发电设备状态检修和设备状态检测Word文件下载.docx
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在各种检修制度演变过程中，根据不同的行业特点、设备自身的工作特点、不同的设备管理要求，出现了各种追求不同具体目标的检修方式，就检修体制而言，归纳起来是事后维修、预防性定期维修、改进性维修及状态检修四种，这四种检修制度并不是互相排斥，在统一的管理要求下是可共存的。
常见几种维修方式及其特点
事后维修（BM）。
当设备突发故障或失效时进行的非计划性维修，即是设备采取不坏不修，坏了再修的办法。
这种维修方法仅对生产影响极小的非重要设备、有冗余配置的设备或采用其他检修方式不经济的设备，是一种不考虑设备利用率和设备维修费用的一种维修方式。
这种维修方法的优点是投入较少，设备故障率主要决定于设备自身的质量。
（在电厂可采用状态检修的设备是：
备用的小机械，非重要电子设备等）
预防性定期检修（PM）。
在设备未发生故障损坏前的一个种维修方法，是根据设备发生故障的统计规律或经验，事先确定的定期检修类别、检修周期、检修工作内容的检修方式。
这种维修方式适用于那些故障统计数据较完整、不能随时停机检修的设备，影响这个检修方式的主要影响因素是对该设备的故障统计规律的正确性。
这种维修方式最早是在航空飞机上开始推行。
随后逐步推广到化工、钢铁等其它行业。
定期预防维修比起事后维修方式的确是一大进步，多年来在设备维修管理中起到了积极作用。
但是，.由于对设备故障的发生和发展规律缺乏足够的认识，也缺乏获取设备运行状态的科学手段，定期检修的检修周期基本上是凭借人的经验再加上某种统计资料制定出来，故障发生还是较难预防，另一方面又会造成许多过剩的维修。
在这个时期的设备故障规律仅仅只有通过统计故障来获取，同下面提到的设备可靠性不同点是缺少监测设备检测当时设备的运行状态，设备故障统计规律性不强，同时也只能得到设备故障发生后的统计规律，无法判别设备性能下降到极限时的统计规律。
（这是一种以可靠性为主的维修方法，对维修费用关心不多，电厂主要发电设备目前采用的是定期检修，如汽轮机、发电机、锅炉等）
状态检修（CBM）。
状态检修最早应用是美国军事装备的维修管理中，也是至今设备状态检修应用最成功的一种方式。
状态检修或预知维修，是从预防性维修发展而来的更高层次的检修体制，是一种以设备的状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式，在设备可靠性统计的基础上增加对设备当时运行状态进行监测，及时了解设备的运行工况，在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。
这种检修方式的特点是能及时地，有针对性地对设备进行检修，不仅可提高设备的可靠性，还能有效地降低检修费用。
状态检修是以设备的可靠性为依据维修方式，设备的可靠性数据需要以同类设备在相同运行条件下的大量统计数据为依据，才能做出有用的统计结论，这一点在军事装备上很容易做到，所以状态检修首先在军事装备检修上开始实施。
而对民用设备，在获取设备正确可靠性数据上存在困难（大量使用同一种机器并用于同一场合的情况不多见）所以这种方式在民用设备检修上很难普遍推广。
随着民用设备大型、大规模发展，企业设备因故障停用造成巨大的损失，正是这个原因，60年代起人们又开始认识设备状态检修的重要性、必要性和迫切性。
在客观上，美国的“阿波罗”计划，日本的新干线项目的推出，为机械故障诊断技术的发展带来了极大的推动力。
在技术上，电子技术的发展，设备故障检测仪器的出现，如声发射技术、红外测技术、油液分析技术、振动信号分析技术以及各种无损检测技术等，从理论、实践和应用等多个方面促进了机械设备故障论断技术的发展。
（设备状态检修是以最小维修费用为管理目标的一种维修方法，另一特点是不计设备因非计划停用带来的影响的一种维修方法。
在电厂可采用状态检修的设备是：
有备用的重要辅机。
4、改进性检修（CM）。
是为消除设备的先天性缺陷或频发故障，对设备的局部结构或零件的设计加以改进，并结合检修过程实施的一种检修方式，当前常见的技改就属于改进性检修。
严格来说，它不是一种检修体制。
（由于种种原因所至，这种改进性检修当前很流行，说一些事例）。
