汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望

朱德強(qiáng)

山東華魯恒升化工股份有限公司

汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望

朱德強(qiáng)

山東華魯恒升化工股份有限公司

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽輪機(jī)在電力工業(yè)生產(chǎn)中占有比較重要的位置。而因?yàn)槠啓C(jī)工作的環(huán)境比較特殊，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以在電力生產(chǎn)過程中發(fā)生故障的幾率比較大，從而對(duì)電力廠造成巨大的損失。一旦出現(xiàn)故障，不僅會(huì)影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還可能會(huì)對(duì)操作人員的人身造成傷害，嚴(yán)重者有可能威脅人員的生命安全，所以必須引起有關(guān)部門的密切關(guān)注。我國也在積極的對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行著不斷的研究，文章首先分析了現(xiàn)階段我國汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)中存在的問題進(jìn)行了分析，希望對(duì)以后的具體工作能起到一定的參考作用。

汽輪機(jī)；故障診斷技術(shù)；展望

1 、汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展

1.1 信號(hào)的采集與分析

汽輪機(jī)的工作環(huán)境比較復(fù)雜，因此可靠的故障診斷技術(shù)就顯得尤為重要，傳感器是故障診斷系統(tǒng)中的重要元件，對(duì)于傳感器的可靠性要求也相對(duì)較高。目前，對(duì)于傳感器的研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新階段，向提高可靠性的方向發(fā)展，新型傳感器的研究和開發(fā)成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。傳感器故障診斷的性能，也是一個(gè)重要的研究方向，采用信息實(shí)現(xiàn)診斷融合，以達(dá)到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛，其硬件的缺點(diǎn)較為明顯。為提高傳感器的可靠性，可以通過提高融合技術(shù)和傳感器信號(hào)的可靠性來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于振動(dòng)信號(hào)的分析和處理是信號(hào)分析處理的主要內(nèi)容，而快速傅里葉變換則是在汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)中較為常用的方法。然而，傅里葉變換也有一定的適用條件，即要求信號(hào)較為平穩(wěn)，而現(xiàn)實(shí)中平穩(wěn)的信號(hào)卻不多，一般都是非線性的，因此為提高信號(hào)分析和處理的精度和準(zhǔn)確度，可以采取圖形辨識(shí)的方法。

1.2 故障的機(jī)理和診斷

在分析汽輪機(jī)的故障時(shí)，不能停留在故障的表面，而是應(yīng)該深入研究故障產(chǎn)生的原因，究其本質(zhì)，即針對(duì)故障機(jī)理的研究。通過分析汽輪機(jī)故障的機(jī)理，可以更加深入地了解和掌握故障。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)的技術(shù)，故障機(jī)理分析對(duì)于快速準(zhǔn)確地找出故障起到了十分重要的作用，其分析的范圍主要是故障的類型、故障發(fā)生的規(guī)律和特征。邏輯、統(tǒng)計(jì)和對(duì)比是汽輪機(jī)故障診斷中通常采用的幾個(gè)主要方式。專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、模糊診斷以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，則是故障診斷中采取的主要策略

2 、當(dāng)前汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)尚存在的問題

2.1 檢測(cè)手段相對(duì)落后

目前汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)主要基于推理算法，而推理算法的關(guān)鍵在于對(duì)故障征兆的獲取，這也成為汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的瓶頸所在，其主要原因就在于當(dāng)前的檢測(cè)手段相對(duì)落后，在諸多情況下無法準(zhǔn)確獲取故障的征兆，因此無法滿足實(shí)際故障診斷工作的需要。

2.2 故障診斷對(duì)象相對(duì)局限

與其他設(shè)備相同的是，汽輪機(jī)也是由不同材質(zhì)的若干部分組成的，因此組成汽輪機(jī)的材料材質(zhì)也是影響故障率的一個(gè)重要方面，通過對(duì)材料的性能進(jìn)行診斷可以大概分析出汽輪機(jī)每個(gè)零部件的使用壽命，從而避免由于零部件的過度磨損導(dǎo)致的故障。而當(dāng)前對(duì)汽輪機(jī)故障的診斷主要是針對(duì)其工作狀態(tài)的診斷，即通過采集工作過程中的振動(dòng)信號(hào)加以分析，雖然在很大程度上可以診斷出汽輪機(jī)運(yùn)行的故障隱患，但仍然不夠全面。

