chap设备故障诊断郑水英.ppt

故障诊断技术在工程上的应用——声发射 裂纹开裂部位为应力集中部位 故障诊断技术在工程上的应用——声发射 L 粱右侧上翼板声发射源定位 L粱左侧上翼板声发射源定位 L粱左侧外腹板声发射源定位 故障诊断技术在工程上的应用——激光扫描仪 故障诊断技术在工程上的应用——激光扫描仪 故障诊断技术在工程上的应用——红外热像仪 建筑物诊断 建筑领域 能耗审核 物业及设备管理 空调与管路系统 湿气与修复 医疗诊断 医疗领域 前线防护，抗击“非典” 兽医应用 石油化工 气体泄漏检测领域 SF6气体探测 油气开采 环保执法 城市燃气输配 研发领域 工程技术 目标特征测量 加工行业 教育研究 故障诊断技术在工程上的应用——红外热像仪 案例二： 在红外图像中,输电线路中的不良接触点清晰显示为一个热点。不良接触导致电阻值变大，电流超温，从而很容易被红外热像仪探测到。 案例一 借助红外热像仪，可迅速发现煤堆自燃的位置。 参考书目 1. 沈庆根. 设备故障诊断. 北京：化学工业出版社，2005 2. 李国华，张永忠，机械故障诊断，化学工业出版社，1999 2. 杨志伊．设备状态监测与故障诊断．北京：中国计划出版社，2006 4. 丁加军．设备故障诊断与维修．北京：机械工业出版社，2006 1.2 设备故障的类型和状态监测技术 1.2.1 设备故障诊断的类型及其可能的原因 故障类型一：结构损伤性故障 1-裂纹 可能由于疲劳、腐蚀、应力集中和应力突变等原因引起 裂纹的扩展会造成突发性故障或事故 如：压力容器、大型旋转轴系以及受循环载荷变化的活塞杆、连杆、曲轴、齿轮等零件 裂纹造成的经济损失： 英国SAFE TECH统计：欧洲每年800亿欧元，美国每年1190亿美元 美国空军材料试验室（AFML）：所有航空发动机事故中，超74%由疲劳裂纹造成 被称为“隐形杀手”、“裂纹顽魔” 1.2 设备故障的类型和状态监测技术 1.2.1 设备故障诊断的类型及其可能的原因 故障类型一：结构损伤性故障 1-裂纹 “所有的应力分析问题中，没有哪个问题像裂纹问题那样，受到如此众多的力学和材料学工作者持久的关切和在如此广泛的工况下进行过详尽的分析；也没有哪个问题像裂纹问题那样，愈分析愈感到问题的复杂和困难。究其原因，裂纹问题与工程结构的破坏和可靠性紧密相连，强大的工程实际需要是推动裂纹问题研究的主要动力” ——匡震邦 上海交大 终身教授 1.2 设备故障的类型和状态监测技术 1.2.1 设备故障诊断的类型及其可能的原因 故障类型一：结构损伤性故障 2-磨损 运动部件相对摩擦，摩擦副之间缺少润滑，颗粒物料对叶片的冲刷等原因均会产生磨损现象 运动部件磨损后，配合精度下降，机器效率下降，还会产生振动、噪声和发热变形等现象 1.2 设备故障的类型和状态监测技术 1.2.1 设备故障诊断的类型及其可能的原因 故障类型一：结构损伤性故障 3-腐蚀 是一种化学反应现象。设备材料耐蚀性差，与某些物料接触产生化学腐蚀，有些材料内部存在应力腐蚀、电化腐蚀 转子、轴承、齿轮等部件当存在静电感应或磁电作用时，会产生电流腐蚀 腐蚀引起金属体减薄、强度变弱、表面接触状态变坏，设备失去工作效能，是一种危险的潜在故障 4-变形 设备因为外加负荷、不均匀热膨胀、管道力、物料冲击力、流体激振力、惯性力、内应力和设备结构薄弱等原因产生变形 变形加大设备内应力，破坏零部件的配合精度，产生动静元件之间的摩擦，引发机器振动 1.2 设备故障的类型和状态监测技术 1.2.1 设备故障诊断的类型及其可能的原因 故障类型一：结构损伤性故障 5-断裂 负荷过大，局部应力集中，振动激烈，或在循环载荷下产生金属疲劳，均可能引起机械零部件断裂 例如：透平机、轴流式压缩机叶片断裂或围带断裂、齿轮断齿、轴承碎裂，压缩机活塞杆、连杆折断等情况发生，轻则引起机器振动，重则发生机器损坏、工艺气体外泄等严重后果 6-剥落和烧伤　 摩擦副润滑不良或断油，工作表面接触应力过大，使金属的工作表面产生金属微粒剥落 如齿轮、滚动轴承工作表面的点蚀就是疲劳引起的剥落现象 金属表面温度过高、轴承工作时断油、间隙过小、振动和冲击，均可导致摩擦烧伤 1.2 设备故障的类型和状态监测技术 1.2.1 设备故障诊断的类型及其可能的原因 故障类型二：运动状态劣化性故障 1-机械位置不良 转子不平衡 由于设计错误、材料缺陷、加工装配误差、动平衡方法不正确、转子弯曲变形、因多种原因引起的转子原始平衡状态破坏，均可能发生转子的不平衡振动。 转子不平衡振动是旋转机械最常见的振动故障。 转子不对中 由于机器安装时转子与转子之间对中超差、 轴承架热膨胀不均匀、管道力作用、基础或机座变形等原因，可能会引起转子因对中不良产生的振