设备维修体制的选择。
建国以来，我们在学习前苏联经验的基础上，长期实行的检修体制是以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制，随着社会的经济发展，目前正逐步向状态检修体制过渡，摸索出了许多先进的维修方式和维修管理模式，取得了成功并积累了经验，目前，国内较有特色的维修方式是现代化定检管理和点检管理两类。
在这里我们所讨论的设备维修方式，不是单纯意义上的设备维修技能，这里讨论的设备维修方法其实质是设备维修的管理体制，是在设备维修目的（提高设备可靠性、节省设备维修费用及某种政治目的）指导下，导出的一种设备维修管理体制，他涉及到经营、管理、技术等综合性问题，是设备实施维修的一个过程。
对电厂来说，各种设备的运行特性及维修特性是各不相同的，不同电厂同一类设备的运行特性也是会存在一些差异，在选择维修体制时，就不能把一个电厂内的所有设备选择同一种维修体制实施，在选择发电设备维修体制时，要根据被维修设备的运行特点、维修特点等因素综合考虑，在选择设备维修体制时还需要参考电厂自身的设备维修能力、设备状态检测能力、设备故障诊断能力等，只有这样才能正确选定各发电设备的维修方法，达到发电设备的维修目的。
根据发电厂各设备的运行特性及维修特性来分析，对单独一种维修体制的维修方法是达不到总体的设备维修目标，而实际存在的在电厂中设备维修方法是多种维修方法共存的状态，根据各维修设备的特点，选择其中一种合适的设备维修方法，只有这样才能达到理想的设备维修目的。
先进的设备维修方法引进及推广，在电厂已实施了多年，分析一些电厂实际的设备维修方法，发现多种理论上定义的设备维修方法在一个电厂内共享，互相不排斥，同时出现在不同的发电设备维修管理上。
（现在出现了一种新的设备维修方式，叫做点检定修，它就是结合定修、状态检修的优点而产生的一种综合性维修新方法）
（热电厂主设备运行特点同发电厂主设备的运行特点是存在一些差异的）
（设备状态检修是目前最好的一种设备维修方法，就当前的设备制造技术和检测技术而言，严格意义的状态检修在目前是不存在的，设备的过修和欠修还是存在的，用修正的方法来说，设备状态检修其实质是预防维修的升级版，同时实施状态检修会增加设备维修成本，在选择设备维修方法的个体问题是要对以上所述进行适当的考虑）
北仑电厂部分发电设备维修方法现状
1、锅炉、汽轮发电机组、主变压器主要发电设备，根据制造厂或行业提出的定修周期实行计划定修，在设备运行期间对设备进行状态检测和故障诊断，发现影响设备运行安全的重大设备缺陷，及时修改定修同期。
2、磨煤机、凝结水泵、循环水泵、锅炉三大风机等重要发电辅助设备，实施准状态检修。
3、发电辅助设备的辅助机，如各种辅机的油泵等设备，这些设备的特点自身价值较低，又有备泵存在，故障发生后对发电主体没有影响，对这些辅机的油泵一般计划维修和事后维修相结合的维修方法。
4、技改维修。
随着设备老化的增加和节能政策的推出，各项技改性维修也正进行之中，主要内容分别是旧设备改型和电机变频驱动两大部分。
三、设备状态检测和故障诊断。
设备维修过程实施到具体到设备时，可以简单概括为故障检测、故障诊断、预测、检修决策、检修实施、检修评估，其中故障检测和诊断是关系到设备维修质量的决定性部分，设备状态监测与诊断是状态检修的核心问题，可以说，没有成熟的状态监测与故障诊断就没有真正的状态检修。
监测与诊断的理论基础非常宽广，主要可以分成两大类，其一是被测对象的专业理论，另一个是信号检测和信号分析技术，只有充分掌握和了解这两类专业知识后，才能正确完成对设备的故障监测和诊断。
美国是最早开展机械设备故障诊断的国家，早在1967年，在美国宇航局的创导下，由美国海军研究室主持召开了美国机械故障预防小组的成立大会，参加成立大会除一名来自SKF，其余全部是军界的研究人员和维修人员。
目前，用于设备状态检修的检测与论断的技术有：
振动监测与诊断。
振动监测是当前测量精度较高，投入较少的设备状态检测仪器之一。
振动通频三要素，振动幅值、振动相位、振动频率，只有工频（单一频率）振动才具有以上三要素。
振动通频概念10－1KHz测量范围ISO振动通频
振动时域及频域分析FFT
振动是设备部分对激振动的一种响应，振动幅值的大小，决定于设备部分的物性参数，如固有频率、阻尼等。
