診斷與分析化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)方法
機(jī)械設(shè)備在化工企業(yè)中，地位十分重要。其健康狀態(tài)，直接嚴(yán)重影響化工生產(chǎn)的正常運(yùn)行，給企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益帶來損害，甚至可能會發(fā)生大的事故。本文中，筆者結(jié)合多年來化工設(shè)備管理的經(jīng)驗，對化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行診斷與分析，并對化工機(jī)械設(shè)備在出現(xiàn)問題前，如何做好前瞻性狀態(tài)診斷與分析，加以淺述，以期對同行有所幫助，提供些許借鑒。
一、化工機(jī)械設(shè)備
化工機(jī)械是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所用的機(jī)器和設(shè)備的總稱。以筆者所在的氮肥生產(chǎn)企業(yè)為例，化工機(jī)械包括各種塔器、泵類、罐類等。化工企業(yè)，由于產(chǎn)量不斷增加，化工企業(yè)的設(shè)備呈現(xiàn)出大型化和集成化的特點并向該方向發(fā)展。
作為各種化工設(shè)備，其整體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，如某個環(huán)節(jié)突然發(fā)生故障且未能得到及時處理，其結(jié)果可能會引起整個運(yùn)行系統(tǒng)的故障，并逐漸地不斷擴(kuò)大，最終可能會致使整個系統(tǒng)發(fā)生重大事故。因此，及時準(zhǔn)確做好化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的診斷與分析，是保證整個化工生產(chǎn)穩(wěn)定連續(xù)極為關(guān)鍵的一環(huán)。
1.化工機(jī)械的日常分類
通常，化工機(jī)械可分為化工機(jī)器和化工設(shè)備兩大類型。
2.化工機(jī)械的性能
化工機(jī)械的完善程度，很大程度上決定了化工產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。作為化工機(jī)械本身，其特點要求是：必須能適應(yīng)化工過程中經(jīng)常會遇到的高溫、高壓、高真空、超低壓、易燃、易爆以及強(qiáng)腐蝕性等特殊條件。從化工生產(chǎn)企業(yè)來說，總體要求化工機(jī)械應(yīng)具有以下幾方面：
①具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠性。
②在一定操作條件下（如溫度、壓力等）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
③具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。
④密封性好。
⑤高效率和低能耗。
3.化工機(jī)械的特點
3.1 化工機(jī)械涉及到的最常見的能量形式有熱能、機(jī)械能、化學(xué)能、電磁能等。不但涉及能量形式多，彼此間轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜。
3.2 工質(zhì)性質(zhì)呈現(xiàn)出多變性。如：組成、組分及其相態(tài)的多變等（包括液態(tài)、氣態(tài)的互相轉(zhuǎn)化）。
3.3 運(yùn)行工況域具有寬闊性、多參數(shù)特點。如化工生產(chǎn)，其操作參數(shù)就包括了：高低壓、高低轉(zhuǎn)速、高低溫、高低粘度等；
3.4 具有能適應(yīng)不同化學(xué)性質(zhì)要求特點。這些都使化工機(jī)械裝備特殊結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化。
二、正確認(rèn)識化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)診斷與分析
做好化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)診斷與分析，主要有以下目的和作用：
2.1.針對從設(shè)備運(yùn)行特征信號，實現(xiàn)狀態(tài)診斷有用的運(yùn)行信息有效提取并以此判斷檢測設(shè)備的各項功能是否正常。
2.2.針對運(yùn)行設(shè)備的獨有特征信號，確定故障內(nèi)容及定故障部位、形成程度和未來的發(fā)展趨勢，并進(jìn)行深入的狀態(tài)分析，以作出正確的生產(chǎn)決策。
2.3.可實現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備可能發(fā)生的機(jī)械故障的早期預(yù)報，以保障化工設(shè)備的安全和可靠的運(yùn)行，達(dá)到使化工設(shè)備發(fā)揮最大效益目標(biāo)。
