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設備故障

鎖定
設備故障是指設備失去或降低其規定功能的事件或現象。表現為設備的某些零件失去原有的精度或性能,使設備不能正常運行、技術性能降低,致使設備中斷生產或效率降低而影響生產。
中文名
設備故障
外文名
equipment failure
原    因
零件磨損和腐蝕
分    類
磨損性故障、腐蝕性故障等

設備故障簡介

設備在使用過程中,由於磨擦、外力、應力及化學反應的作用,零件總會逐漸磨損和腐蝕、斷裂導致因故障而停機。加強設備保養維修,及時掌握零件磨損情況,在零件進入劇烈磨損階段前,進行修理更換,就可防止故障停機所造成的經濟損失。
故障這一術語,在實際使用時常常與異常、事故等詞語混淆。所謂異常,意思是指設備處於不正常狀態,那麼,正常狀態又是一種什麼狀態呢?如果連判斷正常的標準都沒有,那麼就不能給異常下定義。對故障來説,必須明確對象設備應該保持的規定性能是什麼,以及規定的性能達到什麼程度,否則,同樣不能明確故障的具體內容。假如某對象設備的狀態和所規定的性能範圍不相同,則要認為該設備的異常即為故障。反之,假如對象設備的狀態,在規定性能的許可水平以內,此時,即使出現異常現象,也還不能算作是故障。總之,設備管理人員必須把設備的正常狀態、規定性能範圍,明確地制訂出來。只有這樣,才能明確異常和故障現象之間的相互關係,從而,明確什麼是異常,什麼是故障。如果不這樣做就不能免除混亂。
事故也是一種故障,是側重安全與費用上的考慮而建立的術語,通常是指設備失去了安全的狀態或設備受到非正常損壞等。

設備故障故障率

設備故障:
設備在其壽命週期內,由於磨損或操作使用等方面的原因,使設備暫時喪失其規定功能的狀況。
a.突發故障:突然發生的故障。發生時間隨機,較難預料,設備使用功能喪失。
b.劣化故障:由於設備性能的逐漸劣化所引起的故障。發生速度慢,有規律可循,局部功能喪失。
單位時間內故障發生的比率

設備故障故障曲線

實踐證明可維修設備故障率隨時間的推移呈圖示曲線形狀,這就是著名的“浴盆曲線”。設備維修期內的設備故障狀態分三個時期:
a.初始故障期:故障率由高而低。材料缺陷、設計製造質量差、裝配失誤、操作不熟練等原因造成。
b.偶發故障期:故障率低且穩定,由於維護不好或操作失誤造成。最佳工作期。
c.耗損故障期:故障率急劇升高,磨損嚴重,有效壽命結束。
設備故障曲線 設備故障曲線

設備故障分類

設備故障按技術性原因,可分為四大類:即磨損性故障、腐蝕性故障、斷裂性故障及老化性故障。
1、磨損性故障
由於運動部件磨損,在某一時刻超過極限值所引起的故障。所謂磨損是指機械在工作過程中,互相接觸做相互運動的對偶表面,在摩擦作用下發生尺寸、形狀和表面質量變化的現象。按其形成機理又分為粘附磨損、表面疲勞磨損腐蝕磨損、微振磨損等4種類型。
2、腐蝕性故障
化學腐蝕:金屬和周圍介質直接發生化學反應所造成的腐蝕。反應過程中沒有電流產生。電化學腐蝕:金屬與電介質溶液發生電化學反應所造成的腐蝕。反應過程中有電流產生。
物理腐蝕:金屬與熔融鹽、熔鹼、液態金屬相接觸,使金屬某一區域不斷熔解,另一區域不斷形成的物質轉移現象,即物理腐蝕。
在實際生產中,常以金屬腐蝕不同形式來分類。常見的有8種腐蝕形式,即均勻腐蝕電偶腐蝕縫隙腐蝕小孔腐蝕晶間腐蝕選擇性腐蝕、磨損性腐蝕、應力腐蝕
3、斷裂性故障
可分脆性斷裂疲勞斷裂應力腐蝕斷裂、塑性斷裂等。
脆性斷裂:可由於材料性質不均勻引起;或由於加工工藝處理不當所引起(如在鍛、鑄、焊、磨、熱處理等工藝過程中處理不當,就容易產生脆性斷裂);也可由於惡劣環境所引起;如温度過低,使材料的機械性能降低,主要是指衝擊韌性降低,因此低温容器(-20℃以下)必須選用衝擊值大於一定值的材料。再如放射線輻射也能引起材料脆化,從而引起脆性斷裂。
疲勞斷裂:由於熱疲勞(如高温疲勞等)、機械疲勞(又分為彎曲疲勞、扭轉疲勞、接觸疲勞、複合載荷疲勞等)以及複雜環境下的疲勞等各種綜合因素共同作用所引起的斷裂。
應力腐蝕斷裂:一個有熱應力焊接應力殘餘應力或其他外加拉應力的設備,如果同時存在與金屬材料相匹配的腐蝕介質,則將使材料產生裂紋,並以顯著速度發展的一種開裂。如不鏽鋼氯化物介質中的開裂,黃銅在含氨介質中的開裂,都是應力腐蝕斷裂。又如所謂氫脆和鹼脆現象造成的破壞,也是應力腐蝕斷裂。
塑性斷裂:塑性斷裂是由過載斷裂和撞擊斷裂所引起。
4、老化性故障
上述綜合因素作用於設備,使其性能老化所引起的故障。

