设备故障诊断技术.ppt
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1、设备故障诊断技术与应用,第一章 开展设备故障诊断的重要意义,1、避免恶性事故的发生,保证安全生产 大型往复压缩机、发动机等设备若发生烧瓦、拉缸、阀门损坏等重大事故,损失将在数十万元以上。 2、降低能耗 大型发动机如T815型有8个缸,经常有12个缸熄火,燃油多消耗1/82/4,即12%25%,若通过诊断进行及时调整,则可节约燃油10%。,3、开展视情维修,节约维修费用 1 台离心泵等大修一次 15 万元左右,若根据情况将维修周期延长1/10,则节维1.5万元,10台泵则节约了 15 万元。开展设备故障诊断工作,平均可节约维修费用25%。 4、科学化管理的要求 总公司下文评选设备使用先进单位时,
2、故障诊断工作占10% 的比重。 5、未雨筹缪,为将来节约开支打基础 资金紧张时,需要依托故障诊断技术对设备进行精细管理,在冶金、煤炭等行业目前已成为主要设备管理工作。,近 5 年的故障诊断研究基础 1、获得各类诊断类基金数国内第一 * 2 项国家自然科学基金; * 3 项北京市自然科学基金; * 1 项教育部霍英东基金; * 3 项总公司创新基金; * 5 项总公司的重点项目 2、从事诊断研究的人数国内第一 教授5名,副教授6名,博士生8名,硕士生49名。拥有国内外诊断设备300余万元;并自主开发了大型旋转、往复设备、管线泄漏的诊断系统。 3、成果应用数国内第一 自行开发的诊断系统在大庆、辽河
3、、胜利、新疆、塔里木、华北、天津大港、江苏、南海等各油田都进行了使用。,第二章、设备主要诊断方法,1、振动诊断法:是主要使用的方法 2、噪声诊断法:声压、声强法 3、油液分析法:铁谱、光谱法 4、无损检测法:超声、声发射技术 5、温度检测法:接触法、红外法 6、应力、应变法 7、其它方法: 压力法、电流法、转速法等,第三章 用振动法对石油设备的诊断,一、诊断系统 二、振动的基本诊断原理 三、诊断离心泵、往复泵的轴承、轴等部件 四、诊断压缩机、发动机、天然气发动机 五、对齿轮箱的诊断 六、对输油管线的泄漏诊断,一、EDES型故障诊断系统,16 通道,可测振动、温度、压力、转速; 主频330KHz
4、,12bit 高精度分析; 软件系统智能化分析。,1 硬件系统组成,2 硬件系统的特点 1)12位高精度AD卡,主频高达330K,16通道,分析精度高。 2)外挂式设计,形式灵活,使计算机与诊断仪 主机能够独立使用,保证软件系统能够长久升级; 3)数据采集量大,数据直接进入笔记本型计算机, 无须二次数据传递,操作简便; 4)模块化设计,前端、主控、通讯电路自成体系, 可靠性高;同时便于维护,能够使硬件系统永久升级; 5)自带电池,防尘、防潮设计,便于野外操作;,3、软件系统组成,4 软件系统的特点 1)诊断库技术: 设备层、故障层、故障特征层、参数层 2)自动建库技术:自动建立注水泵、外输泵、
5、发动机、压缩机、螺杆泵等设备的数据采集库及故障诊断库。 3)自动分析技术:自动调用各种诊断方法,进行数据的处理及特征参数的提取。 4)智能诊断技术:诊断库与标准库进行自动对比, 给出诊断结论。 5)报表自动输出:给出简易、精密报告。 6)诊断标准自建:自适应寻优。,二、振动的基本诊断原理,1 振动波形的表达 x(t)=A*sin(2ft+) A-振幅,大小 f-频率,快慢 2 振动的位移、速度、加速度指标 位移: x(t) 速度: v(t)=dx(t)/dt=fAcos(2ft+) 加速度:a(t)=dv(t)/dt=-f2Asin(2ft+),3 振动的分类,复杂周期振动 准周期振动,随机振
6、动,4 振动诊断机理 当零部件间隙(如磨损)、质量分布(如不平衡)、配合(如不对中、供油提前角)发生改变时,会使部件间的接触冲击发生变化,或产生附加的冲击,传递到机体表面,则表现为振动的增大(或减小)。 5 振动诊断指标的领域 按横坐标的量纲,分为以下几个域: 1)时域指标 2)频域指标 3)倒频域指标 4)幅值域指标 5)时延域 6) 相位域,6、振动的时域诊断法,1)峰值: 灵敏性好(点) 2)峰峰值: 3)绝对均值: 4)有效值: 稳定性好(面),5)方差值:,时域诊断法的特点 1)简单、方便 2)当振源较为复杂时,只能定性诊断,即指出 设备有无异常;无法指出具体的故障部位。,6)脉冲值
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