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1、点检与精密点检点检与精密点检西安热工研究院有限公司西安热工研究院有限公司电站优化检修及软件技术部电站优化检修及软件技术部2009.52009.5来自资料搜索网来自资料搜索网() 海量资料下载海量资料下载概论概论n点检与精密点检的基础知识点检与精密点检的基础知识n点检在国内的实施和发展现状点检在国内的实施和发展现状n深化点检定修深化点检定修n在国内，点检制在在国内，点检制在20世纪世纪80年代开始应用年代开始应用于宝钢自备电站，后逐步在发电企业中开于宝钢自备电站，后逐步在发电企业中开始推广应用，在当时的技术水平和设备条始推广应用，在当时的技术水平和设备条件下，获得了一定的经济效益；件下，获得了一
2、定的经济效益；n2000年，点检定修制的导则由中电联火电年，点检定修制的导则由中电联火电科技中心编写完成，并在上海电力股份有科技中心编写完成，并在上海电力股份有限公司试行；限公司试行；n2002年年，开始开始“发电设备点检定修管理导发电设备点检定修管理导则则”的行业标准制定工作；的行业标准制定工作；n2004年年6月月1日，日，DL/Z 870开始执行。开始执行。n发电设备点检管理是通过点检员对设备进行定点、发电设备点检管理是通过点检员对设备进行定点、定标准、定人、定周期、定方法、定量的检查，定标准、定人、定周期、定方法、定量的检查，对照标准，查找、发现设备异常现象和隐患，掌对照标准，查找、发
3、现设备异常现象和隐患，掌握设备故障的初期信息，以便及时采取措施将故握设备故障的初期信息，以便及时采取措施将故障消灭在萌芽阶段。障消灭在萌芽阶段。n区别于传统的巡回检查，点检作业的核心是经过区别于传统的巡回检查，点检作业的核心是经过特殊培养的专职点检员对固定设备群和区域进行特殊培养的专职点检员对固定设备群和区域进行专门检查，并进行劣化趋势分析、劣化倾向管理专门检查，并进行劣化趋势分析、劣化倾向管理等工作。等工作。点检与精密点检的基础知识点检与精密点检的基础知识火力发电企业设备点检定修管理导则（火力发电企业设备点检定修管理导则（DL/Z 870-2004）中的概念性阐述）中的概念性阐述设备点检设备
4、点检n借助人的器官和检测工具按照预先制定的技术标借助人的器官和检测工具按照预先制定的技术标准，定人、定点、定期地对设备进行检查的一种准，定人、定点、定期地对设备进行检查的一种设备管理办法设备管理办法设备定修设备定修n在推行设备点检管理的基础上，在推行设备点检管理的基础上， 根据预防检修的根据预防检修的原则和设备点检结果确定检修内容、检修周期和原则和设备点检结果确定检修内容、检修周期和工期，并严格按计划实施设备检修的一种检修管工期，并严格按计划实施设备检修的一种检修管理方式。理方式。点检定修的目的：点检定修的目的：n合理延长设备检修周期，缩短检修工期，降低检合理延长设备检修周期，缩短检修工期，降
5、低检修成本，提高检修质量，并使日常检修和定期检修成本，提高检修质量，并使日常检修和定期检修负荷达到最均衡状态。修负荷达到最均衡状态。点检定修制点检定修制n以点检人员为责任主体的全员设备检修管理制度，以点检人员为责任主体的全员设备检修管理制度，可以使设备在可靠性、维护性、经济性上达到协可以使设备在可靠性、维护性、经济性上达到协调优化管理。点检人员既负责设备点检，又负责调优化管理。点检人员既负责设备点检，又负责设备全过程管理，点检、运行、检修三方面，点设备全过程管理，点检、运行、检修三方面，点检处于核心地位。检处于核心地位。n设备劣化设备劣化设备降低或丧失了规定的功能，是设备降低或丧失了规定的功能