設備故障階段

設備故障,簡單地説是一台裝置(或其零部件)喪失了它應達到的功能。隨着時間的變化,任何設備從投入使用到退役,其故障發生的變化過程大致分三個階段:早期故障期、偶發故障期和耗損故障期。
1、早期故障期,亦稱磨合期,該時期的故障率通常是由於設計、製造及裝配等問題引起的。隨運行時間的增加,各機件逐漸進入最佳配合狀態,故障率也逐漸降至最低值。
2、偶發故障或隨機故障期的故障是由於使用不當、操作疏忽、潤滑不良、維護欠佳、材料隱患、工藝缺陷等偶然原因所致,沒有一種特定的失效機理主導作用,因而故障是隨機的。
3、機械長期使用後,零部件因磨損、疲勞,其強度和配合質量迅速下降而引起的,其損壞屬於老化性質。

設備故障徵兆

一、設備在性能方面的故障徵兆
1、功能異常
指設備的工作狀況突然出現不正常現象,這是最常見的故障症狀。例如:
·設備啓動困難、啓動慢,甚至不能啓動。
·設備突然自動停機。
·設備在運轉過程中功率不足、速率降低、生產效率降低。
·設備運轉過程中突然緊急制動失靈、失效等。
這種故障的徵兆比較明顯,所以容易察覺。
2、過熱高温
·一種原因是冷卻系統有問題,是缺冷卻液或冷卻泵不工作。
·如果是齒輪、軸承等部位過熱,多半是因為缺潤滑油所導致。
·油、水温度過高或過低。
設備過熱現象有時可以通過儀表板警示燈直接反映出來,但有時需要進行温度點檢才能檢查出來。
3、油、氣消耗過量
潤滑油、冷卻水消耗過多,表明設備有些部位技術狀況惡化,有出現故障的可能。
壓縮氣體的壓力不正常等。
4、潤滑油出現異常
潤滑油變質較正常時間要快,可能與温度過高等有關係。
潤滑油中金屬顆粒較多,一般與軸承等摩擦量有關,可能需要更換軸承等磨損件。
5、電學效應
電阻、導電性絕緣強度和電位等變化。
二、設備在外觀方面的故障徵兆
1、異常響聲、異常振動
·設備在運轉過程中出現的非正常聲響,是設備故障的“報警器”。
·設備運轉過程中振動劇烈。
2、跑冒滴漏
·設備的潤滑油、齒輪油動力轉向系油液、制動液等出現滲漏。
·壓縮空氣等出現滲漏現象,有時可以明顯地聽到漏氣的聲音。
·循環冷卻水等滲漏。
3、有特殊氣味
·電動機過熱、潤滑油竄缸燃燒時,會發散發出一種特殊的氣味。
·電路短路、搭鐵導線等絕緣材料燒燬時會有焦煳味。
·橡膠等材料發出燒焦味。
以上各種故障先兆是提供給操作人員和維修人員的故障信息,幫助他們及早發現事故苗子,以防患於未然。