朱德強

山東華魯恒升化工股份有限公司

汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望

朱德強

山東華魯恒升化工股份有限公司

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽輪機在電力工業(yè)生產(chǎn)中占有比較重要的位置。而因為汽輪機工作的環(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，從而對電力廠造成巨大的損失。一旦出現(xiàn)故障，不僅會影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益，還可能會對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。我國也在積極的對汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展進行著不斷的研究，文章首先分析了現(xiàn)階段我國汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后對汽輪機故障診斷技術(shù)中存在的問題進行了分析，希望對以后的具體工作能起到一定的參考作用。

汽輪機；故障診斷技術(shù)；展望

1 、汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展

1.1 信號的采集與分析

汽輪機的工作環(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，對于傳感器的可靠性要求也相對較高。目前，對于傳感器的研究已經(jīng)進入了一個新階段，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。傳感器故障診斷的性能，也是一個重要的研究方向，采用信息實現(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)和傳感器信號的可靠性來實現(xiàn)。對于振動信號的分析和處理是信號分析處理的主要內(nèi)容，而快速傅里葉變換則是在汽輪機故障診斷系統(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，即要求信號較為平穩(wěn)，而現(xiàn)實中平穩(wěn)的信號卻不多，一般都是非線性的，因此為提高信號分析和處理的精度和準(zhǔn)確度，可以采取圖形辨識的方法。

1.2 故障的機理和診斷

在分析汽輪機的故障時，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)，即針對故障機理的研究。通過分析汽輪機故障的機理，可以更加深入地了解和掌握故障。作為一項基礎(chǔ)的技術(shù)，故障機理分析對于快速準(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)計和對比是汽輪機故障診斷中通常采用的幾個主要方式。專家系統(tǒng)、模式識別、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)前汽輪機故障診斷技術(shù)尚存在的問題

2.1 檢測手段相對落后

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

2.2 故障診斷對象相對局限

與其他設(shè)備相同的是，汽輪機也是由不同材質(zhì)的若干部分組成的，因此組成汽輪機的材料材質(zhì)也是影響故障率的一個重要方面，通過對材料的性能進行診斷可以大概分析出汽輪機每個零部件的使用壽命，從而避免由于零部件的過度磨損導(dǎo)致的故障。而當(dāng)前對汽輪機故障的診斷主要是針對其工作狀態(tài)的診斷，即通過采集工作過程中的振動信號加以分析，雖然在很大程度上可以診斷出汽輪機運行的故障隱患，但仍然不夠全面。

2.3 故障機理難以準(zhǔn)確識別

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

2.4 智能化水平不高

目前汽輪機故障診斷系統(tǒng)的運行主要還是依靠設(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 、汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 全方位的檢測技術(shù)

研究人員應(yīng)該針對汽輪機及其系統(tǒng)的故障實現(xiàn)全方位的檢測技術(shù)，從而提高汽輪機故障診斷技術(shù)中的檢測技術(shù)。

3.2 故障機理的深入研究

電力企業(yè)應(yīng)該加大對故障機理的研究力度，明確的分析出汽輪機故障機理，因為無論何時，只要能夠深入研究故障機理都能推動故障診斷技術(shù)的發(fā)展。在實際研究中，對故障機理的研究應(yīng)集中在對漸發(fā)故障定量表征的研究，以及對整個故障系統(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)在下面幾個方面：通過故障仿真來辨識汽輪機故障，通過邏輯仿真對系統(tǒng)中的部分零件故障進行診斷，通過系統(tǒng)仿真來為診斷專家系統(tǒng)提供知識規(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故障征兆，從而更好的提高汽輪機故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

3.4 從診斷向汽輪機設(shè)備現(xiàn)代化管理發(fā)展

設(shè)備計算機化管理系統(tǒng)、維修管理、預(yù)知維修決策將是未來一段時期內(nèi)汽輪機故障診斷技術(shù)研究的重心。為推動診斷技術(shù)的發(fā)展，獲得最大的經(jīng)濟效益，應(yīng)采用現(xiàn)代化的管理方式，對汽輪機設(shè)備進行科學(xué)有效的管理。當(dāng)前研究的重點主要是基于狀態(tài)的維修以及預(yù)知維修，對于提高經(jīng)濟效益起到非常重要的作用，同時產(chǎn)生的社會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。汽輪機在電力工業(yè)生產(chǎn)中，具有重要意義，憑借其先進的性能，成為電力生產(chǎn)的重要設(shè)備，但是由于其機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且運行環(huán)境也非常特殊，所以很容易引起汽輪機產(chǎn)生故障，會造出巨大的危害。針對我國目前的汽輪機故障診斷技術(shù)進行分析，明確其中存在的問題，采取有效的解決措施，不斷完善汽輪機故障診斷技術(shù)，從而確保汽輪機故障診斷技術(shù)的準(zhǔn)確性，提高汽輪機的使用安全性與可靠性，為我國工業(yè)的發(fā)展做出一點貢獻(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.