2.4.在進(jìn)診斷與分析行化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)后，對化工設(shè)備的動態(tài)性能和前期的設(shè)備維修質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)正確地評定。
2.5及時、準(zhǔn)確地對化工機(jī)械設(shè)備先前發(fā)生設(shè)備故障進(jìn)行狀態(tài)，確定原因，進(jìn)一步做好分析并快速決定進(jìn)一步維修措施。
三、進(jìn)行診斷與分析化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)采用主要技術(shù)
3.1.電子及計算技術(shù)
該技術(shù)主要是利用一些專用的儀器設(shè)備，拾取和分析新的信號進(jìn)行，以不同設(shè)備的獨有特征的信號為依據(jù)，確定化工機(jī)械設(shè)備的故障內(nèi)容。在對特征性信號進(jìn)行分析后，確定化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的分析結(jié)論，并進(jìn)而決定對化工機(jī)械設(shè)備如何處理；此外，還應(yīng)根據(jù)設(shè)備故障的部位，狀態(tài)程度和未來發(fā)展趨勢，作出針對性決策。
3.2.油分析技術(shù)
機(jī)械零件有失效腐蝕、疲勞和磨損的三種主要形式和原因。其中，在磨損失效這方面，約占機(jī)械零件失效故障的比例的50%左右，因此，油分析技術(shù)對于化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和診斷來說，其作用越來越重要。
3.3.溫測技術(shù)
溫度與機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)。對于以溫度為指標(biāo)的測試技術(shù)，在在線測量中應(yīng)用較多。在具體應(yīng)用中，由于紅外測溫技術(shù)可進(jìn)行非接觸式和遠(yuǎn)距離測試，運(yùn)用越來越普遍。特別是該種檢測手段，可以直接讀出測點溫度數(shù)值，可用于快速診斷，實現(xiàn)快速見效。
3.4.聲、振測試及其分析技術(shù)
能夠及時和準(zhǔn)確地確定發(fā)生振動故障的設(shè)備原因，需要利用.聲、振測試及其分析技術(shù)。該技術(shù)對于評定維修質(zhì)量和設(shè)備的動態(tài)性能、對于進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)診斷和狀態(tài)監(jiān)測，應(yīng)用最普遍且應(yīng)用效果明顯。
3.5.無損檢測技術(shù)
無損監(jiān)測技術(shù)是獨立的一種技術(shù)，如超聲，磁粉、著色滲透的表面裂紋的探傷，以及探傷等技術(shù)。人們已越來越重視這些技術(shù)，常用于對大型固定或運(yùn)動裝置進(jìn)行監(jiān)測和診斷。
四、化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)診斷與分析的方法
4.1.化工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)診斷的簡易方法
簡易診斷方法。該方法實質(zhì)上就是采用便攜式測振儀拾取信號，將信號的參數(shù)或統(tǒng)計量組成理化指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)分析來判定設(shè)備是否正常。該方法在設(shè)備狀態(tài)檢測中，可作為再次診斷的基礎(chǔ)，其特點為：簡單易行、投資少，見效快，受到廣泛歡迎和重視。
4.2.齒輪故障診斷方法
該方法結(jié)構(gòu)緊湊、使用效率高、使用的壽命長，工作具有可靠、維修方便，所以在運(yùn)動、動力傳遞、速度變更等方面應(yīng)用廣泛。其缺點包括：一是噪聲和振動的傳遞方式大；二是受材質(zhì)、制造工藝、裝配、熱處理等各個環(huán)節(jié)不能理想的運(yùn)行狀態(tài)的影響。
4.3.功率譜有三種頻結(jié)構(gòu)，分別對應(yīng)原因如下
4.3.1 山狀譜，主要是結(jié)構(gòu)共振的頻率，如齒輪軸橫向的振動產(chǎn)生的固有頻率。
4.3.2 線狀譜，主要是齒輪的嚙合頻率及運(yùn)動產(chǎn)生的諧波的頻率。
4.3.3 隨機(jī)譜。該功率譜是指隨機(jī)振動產(chǎn)生的振動信號。對于運(yùn)行正常的齒輪功率譜來說，或同時有以上三種頻率結(jié)構(gòu)，幅值都相對小。但在齒輪發(fā)生故障后，其線狀譜的幅值部分會上升。目前，該種分析方法對于做好齒輪故障診斷作用越來越大，在故障診斷和振動監(jiān)測的信號處理技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛，尤其適應(yīng)于點蝕、大面積磨損等均勻故障有分析。
參考文獻(xiàn)
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