關于故障診斷技術在給排水設備狀態維修中的應用探索

周艷

摘 要：近年來，給排水設備維修面臨著新的挑戰，傳統的周期計劃維修和事后維修已不能滿足現代化設備的運行要求，必須選擇更科學合理的維修方法，以滿足現代化設備管理的要求。文章以設備狀態維修為基礎，針對給排水設備基本特點和故障診斷基本原則，闡述故障診斷技術在給排水設備狀態維修中的具體應用。選擇合適的故障診斷技術，準確及時地掌握設備運行狀況，對潛在故障進行早識別早發現，有利于降低維修費用，保證設備的安全穩定運行。

關鍵詞：故障診斷技術 給排水設備 狀態維修 應用

中圖分類號：S276 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（b）-0053-02

隨著計算機技術的飛速發展和普及，設備故障診斷技術已逐漸形成為一門較為完整的新興邊緣綜合工程學科，該學科以設備管理、狀態監測、故障診斷為內容 ，其目的是建立新的維修體制。在一些發達國家通過不同的形式得到推廣和應用，成為國際上的一大熱門學科。故障診斷技術在我國國民經濟的各個領域都得到了應用，取得了較為理想的成績。

1 簡述設備狀態維修

受歷史和現實、主觀和客觀等諸多因素的影響，我國長期采用周期計劃維修和事后維修等傳統的設備維修模式。現代機械設備作為主要的生產工具持續朝著高速、強載、大型、連續運轉以及結構更復雜的方向發展。因此，機械設備發生故障的幾率就相應增加且更復雜，若發生設備故障，極有可能會影響生產效率甚至破壞整臺機械設備，從而造成企業的經濟損失。基于此，為了降低運行成本 、提升設備的利用率，迫切需要由傳統的周期計劃維修和事后維修向狀態維修發展，給排水企業實行狀態維修勢在必行。

狀態維修（CBM）是一種執行方式基于設備運行狀態監測，通過實時監測運行狀態的參數和采用各種分析手段判斷設備狀態，預先得知將要發生故障的部位以及時間，在發生故障前對機械設備有計劃、有針對性地進行維修，從而保證設備的長期正常運行，延長設備使用壽命，充分發揮設備價值，避免不必要的維修[1]。因而，給排水企業也可借鑒這樣的做法，在給排水設備維修實踐中，采用故障診斷技術，以此推進給排水設備維修從預防性維修向狀態維修過渡，從到期必修到判斷適時維修，以促進維修體制的改革，實現給排水企業設備管理現代化。

2 給排水設備基本特點和故障診斷基本原則

2.1 給排水設備的基本特點

給排水設備維修的目的是保障設備可靠、高效地發揮其應有的功能。為了能更好地開始給排水設備維修工作，清楚地了解給排水設備的性能、結構及特點是關鍵，只有這樣才能在故障處理過程中做到心中有數。因此，對于給排水設備的基本特點，本文從以下幾點進行分析：（1）設備類型。與水處理相配套除了部分專用設備，大部分設備如風機、水泵、閥門等為通用設備。（2）運行形式。排除掉個別設備，通常多數采用定速旋轉機械設備。（3）給排水設備直接關系到整個企業的環保安全工作，在生產過程中屬于輔助和服務的性質。（5）種類多、數量多在各主體廠房內都有分布。（5）關鍵設備通常都有備件，可根據生產的需要進行更換，大多數是工作間歇性設備[2]。

2.2 給排水設備故障診斷基本原則

由于給排水設備的類型多種多樣并且較為復雜，造成故障診斷技術的方式較多。因此，給排水設備故障診斷應注意以下3條基本原則：一是技術合理，確保選用的診斷技術方案符合實際設備的技術要求。二是經濟成本低，在滿足生產正常運行的情況下，盡可能選擇周期壽命長經濟成本低的診斷技術。三是實際操作可行，企業要根據自身的機械設備條件、專業技術人員配置、生產工藝等實際情況制定操作可行的診斷技術方案。但在實際的工作中，不可能同時滿足以上3個條件，很難做到面面俱到，企業要結合自身的實際需求，進行多方面綜合比較權衡利弊來考慮問題。