6、，是设备工作异常、性能降低、突发故障、设备损坏设备工作异常、性能降低、突发故障、设备损坏和经济价值降低等状态的总称。和经济价值降低等状态的总称。n劣化倾向管理劣化倾向管理通过对设备点检和其它手段测通过对设备点检和其它手段测得的数据进行统计、分析，找出设备劣化趋势和得的数据进行统计、分析，找出设备劣化趋势和规律，实行预知检修的一种管理方式。规律，实行预知检修的一种管理方式。n设备的精度和性能测试设备的精度和性能测试按预先制定的周期和按预先制定的周期和标准对设备进行综合精度测试和性能指标测试，标准对设备进行综合精度测试和性能指标测试，计算汽耗、热耗、供电煤耗（水耗）等经济技术计算汽耗、热耗、供电煤
7、耗（水耗）等经济技术指标和性能指标，分析劣化点，评价设备性能。指标和性能指标，分析劣化点，评价设备性能。n三方确认：点检方、运行方、检修方。三方确认：点检方、运行方、检修方。n设备的设备的“四保持四保持”： 外观整洁外观整洁 结构完整结构完整 性能和精度性能和精度 自动化程度自动化程度典型的点检作业流典型的点检作业流程，见程，见火力发电企业设火力发电企业设备点检定修管理导备点检定修管理导则（则（DL/Z 870-2004）点检的点检的“五层防护体系五层防护体系”n第一层：运行人员的巡检；第一层：运行人员的巡检；n第二层：专业点检员的点检；第二层：专业点检员的点检；n第三层：设备工程师或专业点检
8、员的精密点检或第三层：设备工程师或专业点检员的精密点检或诊断；诊断；n第四层：设备工程师或专业点检员的设备劣化倾第四层：设备工程师或专业点检员的设备劣化倾向管理；向管理；n第五层：专业主管、设备工程师或专业点检员，第五层：专业主管、设备工程师或专业点检员，定期对设备进行综合性精度检测和性能指标测定，定期对设备进行综合性精度检测和性能指标测定，以确定设备的性能和技术经济指标，评价点检效以确定设备的性能和技术经济指标，评价点检效果。果。点检和巡检的关系点检和巡检的关系n在设备点检管理的在设备点检管理的5层防护体系中，运行岗位值班员对设备进层防护体系中，运行岗位值班员对设备进行日常巡检是第行日常巡检
9、是第1层，专业点检员按区域设备分工负责设备专层，专业点检员按区域设备分工负责设备专业点检是第业点检是第2层，这层，这2层存在着大量的重复性工作。层存在着大量的重复性工作。n对同一设备，巡检员要测量，点检员也要测量，检修公司的对同一设备，巡检员要测量，点检员也要测量，检修公司的技术人员也要进行日常的检查维护，造成人力资源的极大浪技术人员也要进行日常的检查维护，造成人力资源的极大浪费。费。n巡检的频度、密度远远高于点检，点检员的工作不只是现场巡检的频度、密度远远高于点检，点检员的工作不只是现场采集数据，还有日常消缺、验收、提出检修计划等工作。采集数据，还有日常消缺、验收、提出检修计划等工作。n由于
10、巡检属于发电部，点检属于设备（维护）部，大多数电由于巡检属于发电部，点检属于设备（维护）部，大多数电厂的巡检和点检各自独立进行，巡检和点检的数据缺乏有效厂的巡检和点检各自独立进行，巡检和点检的数据缺乏有效的共享。的共享。n巡检和点检的关系在日后的检修模式研究中需要不断的探索，巡检和点检的关系在日后的检修模式研究中需要不断的探索，逐步调整。巡检和点检属于不同部门，需要在上级部门处进逐步调整。巡检和点检属于不同部门，需要在上级部门处进行协调。对此如何扬长避短，优势互补，是各厂的管理部门行协调。对此如何扬长避短，优势互补，是各厂的管理部门在开展设备点检定修管理时需要面对的一个问题。在开展设备点检定修
