗中心一號平臺1#柴油發(fā)電機組機油時發(fā)現(xiàn)油液分析儀表頭指針不斷右偏，由此判定機油內(nèi)含水。又經(jīng)詢問平臺操作人員，得知機油剛換兩天，并未出現(xiàn)機油變白現(xiàn)象。根據(jù)這種情況我們分析后認為，進入油底殼的水可能是從水泵滲入的。于是我們組織對柴油機水泵進行了拆檢，發(fā)現(xiàn)原因是水泵機械密封磨損，水由機械密封滲出后進入油底殼。在將機械密封更換后重新試驗，再未發(fā)現(xiàn)機油內(nèi)部有水的現(xiàn)象出現(xiàn)。
        4.運用熱點普查儀檢查控制柜繼電器觸點故障。
        現(xiàn)代設(shè)備是機、電、器、儀的集成體，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，但控制系統(tǒng)復雜，控制系統(tǒng)內(nèi)部繼電器動則十幾個，甚至幾十個、上百個。這些繼電器出現(xiàn)問題時比較難以判斷，通常采用的短接的辦法既費時又費事。在排除中心一號平臺壓縮機控制柜故障時，我們運用電路熱點普查儀對其進行掃描，不僅迅速查出了問題，而且節(jié)省了大量的人力和時間。2003年1月份，中心一號壓縮機電機控制跳閘，用自動起動幾次均失敗，而用手動起動則運轉(zhuǎn)正常，因此，初步判斷為合閘繼電器故障，繼電器觸點吸合不上。用電路熱點普查儀檢查幾個合閘繼電器，發(fā)現(xiàn)主開關(guān)合閘繼電器的溫度高于其它幾個繼電器10－20℃，將此繼電器拆開后，發(fā)現(xiàn)有兩個繼電器觸點燒損較嚴重，再經(jīng)通電實驗找到有兩個觸頭似接觸非接觸，經(jīng)調(diào)整后重新安裝，運轉(zhuǎn)一切正常。
        5.運用數(shù)據(jù)采集器診斷中心一號平臺外輸泵故障。
        運用數(shù)據(jù)采集器可對設(shè)備的運轉(zhuǎn)參數(shù)進行采集，然后對各參數(shù)進行幅頻分析，頻譜分析，細化各類參數(shù)的運轉(zhuǎn)譜值，針對各參數(shù)的運轉(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)采集器對中心一號平臺3#外輸泵進行檢查時發(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，電動機后軸承振動地毯值較高，150Hz和250Hz處振幅較大，在其倍頻300Hz和500Hz處振幅也較大，根據(jù)這種情況分析認為軸承有兩項故障，一是軸承托架故障，一是軸承外圈損傷，綜合分析認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，在高速運轉(zhuǎn)情況下引起潤滑脂汽化，使軸承潤滑不良而造成頻譜顯示地毯值較高。同時由于軸承托架損壞，導致在高速運轉(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)重新測試，幅頻和速度頻譜曲線恢復正常。
        二、設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)應(yīng)用總結(jié)
        隨著我們公司設(shè)備數(shù)量的不斷增多，復雜系數(shù)的不斷提高，對設(shè)備狀態(tài)檢測的要求也越來越高。在實際生產(chǎn)中通過對檢測與故障診斷技術(shù)的運用，我們從各種設(shè)備故障案例中獲取了豐富的經(jīng)驗，并且通過此技術(shù)預知維修避免了許多更大事故的發(fā)生，節(jié)約了經(jīng)費支出，取得了巨大的經(jīng)濟效益。
        展望未來，我們認為設(shè)備檢測與故障診斷技術(shù)的發(fā)展具有極大的發(fā)展?jié)摿?，為了提高設(shè)備技術(shù)狀況，預防設(shè)備故障的發(fā)生，提出了幾點建議來供大家參考：
        1.完善設(shè)備狀態(tài)檢測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)狀態(tài)檢測的制度化、規(guī)范化、系統(tǒng)化。
        2.加強設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)的培訓工作。實現(xiàn)設(shè)備管理人員不僅要熟悉高度復雜化的現(xiàn)代設(shè)備，而且還要掌握現(xiàn)代的診斷、檢測技術(shù)和設(shè)備的計算機管理方法。
      3.建立設(shè)備檢測臺帳，作好前期準備工作，取全取準原始資料，充實樣板模式庫。
      4.作好設(shè)備狀態(tài)檢測工作，摸索設(shè)備各部位、大總成件的使用壽命和維修周期。