转动机械的激振力般均是转速的倍数。
超声波、声波监测与诊断
超声波监测常应用在泄漏测量和金属缺陷检测
油液分析、监测与诊断
油液监测分油液自身质量检测和设备故障检测，设备故障检测分气设备故障和机械设备故障检测两大部分。
声发射检测，声发射是金属材料组织结构受力变形时发生的一种应力波，其特点是只有当金属材料的受力超过历史最大值时，才会重新发射出应力波，声发射的质量是高频振动信号，其频率范围一般在100K左右，声发射成功应用的领域是压力容器变形检测和泄漏检测两大类。
红外温度及红外热成像监测。
（固体表面温度测量）
红外测温原理，
红外测温仪器的正常使用，
红外测温仪测量值与真实表面温度之间的关系
氦质谱泄漏检测质谱分析仪有很多种，只有氦质谱仪用在泄漏检测上，（He分子量为4）
氦质谱泄漏检测仪的工作原理简述（类似高能粒子加速器，测量的是分子量大小，测量浓度是PPM泄漏率为10E－7到－12barL/s）
氦质谱泄漏检测仪的应用，
常见氦气泄漏检测仪：
德国莱宝、日本精工、美国瓦里安
在设备故障监测与诊断中，应用最多的是对机械故障监测与诊断，在机械故障诊断检测领域内，振动测量与监测是应用最最广，投入较少，效果最明显的测量工具，
我厂设备监测仪器配置
振动检测仪
红外测温仪
超声波测量仪
振动在线检测仪
氦质谱泄漏检测仪
轴承故障检测仪30K
声发射机械故障检测仪
振动频闪仪
等等
四、设备故障诊断实例
1、脱硫浆液循环泵变速箱高温故障诊断。
故障表现：
减速箱表面较高，接近设计最高温度；
振动幅值高，振动成分主在是1X振动；
轴承运行噪音不正常；
轴承故障率较高。
分析：
在这个故障中主要突出是减速温度和振动，减速散热设计容量过小，会导出不正常的轴承振动，过高振动轴承振动也会导致较高的减速箱温度，但是，其中只有一个是主要影响减速安全运行的主要故障，故障诊断的目的是要找出其中主要影响减速箱安全运行的故障。
故障定位：
经过综合分析，发现影响减速安全运行的主要原因是减速箱散热设计容量过小所至，把这个分析结论告诉制造厂后，生产厂家对减速箱重新设计了一个外置式冷油器，减速箱振动幅值出现了明显下降。
同时，发现我厂的三期脱硫系统浆液循环泵减速器工厂增加了冷却风扇设计。
2、凝泵变频器控制模块超温故障诊断。
故障大多许是发生高温季节，故障现象是变频器控制单元过热导致变频器退出运行。
频运行是当前流行的节能技改项目，发展较快发展势头较好。
为给变频器一个良好的工作环境，一般设计时均会频变器安装在一个密封小宝内。
正确的设计是变频器功率元件的冷却风要引出室外，如果变频器功率元件的冷却风直接排入变频小宝之内，这样就会导致小室室温上升，影响变频器控制单元的正常运行。
为降低变频器小宝的温度，提高变频器运行的可靠性，一种简单的选择中给变频小室安装空调降温，有一个故障案例工况是，在高温度季节当给变频器小宝安装了三台15匹大空调后，变频器的过热故障还是得不到控制，最后被迫退出变频器运行。
故障诊断：
变频器高温季节故障高于低温季节，就这个现象来分析，导致变频器温度故障的主要原因是，高温季节变频器功率元件的散热影响到变频器控制单元，最后导致变频器因温度故障而退出运行。
对一个相对密封的变频器小室散热主要是依靠空调来完成，对一个2000KW的变频器来说，如果考虑变频器功率元件自身的损耗3％计算，变频器功率元件的发热器就高达60KW，如此高的发热量，完全要依靠空调机来完成，可想这时需要对变频小宝安装多大的空调机才能完成热量平衡，否则，变频器小室的温度是肯定上升的。
合理的变频器功率元件的散热通风设计是提高现阶段变频运行可靠性的关键所到，正确的变频器功率元件的散热通风设计是，变频器功率元件的冷却风进出口全部移到室外，变频器控制单元发热量依靠空调来平衡。
3、锅炉燃油泵进出口连接不正常导出的设备振动异常故障诊断。
燃油运行是轴承振动特高，同时发现油泵进口管道晃动较大，振动频谱分析发现，振动主要成分是1X及其一个未知原因的中频振动成分，并且这个未知原因的振动成分影响着油泵的振动状态。
油泵振动主要受这个未知原因振动成分的影响，分析这个振动成分是故障诊断的关键。
油泵运行中的振动是受油泵转动过程产生的不平衡力激励而生生，泵体及其附件受到不平衡力后产生的振动响应幅值，受部分的固有频率、阻尼等参数控制。