3 故障診斷技術的具體應用

3.1 溫度診斷技術

溫度是表示給排水設備運行狀態的一個重要指標，也是工業生產過程中最普遍且最重要的工藝參數。隨著科學技術的進步，熱學傳感器以及相應的檢測技術得以發展，使得溫度診斷技術越來越被設備維修方面所重視，是故障診斷技術未來發展技術方向。溫度的測量方法通常分為接觸式測溫法和非接觸式測溫法兩種方式，常用的接觸式測溫法可使用熱電偶式溫度計、壓力表式溫度計、膨脹式溫度計、電阻式溫度計進行測量，常用的非接觸式測溫法可以使用紅外點溫儀、紅外熱成像儀。由于設備可能會因為溫度過高和過低而產生故障，加上紅外測溫具有獨特的技術優勢，因而被廣泛地應用于設備運行過程的各個階段。

3.2 無損檢測技術

無損檢測技術屬于一種新興的綜合性的實踐應用學科，它在檢測給排水設備時，能夠做到不損傷被檢測設備，而是通過利用材料內部結構異常或缺陷存在所引起的對光、電、磁、聲、熱等反應的變化，來探測各種零部件、結構件、工程材料等的各種缺陷，并對缺陷的分布、類型、性質、數量、形狀、尺寸做出相應判斷。在故障診斷技術中常用的無損檢測技術有滲透檢測、渦流檢測、射線檢測、聲發射檢測、磁粉檢測、超聲波檢測等，在給排水設備的檢測中一般利用超聲檢測其管道以及容器的壁厚，利用滲透檢測零件的外部開口缺陷，利用射線檢測管道的結構件焊縫質量。

3.3 振動診斷技術

振動診斷一般有簡易振動診斷和精密振動診斷兩種，簡易振動的診斷方法主要有脈沖沖擊法、共振解調法、概率密度分析法等，精密振動診斷主要包括時域分析法、頻域分析法等。振動診斷的測量方法相對較為成熟，得出的數據結果也相對較準確，更方便現場實施。特別是在以旋轉機械為主體的給排水設備中，采用振動診斷能夠事半功倍。在實際的給排水設備故障診斷中，能在不停機和不解體的情況下，通過振動對設備進行計算、觀察、測量與分析，從而獲取相關設備的狀態信息，可用于監測并診斷水泵、電機、減速器等設備的軸承故障、齒輪故障、轉子故障等。

3.4 噪聲診斷技術

噪聲診斷技術是利用噪聲的大小與來源，以及通過噪聲測量與分析，從而確定設備故障的部位和程度，一般噪聲的診斷方法有頻譜分析法、進場測量法、聲強法等方式。在實際的噪音診斷時，由于噪音的強弱可由聲功率級、聲強級、聲壓級來體現，響度級可利用人的主觀感覺進行量度，而成分可采用頻譜、頻率來進行分析。因此，有關軸承以及齒輪等部位的零件故障，常采用聲級計、聽音器等儀器來進行現場判定，以獲取給排水設備的運行狀態。

3.5 油液分析技術

油液分析技術的原理其實質是通過分析油液的理化指標以及分析油液中磨損殘余物的成分、數量、比例、形態，從而掌握零件磨損的狀況信息。油液分析技術具有非常強的實用性和科學性，已形成了以理化分析技術、鐵譜技術、顆粒計數技術、光譜技術、磁塞技術為基本的硬件構架。同時，也形成了以知識庫、診斷庫、數據庫為基本軟件平臺的油液監測系統。通過利用油液分析技術，可針對復雜且不能有效開展故障診斷的設備進行分析，以保證設備運行在可控制范圍內。

4 結語

綜上，將故障診斷技術在給排水設備狀態維修中進行應用，有利于及時準確地發現故障，保證設備的安全可靠運行，最大程度地降低因維修設備而停產造成的經濟損失，為企業爭取更大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 談敏佳.基于缺陷預測的設備狀態維修決策與優化方法[D].江蘇科技大學，2017.

[2] 蔣立剛.故障診斷技術在給排水設備狀態維修中的應用[J].機電一體化，2012（2）：77-81.