设备诊断技术在输煤设备检修管理中的运用

李世新

（国投伊犁能源开发有限公司，新疆伊宁 835000）

1 设备故障诊断技术的概念

设备运行的工况直接关系到电厂生产的安全和效益，做好电厂输煤系统设备的检修管理工作十分必要。对设备进行仔细检查和维护工作可以有效减少设备故障率。在日常的设备检查维修工作中，合理使用先进的设备故障诊断技术，不仅可以尽早发现设备中存在的问题，还可以提高设备故障诊断的准确性，从而让设备的检查维修工作变得更加合理、经济。

设备故障诊断技术指的是通过设备故障的信息载体来判断设备当前所处状态的一种技术。它根据故障产生或伴随的一些特殊现象或异常表现，来间接地获得设备运行情况或运行问题，从而为解决或处理故障提供科学的信息支持。

2 实现设备故障诊断的现实意义

（1）提高输煤设备系统运行的安全性和可靠性。由于输煤设备中以及运行的过程中不可避免地会潜藏着一些危险源或风险点，这些危险源或风险点对于输煤系统的生产安全十分不利。通过设备故障诊断可以尽早地发现故障隐患，及时作出处理和改善，使设备故障尽快得到解决，确保输煤系统设备运行的安全和效率。

（2）为输煤生产工艺提供更多的信息和数据。输煤系统设备运行的优劣直接关系到火电厂生产效益，因此做好输煤设备运行数据的分析工作十分重要。通过设备诊断技术的应用及相关工作的开展，扩大数据来源，增加数据数量，为输煤生产工艺优化以及相关设备维护检修决策的制定提供更多有效的信息。

（3）有效降低电力企业的设备运维成本。设备使用寿命以及维护管理的简易都事关电力企业的运维成本。想要实现电力企业提质增效的发展目标，就需要从科技方面入手，用科技来附能，加快设备维护管理水平，减少设备损耗和故障率，延长设备使用寿命，优化设备运维的管理方法，降低电力企业的设备运维和管理成本。

（4）为电力企业争取更多的生产时间。时间是重要的生产资源，随着市场竞争的日益激烈，想要在市场竞争中处于有利地位，就需要提高生产效率。通过设备诊断技术的应用，减少设备故障率，缩短设备停机时间，使输煤生产稳定高效，从而为企业拥有更强的市场竞争力奠定基础。

3 设备诊断技术用于输煤设备检修管理的具体思路和方法

3.1 滚动轴承故障诊断

在滚动轴承的故障诊断中，采用3 种判断标准，分别为绝对判断标准、相对判断标准以及类比判定标准。其中，绝对判断标准是测定实际的振动值将其与限定的振动值对比，看是否超过限定值；相对判断标准是选定轴承的同一部件同一部位，定期对其进行振动检测，然后将先后测定的振动值进行比较，以滚动轴承没有故障时的检测振动值为标准，然后判断其他时候的检测振动值是否异常；类比判定标准是对同一型号的不同滚动轴承进行振动测量，测量的实验条件相同但测量部位不相同，然后分别将测量值进行类比，检测振动值是否异常。

绝对判断标准所采用的振动检测方法必须是在适宜频率范围内来检测，并且检测的方法依据行业内的标准规定。但是，由于绝对判断标准并不会满足或适用于所有的轴承，因此在实际的轴承设备诊断过程中，工作人员可以采用绝对判断、相对判断和类别判断相结合的思路和方法，来获得更加可靠的诊断结果。

输煤系统设备滚动轴承常见故障的诊断思路：滚动轴承滚子和滚道剥落、杂物嵌入、腐蚀、破裂、凹陷等故障，可能引发的原因有多方面，如运输装卸过程造成的疏忽、轴承或其他部件质量不合格、部件型号不合理、部件安装有误、对中不到位或倾斜、轴承润滑油缺少、密封失效、轴承负载过高等。故障诊断采用频谱波形特征来进行分析。如果滚动轴承存在上述故障，频谱波形通常会表现为在低倍频率处有较大峰，尤其是同类故障同时发生时出峰很明显。

分析频谱时，低转速频率为0.2 kHz，高转速频率为1 kHz，如果在较低频或者较高频区域发现明显有效的振动值时，低转速频率设定为1 kHz，高转速频率设定为10 kHz。若测量波峰系数，频率设定为10 kHz。

滚动轴承故障与频谱波形的对应特征如下：故障特征区域出现峰，说明存在该类故障，如果出现倍频成分，则故障较为严重；内滚道特征区域内既有峰且间隔为1×RPM 的边频，说明存在内滚道故障；滚子特征区域内既有峰且出现变频，说明存在滚子故障；中高频区域有群峰产生，说明轴承疲劳；如果发现轴向滚动与径向振动特征类似，出现重复冲击的现象，说明轴承轴向负载过高（图1）。

3.2 齿轮减速机故障诊断

齿轮减速机的故障诊断，一般通过设备振动以及噪声分析来判断，如振动诊断、噪声诊断、冲击脉冲等方法。在实际设备检修过程中，振动诊断法又可分为绝对值判断法和相对值判断法。其中，绝对值判断法是在齿轮设备的同一部位进行振动幅度的检测，然后根据测得的振幅来判断齿轮设备是否处于正常的运行状态。采用该种方法时必须要结合绝对值判断标准，即不同的齿轮振动或振幅强度与不同的工作状态对应，而随着齿轮型号、齿轮大小的不同也会有不一样的绝对值判断标准。相对值判断标准是根据齿轮的实际情况来制定出一个相对判断标准，然后将检测的数值与该相对判断标准进行对比，判断出齿轮运行工作状态是否出现异常。比如，在齿轮的同一部位进行测量，分别在不同的时间点进行测量，获得的测量值与设备正常运行时的测量值进行对比，如果测得的实际值与正常值差异过大，当实际值大于正常值的2 倍时可视为初步故障，当实际值大于正常值的4 倍时可视为危险故障。

在输煤齿轮设备的实际检修过程中，可以将绝对值判断方法和相对值判断方法相结合，以提高设备检修准确度，降低设备运维风险。

3.3 设备诊断技术在实施过程中可能出现的问题和障碍

在输煤系统设备检修工作中，诊断技术发挥着不容忽视的作用，但是其应用也受到一些因素的限制或不利影响。

（1）输煤系统设备的寿命周期评价不科学、不完善，如对于输煤系统设备运行过程中的劣化倾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）设备零部件供应是否及时和完备，尤其是对于进口的、定制的输煤设备或零部件，在出现故障时，诊断的过程或检修的过程需要设备部件的及时供应。能否做到这一点涉及到很多因素，如企业采购流程的计划、审批、设备的制造或运输等，一旦在时效方面无法保障就会影响到设备诊断或检修工作的效率。

（3）电力企业的设备资源管理模式也会影响设备诊断或检修工作。目前采用的设备检修计划大多数是小、中、大修，都是提前进行上报，然后审批通过后再进行设备部件的购置、领用和存储管理计划。这种管理模式因为周期较长会耗掉设备的质量保证期，对企业成本控制不利。

（4）设备诊断或检修人员的专业技能和业务素质整体水平不高。输煤设备发生故障时通常已经是显性的缺陷了，其维修效果和后果远远不及在隐患时就发现并处理。这也表明巡检工作人员在技能和素质方面还需要进一步的提升。

图1 轴承疲劳度频谱

4 结语

综上所述，设备诊断技术是提高输煤设备检修管理工作的重要手段，是确保设备安全稳定运行的有效途径。电力企业必须充分重视这一技术的应用，以更好地延长设备使用寿命，降低生产事故发生率。