油泵进口管道安装不良，进口油管上把振动进行了放大，放大了的振动反作用油泵，使油泵的振动状态变化更加恶化。
当油泵进、出口管道安装工艺不良，在法兰径向、管道经向或轴向就会残存一定量的应力，当这个应力达到一定数据量时，油泵及其附件的固有频率、阻尼就会发生变化，当油泵运行中的不平衡力就有可能会激起较大的振动响应。
故障解决方法：
一是降低油泵运行中产生激振力，二是消除油泵进出口管道连接不正常应力。
实际采用的故障处理方法：
对油泵进出口管道连接法兰进行检查，发现进口法兰安装工艺确实存在问题，法兰经向对中精度很低，法兰连接后产生的应力改变了泵体及附伯的固有频率、阻尼等参数，使泵运行是产生过大的振动响应。
重新安装油泵进口法兰，油泵振动幅值降至允许值以内。
（实际操作是放松法兰连接镙栓释放应力）
4、主变500KV套管油位低诊断。
主变500KW套管一般采用充油套管，由于泄漏的原因，套管的油位是会有下降变化的，为保证设备的安全运行，需要极时监测套管油位的变化，为些，在套管的顶部设计了一个油计供运行检测之用。
利用红外热成像仪实施主变套管油位进行检测，检测原理是，充油套管表现温度高于未充油套管表面温度，在红外热成像图上，套管油面线处会出现一个相对明显的温度变化，主变套管油位检测就是根据这个原理进行的。
5、脱硫增压风机振动传感器选型错误导致的振动异常故障诊断。
故障现象：
增压风机轴承垂直方向振动较大，实际运行幅值已超过跳闸保护定值，而同时水平方向振动幅值正常。
对照风机支承结构及强度，垂直方向测量出现异常。
用同类振动测量仪器进行比对测量，发现该风机垂直方向振动幅值正常，并且小于水平方向。
该风机振动测量采用本特利3500仪器，振动传感器选用动圈式振动速度传感器。
由于动圈式振动速度传感器结构上的特点所至，对该种振动速度传感器安装有专门的要求，本特利低频速度传感器安装方向有水平和垂直二种，当这种传感器实际设计安装位置同实际安装相反时，就会导致振动测量错误。
最后，风机制造厂确认是垂直方向振动传感器选型错误，修改安装错误的振动传感器后，压风机振动故障自动消失。
6、循环泵振动异常分析。
该泵为立式结构轴流泵，泵流量特性偏离心泵，泵已投产运行多年，振动状态B级。
振动故障发在泵叶轮室国产化以后。
振动故障表现：
泵大修投运时振动幅值较历史统计值高，运行中振动上升速度快，运行周期极短，每次大修后的运行周期均会短于前次大修后的运行时间，最短运行周期只有30-40天。
泵解体后发生主要损坏部分是泵下轴承。
分析多次损坏泵下轴承状态，损坏原因是首先是泵下轴承过热，然后是磨损，直至轴承完全失效。
这种故障已在该泵上重复多次，至今泵振动高、运行周期极短故障还没有得到有效的解决。
泵振动故障最先发生在泵叶轮室国产化以后，随着泵发生多次振动大故障，泵主要部件损坏加剧，运行周期变短。
泵下轴承受用赛龙抗磨轴承，这种轴承的耐磨性极好，赛龙轴承制造厂和泵维修单位共同指出赛龙轴承寿命如此之短还是第一次遇到，故障原因不清。
该泵原装是像皮轴承，为提高轴承的而磨性，改用性优良的赛龙轴承。
赛龙轴承在该泵振动故障发生前已成功应用在该泵上，就这一点来分析，是泵轴承质量引起振动故障的可能性可以排除。
赛龙轴承特点是耐磨，但是它的耐温特性相对差一些，轴承采用水润滑，冷水流量满足泵运行要求。
故障模型之一：
泵叶轮式国产化后，泵叶轮室定位精度下降，受叶轮不平衡力激励和水流的作用，在运行中易发生移动，泵下轴承安装在叶室内，叶轮移动竟未着，泵轴承在运行没有固定的位置，叶轮和轴承的运行轨迹发生变化，在运行中极易发生泵轴在轴承内转动的同时伴随着跳动，泵轴在轴承内的跳动会在轴承局部区域产生过大的应力，这个过大的应力就会导致这些受到过负荷区域的轴承表面产生高温，这就是轴承发生原始损坏的模型。
目前，这个故障模型还在实践检验之中，但是，已经找到一些泵叶轮室定位精度不高的证据，现正在对泵叶轮室定位处的磨损状态进行检查。
以上设备故障模型的正确性验证还需要一些时间。
（检查困难，故障诊断结论实际可操作性，也是影响设备维修
五、实践是最好老师。
家用高压锅炉橡皮圈泄漏诊断及维修。
（了解从实践中提高设备故障诊断能力重要性，泄漏现状，橡皮圈结构）
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