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GLFore 故障诊断经验讨论2

离线诊断是为了消除振动故障而进行的诊断,这种诊断在时间要求上不那么紧迫,可以将振动信号、数据拿出现场,进行仔细地分析,讨论或模拟试验,因此称它为离线诊断。在故障诊断深入程度上要比在线诊断具体得多,因此难度大,本章要讨论的是离线故障诊断技术。0GLFore 故障诊断经验讨论
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正向推理
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使用正向推理诊断故障的前提,是振动故障范围必须明确,具体推理方法是在能够引起机组振动的全部原因(称故障总目录)中与实际机组存在的振动特征、故障历史、进行搜索、比较、分析、采取逐个排除的方法剩下不能排除的故障即为诊断结果-- 某种故障不能排除。这一诊断结果包含两层含义,一层是当只有一个故障不能排除时,它是引起振动故障的原因;另一层含义是当还剩下两个以上故障不能排除时,这些故障都是振动的可能原因,需要进一步做工作,排除其中无关的故障。

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显然正向推理在排除和不能排除的故障比较中,也采用了反向推理,但是这种反向推理是在故障范围明确的前提下采用排除方法,因此思维方式上要比反向推理得直接诊断故障起来严密的多,由此可以获得很高的诊断严密性和诊断的准确率,基本上可以避免采用反向推理诊断故障所出现的陋诊断和误诊断的结果,但是要取得较高的诊断准确率和肯定的诊断结果,应掌握以下要点。

1. 振动故障范围
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这是采正向推理的大前提,在数学上称作边界条件,应明确,对机组振动故障诊断来说,应明确机组振动到底存在哪些故障及其相应特征,这显然是一个非常复杂和涉及面很广的问题,而且即使列全了机组振动的所有故障及其特征,在实际诊断时如何查找和记住这些特征,也将十分困难,况且前人还没有提供这些资料,所以在以往故障诊断中没有采用正向推理的。

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经现场40 多年故障诊断的实践、总结、归纳,目前已经明确了机组振动故障总目录、分目录及其相应的故障特征,为使诊断方便和实用,对于这些振动故障分类方法也进行较深入的研究。机组振动故障总目录、各类故障分目录及其特征、分类方法,这是本章讨论的主要内容,为采用正向推理诊断故障奠定了基础。

2. 分层次诊断

在正向推理中采用分层次是能获得严密和可靠诊断的一种有效思维方式。所谓分层次, 具体是指先大范围,后小范围,再具体到某一种故障和某一个部件。在每一层次上诊断首先要明确这一层的故障范围及其相应的故障特征、机理,在对机组振动特征已全面和深入了解的基础上,做严密推理,才能获得可靠和肯定的诊断。

3. 故障特征和故障机理
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直观寻找和分析寻找振动故障的基础,是眼见为实;推理诊断振动故障的基础是故障特征和故障机理,前者是直观可见的,后者是抽象的。

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上述已经指出,由于故障和特征之间不是一一对应的关系,不同的故障特征的相互交叉,造成反向推理诊断结果不肯定和误诊断,克服这一缺点的有效措施,一是采用正向推理;二是明了故障机理,通过故障机理的分析,若不能解说故障特征多重性和相互的交叉现象及故障形成史,也可排除特征相似但实际与发生振动无关的故障。若是同时存在两个以上故障时,应说明各个故障之间的相互关系,及各个故障在振动中所占的相对量值,这样才能保证诊断结果的准确性,以及消振对策切实有效。为此本章在介绍各种故障特征的同时,还着重阐述了故障机理。

4. 振动特征和振动机理
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如果说掌握故障特征和故障机理是获得正确诊断结果的先决条件, 那么正确获取机组振动特征和振动机理,是获取准确必要条件,若采用正向推理,首先应全面地获取振动特征及其历史,查明振动机理,只有这样才能排除所有的无关故障,获得肯定的诊断,本章将具体介绍如何尽快地、正确地获取机组振动特征的方法和经验,这是采用正向推理的依据。在偏离振动特征,或在不可靠的振动特征基础上所做的推理,只能是直观想像凭空的推测,不能称为故障诊断。

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这里应说明,在目前振动故障诊断中,常常将某些与振动特征不符的故障首先排除,这种排除法从形式上来说与正向推理中逐个排除故障的方法相似,但它是在故障范围没有确定的前提下所做的推理,诊断的结果只能缩小怀疑面,而最终仍不能获得肯定的诊断结果,因此仍属反向推理范畴。

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4.1. 目前振动故障诊断准确率低的原因我国振动故障诊断早在1982 年已提出, 是各种故障诊断中最早提出的, 至今虽然只有十多年的历史,但在全国各地已得到了不同程度的普及。不过前面已经指出,其故障诊断的准确率还是很低的。下面进一步讨论目前故障诊断准确率低的主要原因。

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4.2 注意力集中在直观可见故障上        机组一旦发生振动,尽管还没有开始寻找振动故障,但往往将注意力集中到机组已发现的一些故障上,实际上这些可见故障有些与振动有关,有些与振动无关,而且引起振动的真正故障原因可能还未发现和认识到,因为引起振动的许多故障一般是十分隐蔽的、直观是不能见到的,因此把诊断故障的注意力首先集中在机组已呈现的一些故障上,尽管对这些已见故障特征和机组振动现象也进行了对比分析,但严格地说这不能称作故障诊断,而应是分析寻找故障,其准确率显然不会高。

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4.3 习惯于反向推理        早先由于对故障特征广度和深度了解较少以及振动故障范围不明确,因此只能使用反向推理,在今天对于大多数初涉及故障诊断的人来说往往也是从反向推理开始,久而久之形成习惯,而且长期以来对于故障诊断方法本身没有引起普遍的关注,因而加深了这种传统做法的发展和延伸。上述已经指出,反向推理不仅诊断结果不肯定,而且还存在误诊断和漏诊断的可能,怕漏诊断,又采用不怕误诊断的错误做法,这种诊断方法和做法直接决定了不可能获得高的诊断准确率。

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4.4 对掌握机组振动故障范围、故障特征和机理的重要性认识不足       目前振动故障诊断准确率不高,除受传统影响和反向推理影响外,还有一个重要原因是对于掌握机组故障范围、故障特征及机理的重要性未能引起充分的重视,所以当遇到机组振动时,主要凭个人经验和习惯做法去处理,例如空负荷下发生振动,首先想到的是机组中心、轴瓦工作及紧力;带负荷后发生振动,想到的是汽缸膨胀、轴系统热态对中,但对于这些振动的故障范围、故障特征及机理,却很少认真研究,产生这种现象的原因一方面是受传统习惯的影响,另一方面是受不确切的故障特征的误导,例如一些教科书和文献指出,存在2x(两倍转子工作频率)振动分量,是转子不对中,在这里既没有给出量值,也没有指出在什么故障范围内、应排除特征的影响下,不仅对一般工程师会产生误导得出错误的诊断,而且对从事振动专业工作多年的工程师,也会产生误导,给消振带来严重不利的影响。

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