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常见工业设备故障诊断标准手册

前言

本手册旨在为工业现场设备管理人员、运维工程师及技术人员提供一套系统化、标准化的常见工业设备故障诊断方法与参考标准。手册内容基于长期工业实践经验、设备原理及相关技术规范编制而成，力求专业性、严谨性与实用性的统一。使用者可依据本手册，结合现场实际情况，对设备故障进行准确判断、及时处理，从而提高设备运行可靠性，降低故障率，延长设备使用寿命，保障生产连续稳定运行。

本手册适用于一般工业企业中常见的泵、风机、电机、齿轮箱等通用机械设备的故障诊断。对于特殊行业或特定精密设备，建议结合设备制造商提供的技术资料及行业标准进行综合诊断。

第一章：故障诊断基本原则与方法

1.1故障诊断基本原则

故障诊断应遵循以下基本原则，以确保诊断过程的高效性与准确性：

*先外后内：优先检查设备外部可见部分，如连接、紧固件、密封、润滑、仪表指示等，再逐步深入内部结构。

*先简后繁：先排查简单、常见、易于处理的故障原因，再考虑复杂、罕见、难以排查的因素。

*先静后动：在设备停机状态下进行静态检查（如目视、测量、听诊），再在运行状态下进行动态监测与分析。

*先主后次：优先关注对设备安全运行和生产影响最大的故障现象和原因。

*数据对比：将当前监测数据与设备历史正常数据、同类设备数据或标准数据进行对比分析，找出差异。

*综合判断：结合多种诊断方法和信息（如振动、温度、声音、油液、电流等）进行综合分析，避免单一方法的局限性。

*安全第一：任何诊断操作必须在确保人身安全和设备安全的前提下进行，严格遵守安全操作规程。

1.2常用故障诊断方法

工业设备故障诊断方法多样，各有侧重，实际应用中常需结合使用：

*目视检查法：通过肉眼直接观察设备表面状况，如有无变形、裂纹、泄漏、腐蚀、松动、异物、磨损痕迹、油位油质等。此法简单直接，可发现许多明显故障。

*听诊法：利用听诊器或螺丝刀等工具，判断设备运行时的声音是否正常。异常声音（如异响、杂音、撞击声、摩擦声、不均匀声）往往是故障的直接反映。

*温度检测法：通过红外测温仪、热电偶等手段，监测轴承、电机绕组、减速器箱体、管道等关键部位的温度。温度异常升高通常预示着润滑不良、过载、摩擦加剧或电气故障等。

*振动分析法：通过振动传感器采集设备振动信号，进行频谱分析、时域分析等，判断设备是否存在不平衡、不对中、松动、轴承故障、齿轮啮合不良等典型机械故障。这是目前机械故障诊断中应用最广泛、最有效的方法之一。

*油液分析法：对设备润滑油（脂）的理化性能指标（如粘度、水分、酸值、污染度）和磨粒进行分析，判断油品是否劣化、污染程度以及设备内部的磨损状态和磨损部位。

*参数监测法：监测设备运行参数，如压力、流量、电流、电压、功率等，与正常值对比，分析参数变化趋势，判断设备运行状态。

*无损检测技术：如超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等，主要用于检测设备零部件内部或表面的裂纹、缺陷等。

第二章：常见工业设备故障诊断标准

2.1泵类设备

泵是工业生产中输送流体的关键设备，常见类型包括离心泵、往复泵、齿轮泵等。其主要故障模式及诊断标准如下：

2.1.1振动异常

*故障现象：泵体或泵座振动幅值超过规定值，或振动特性发生明显变化（如频率、相位）。

*主要原因：

*转子不平衡（叶轮磨损、腐蚀、结垢不均，或叶轮质量偏心）。

*泵与电机轴系不对中（平行不对中、角度不对中或综合不对中）。

*轴承故障（滚动轴承滚子或滚道点蚀、剥落、磨损；滑动轴承间隙过大、巴氏合金脱落）。

*叶轮与泵壳摩擦（泵轴弯曲、叶轮口环磨损、泵壳变形）。

*泵内有异物或叶轮堵塞。

*地脚螺栓松动或基础不稳固。

*吸入管路漏气或汽蚀。

*流量不稳定或在不稳定工况区运行。

*诊断标准与方法：

*振动幅值：参照相关国家标准或行业标准（如ISO10816），根据泵的功率、转速确定允许振动烈度（mm/sRMS）。一般情况下，对于转速在1500-3000rpm的泵，良好状态振动烈度通常控制在4.5mm/sRMS以下，报警值可设为7.1mm/sRMS，停机值可设为11.2mm/sRMS（具体数值需参考设备手册或更详细的标准）。

*振动频谱：

*不平衡：主要表现为1倍频（1X）振动幅值较大，且轴向振动相对较小。

*不对中：主要表现为2倍频（2X）及高次谐波振动幅值较大，尤其是径向振动，平行不对中常伴随较大的轴向振动。

*轴承故障：滚动轴承会出现特定的故障特征频率（内圈、外圈、滚动体、保持架通过频率）及其谐波，可能伴随高频冲击成分；滑动轴承油膜涡动或油膜振荡会出现0.4-0.5