汽輪機故障診斷技術分析

蔡建軍

[摘 要] 汽輪機是電力設備運行中的一種比較關鍵的設備，是一種故障率高、危害性大的高速旋轉機械。如果發生了故障，輕則停機造成經濟方面的損失，重則造成設備的毀壞，甚至是造成人身傷亡。因此，對汽輪機進行故障診斷分析是必要的。

[關 鍵 詞] 技術；故障；診斷

汽輪機的主要功能是將蒸汽的能量轉換為機械功的旋轉式動力機械，是蒸汽動力裝置設備之一。汽輪機屬于透平機械，也被叫做蒸汽透平，也就是說它是將蒸汽的熱能轉換為動的機械能的機械設備，可以用于發電、風機、壓縮機等，可以利用它的排汽或中間抽汽滿足生活和生產中的供熱需要，可謂是功能多多。

一、關于汽輪機故障診斷技術的發展

1.采集和分析信息全方位分析

（1）傳感技術的變化。由于汽輪機通常在高溫、高壓、高轉速的環境中工作，為了減少診斷中的失誤，需要我們有專業的傳感技術并且具有熟練應用的能力，需要我們不斷的在這些領域創新，從而促使傳感技術的迅速發展。

（2）信號分析與處理。在汽輪機的信號分析與處理研究方面，振動信號的分析與處理最吸引眼球。汽輪機故障診斷方法中最常見的是運用快速傅里葉變換?？焖俑道锶~變換的思想在于將一般時域內的信號轉換為不同頻率的諧波函數的線性相加以達到信號平穩，但在現實中許多信號是非線性的、非平穩的，為了提高分辨精度在運用過程中可以用圖形辨識來達到信號平穩。

2.故障機理

在分析汽輪機的故障時，一方面要對表面進行病理分析，另一方面更應深入研究它產生的內部原因。目前，對汽輪機的故障機理的研究主要從故障規律、故障征兆和故障模型等方面進行，方法有以下幾種：

（1）現場試驗法，指模擬汽輪機故障發生的情形，對故障信號在線檢測，以預防故障發生，缺點是危險性高、消耗費用大。

（2）實驗室模擬法，指先建立汽輪機物理模型，再在模擬試驗臺上模擬故障，提取故障信息，從而建立一種故障與故障信號之間的映射關系。缺點是模擬的故障范圍減少、實驗臺花費大等。

（3）計算機仿真法，指先建立與設備狀態與行為有關的數學模型，然后運用仿真軟件進行故障數值仿真。優點是不收范圍限制，能很好地建立故障狀態與特征間的關系，缺點是難以確定數學模型建立的準確性。

二、分析汽輪機在故障診斷系統中存在的問題

1.首先考慮在檢測方式上存在的主要問題

就目前而言，我們在汽輪機的故障診斷及排除技術上仍存在不足，同時汽輪機系統還沒有適應現代故障診斷的要求，這樣在很大程度上就影響互相診斷技術的大幅度發展。就目前我們所采用的故障診斷技術方法是應用的推理算法，推理算法最大弊端就是在一定程度上預算征兆并不準確，這樣就對我們診斷提供了比較難處理的問題。

2.在材料性能方面的診斷處理較差

所謂汽輪機的參數，包括汽輪機的性能和其所使用的材料這兩種參數，雖然只是兩項參數，但是這兩項參數的檢測內容非常重要，并且在對汽輪機的評估中占有不可或缺的地位，主要對汽輪機的使用時間進行評估。但是談起材料性能的診斷我們還需要進一步的進行改進和完善，這就是客觀帶給故障診斷系統的一些不足方面，也是導致故障診斷技術發展不是特別好的原因之一。

3.復雜故障的機理

對于故障診斷的第一步莫過于對故障機理的研究，這對于汽輪機故障診斷是非常重要的。但是一旦對故障機理判斷失誤，就會導致維修時間延長，同時引發一系列的問題。又因為汽輪機本身是非常復雜的機械，具有復雜的工作原理，一旦汽輪機發生故障，不懂得其故障與案例，將導致費時費力費財的后果，重則對維修人員造成一定的人身傷害。因而深入了解故障機理將會對汽輪機的故障診斷具有重大影響。

三、對汽輪機故障診斷技術的發展前景分析

1.對故障機理進行研究

它主要集中在對漸發故障定量表上的研究，目的是判斷整個系統故障狀態的指標，這個判斷需要大量的數據信息。另一個就是對閾值進行研究，這也是故障處理研究的一個重要方向。

2.對整個故障診斷過程進行綜合診斷

將符合汽輪機診斷技術的特點進行各個方向的診斷，無論是以振動診斷為主的熱影響診斷，還是在性能、邏輯順序、油液、溫度等全方面的診斷，為診斷技術效果提到最高效率。

隨著時代的不斷發展，汽輪機漸漸占有一席之位從而展現出它的優勢，因此它的作用和帶來的經濟效益不言而喻。面對汽輪機的研究越來越受到人們的重視，但是研究中我們在汽輪機的故障診斷技術上存在一定的差距，但是這個環節的技術確實在所有技術中扮演著至關重要的角色。

參考文獻：

劉峻華，黃樹紅，陸繼東.汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J].動力工程，2001（2）.

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（編輯：劉莉琴）