2.3 故障機(jī)理難以準(zhǔn)確識(shí)別

對(duì)汽輪機(jī)故障發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別是故障診斷后續(xù)工作得以順利開展的前提，但由于汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境都具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，在實(shí)際工作中很難對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，大多數(shù)時(shí)候都是在機(jī)理并不十分明確的情況下結(jié)合積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，有一定的參考價(jià)值，但對(duì)故障分析和診斷來說還是顯得捉襟見肘，使得實(shí)際診斷結(jié)果往往不夠準(zhǔn)確。

2.4 智能化水平不高

目前汽輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)的運(yùn)行主要還是依靠設(shè)備與人員的配合來完成，在很大程度上診斷結(jié)果還取決于相關(guān)人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)積累程度，智能化水平不高，因此工作效率較低，且故障診斷精度有待提高。

3 、汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 全方位的檢測(cè)技術(shù)

研究人員應(yīng)該針對(duì)汽輪機(jī)及其系統(tǒng)的故障實(shí)現(xiàn)全方位的檢測(cè)技術(shù)，從而提高汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)中的檢測(cè)技術(shù)。

3.2 故障機(jī)理的深入研究

電力企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)故障機(jī)理的研究力度，明確的分析出汽輪機(jī)故障機(jī)理，因?yàn)闊o論何時(shí)，只要能夠深入研究故障機(jī)理都能推動(dòng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展。在實(shí)際研究中，對(duì)故障機(jī)理的研究應(yīng)集中在對(duì)漸發(fā)故障定量表征的研究，以及對(duì)整個(gè)故障系統(tǒng)故障狀態(tài)指標(biāo)的研究。

3.3 診斷與仿真技術(shù)的有效結(jié)合

汽輪機(jī)故障診斷與仿真技術(shù)的有效結(jié)合主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：通過故障仿真來辨識(shí)汽輪機(jī)故障，通過邏輯仿真對(duì)系統(tǒng)中的部分零件故障進(jìn)行診斷，通過系統(tǒng)仿真來為診斷專家系統(tǒng)提供知識(shí)規(guī)則與學(xué)習(xí)樣本。通過診斷與仿真技術(shù)的有效結(jié)合，能在事先充分研究汽輪機(jī)故障征兆，從而更好的提高汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

3.4 從診斷向汽輪機(jī)設(shè)備現(xiàn)代化管理發(fā)展

設(shè)備計(jì)算機(jī)化管理系統(tǒng)、維修管理、預(yù)知維修決策將是未來一段時(shí)期內(nèi)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)研究的重心。為推動(dòng)診斷技術(shù)的發(fā)展，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)采用現(xiàn)代化的管理方式，對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的管理。當(dāng)前研究的重點(diǎn)主要是基于狀態(tài)的維修以及預(yù)知維修，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益起到非常重要的作用，同時(shí)產(chǎn)生的社會(huì)效益也將是非常巨大的。

4 、結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)也在不斷提高，我國汽輪機(jī)也在不斷發(fā)展和完善，并且得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。汽輪機(jī)在電力工業(yè)生產(chǎn)中，具有重要意義，憑借其先進(jìn)的性能，成為電力生產(chǎn)的重要設(shè)備，但是由于其機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且運(yùn)行環(huán)境也非常特殊，所以很容易引起汽輪機(jī)產(chǎn)生故障，會(huì)造出巨大的危害。針對(duì)我國目前的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析，明確其中存在的問題，采取有效的解決措施，不斷完善汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)，從而確保汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的準(zhǔn)確性，提高汽輪機(jī)的使用安全性與可靠性，為我國工業(yè)的發(fā)展做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。

[1]邱霖，尹少峰.電控汽車故障診斷中如何用好診斷設(shè)備[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，12：76-77.

[2]閻學(xué)深.淺析汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，10：113.