11、管理时需要面对的一个问题。n精密点检精密点检用检测仪器、仪表，对设备进行用检测仪器、仪表，对设备进行综合性测试、检查，或在设备未解体情况下运综合性测试、检查，或在设备未解体情况下运用诊断技术、特殊仪器、工具或其它特殊方法用诊断技术、特殊仪器、工具或其它特殊方法测定设备的振动、温度、裂纹、变形、绝缘等测定设备的振动、温度、裂纹、变形、绝缘等状态量，并对测得的数据对照标准和历史记录状态量，并对测得的数据对照标准和历史记录进行分析、比较、判定，以确定设备的技术状进行分析、比较、判定，以确定设备的技术状况和劣化程度。况和劣化程度。n精密点检是点检定修、预知性检修、状态检修精密点检是点检定修、预知性检修
12、、状态检修等多种先进检修策略的技术基础。等多种先进检修策略的技术基础。 精密点检流程精密点检流程点检与精密点检的关系点检与精密点检的关系n点检点检5 5层防护体系中的第层防护体系中的第3 3层防线，是设备工程师或层防线，是设备工程师或专业点检员，在日常巡检和专业点检基础上，根据专业点检员，在日常巡检和专业点检基础上，根据职责分工组织有关专业人员对设备进行的。职责分工组织有关专业人员对设备进行的。 n对同一设备，点检的精度和要求远低于精密点检；对同一设备，点检的精度和要求远低于精密点检；n巡检、点检和精密点检的结果，构成了第四层防护巡检、点检和精密点检的结果，构成了第四层防护体系设备劣化倾向管理
13、的基础；体系设备劣化倾向管理的基础；n关于精密点检的配置建议，我们在后面有详细探讨。关于精密点检的配置建议，我们在后面有详细探讨。n日常的点检手段日常的点检手段测振、测温、听针、测振、测温、听针、目测等；目测等；n对点检员的考核手段对点检员的考核手段点检管理系统；点检管理系统；定修定修n是在推行设备点检管理的基础上，根据预是在推行设备点检管理的基础上，根据预防性检修的原则和设备点检结果确定检修防性检修的原则和设备点检结果确定检修的内容、检修周期和工期，严格按计划实的内容、检修周期和工期，严格按计划实施设备检修的一种管理方式。其目的是合施设备检修的一种管理方式。其目的是合理延长设备检修周期、缩短
14、检修工期、降理延长设备检修周期、缩短检修工期、降低检修成本、提高检修质量，并使日常检低检修成本、提高检修质量，并使日常检修和定期检修负荷达到最均衡状态。修和定期检修负荷达到最均衡状态。n从点检定修制引入国内以来，各发电集团和发电从点检定修制引入国内以来，各发电集团和发电厂逐渐开始推行点检定修制；厂逐渐开始推行点检定修制；n由于各厂设备和人员配备情况的不同，在多年的由于各厂设备和人员配备情况的不同，在多年的推广实施过程中，各厂的点检定修的开展工作有推广实施过程中，各厂的点检定修的开展工作有很大的区别，即使同一发电集团下的电厂，其点很大的区别，即使同一发电集团下的电厂，其点检定修的模式也有很大的区
15、别；检定修的模式也有很大的区别；n这些电厂为改进检修工作水平、增强竞争力，在这些电厂为改进检修工作水平、增强竞争力，在点检定修方面进行探索、尝试和改进。如何发展点检定修方面进行探索、尝试和改进。如何发展或改进点检定修模式已经成为实施点检定修制的或改进点检定修模式已经成为实施点检定修制的电力公司探索先进检修模式过程中遇到的一个重电力公司探索先进检修模式过程中遇到的一个重要课题。要课题。点检在国内的发展现状点检在国内的发展现状n许多电厂大力推行点检定修管理，以电力行业标许多电厂大力推行点检定修管理，以电力行业标准、导则和集团公司制定的标准为指导，结合本准、导则和集团公司制定的标准为指导，结合本厂机
16、组、设备和人员配备的实际情况，制定了符厂机组、设备和人员配备的实际情况，制定了符合本厂特点的机组点检定修标准。合本厂特点的机组点检定修标准。n由于不同的电厂在机组情况、与检修公司关系、由于不同的电厂在机组情况、与检修公司关系、点检使用技术和软件、员工人数、以及员工教育点检使用技术和软件、员工人数、以及员工教育程度等方面存在明显区别，加上员工对点检定修程度等方面存在明显区别，加上员工对点检定修管理的理解深度和对精密点检重视程度的不同，管理的理解深度和对精密点检重视程度的不同，各厂的点检定修工作在实施中具有不同的特点。各厂的点检定修工作在实施中具有不同的特点。n各厂都没有拘泥于点检定修管理导则的框
17、架，对各厂都没有拘泥于点检定修管理导则的框架，对本厂的点检定修工作进行了本地化改革，既能严本厂的点检定修工作进行了本地化改革，既能严格执行制度、发挥点检的特长，又不缺乏灵活性，格执行制度、发挥点检的特长，又不缺乏灵活性，以适应实际情况。以适应实际情况。点检工作及数据处理流程点检工作及数据处理流程n点检员的工作按天、周、月开展，日有点检日志、点检员的工作按天、周、月开展，日有点检日志、周有周报、月有月总结等等。周有周报、月有月总结等等。n点检员不仅仅负责点检工作，还担负着设备的日点检员不仅仅负责点检工作，还担负着设备的日常消缺、检修验收、制定检修计划等工作，工作常消缺、检修验收、制定检修计划等工
18、作，工作繁杂、量多、责任大，难以有充足的时间进行设繁杂、量多、责任大，难以有充足的时间进行设备状态深入分析等工作。备状态深入分析等工作。n在检修计划的制定过程中，没有建立起良好的在检修计划的制定过程中，没有建立起良好的“责、权、利责、权、利”分配体系。在提出检修计划时，由分配体系。在提出检修计划时，由于环节过多、责任过于分散、点检员自主权利太于环节过多、责任过于分散、点检员自主权利太小等原因，为避免责任，点检员在上报检修计划小等原因，为避免责任，点检员在上报检修计划的过程中会尽量多报，设备的过修几乎不可避免，的过程中会尽量多报，设备的过修几乎不可避免，这导致点检失去其原有的价值。这导致点检失去
19、其原有的价值。点检实施中的各种模式点检实施中的各种模式n新厂、老厂在点检的实施过程中遇到的问题不同，新厂、老厂在点检的实施过程中遇到的问题不同，因此，新厂老厂的点检实施模式不尽相同。因此，新厂老厂的点检实施模式不尽相同。n新厂、新设备、新员工，有很好的条件开展设备新厂、新设备、新员工，有很好的条件开展设备点检定修管理工作。点检定修管理工作。n新厂的检修工作与日常维护工作大部分外包，通新厂的检修工作与日常维护工作大部分外包，通过合同对承包公司进行管理；过合同对承包公司进行管理；n在点检实施过程中，新厂多根据半定量风险评估在点检实施过程中，新厂多根据半定量风险评估方法和可靠性、维修性、经济性指标对
20、设备进行方法和可靠性、维修性、经济性指标对设备进行风险分级，以指导点检工作。对设备进行劣化倾风险分级，以指导点检工作。对设备进行劣化倾向管理并做成台帐模式，对设备故障模式与后果向管理并做成台帐模式，对设备故障模式与后果进行评估和记录进行评估和记录 。n老厂虽然员工在数量上较多，但从事点检老厂虽然员工在数量上较多，但从事点检工作的人员相对较少。技术人员流失情况工作的人员相对较少。技术人员流失情况较严重，技术力量相对被弱化。较严重，技术力量相对被弱化。n由于设备问题相对较多，点检员日常忙于由于设备问题相对较多，点检员日常忙于消缺，工作相对比较紧张，难以有充分的消缺，工作相对比较紧张，难以有充分的时
21、间对设备状态进行深层次的趋势分析。时间对设备状态进行深层次的趋势分析。n承担日常维护工作的检修公司多是从原来承担日常维护工作的检修公司多是从原来厂里分离独立出来的，与厂里有着千丝万厂里分离独立出来的，与厂里有着千丝万缕的联系，在管理上有着很多人情因素在缕的联系，在管理上有着很多人情因素在里面。里面。点检制和班组管理相结合的方式点检制和班组管理相结合的方式n根据各专业人员的配备和设备实际情况，有根据各专业人员的配备和设备实际情况，有的专业实施经典的点检管理，有的专业实施的专业实施经典的点检管理，有的专业实施传统的班组管理。传统的班组管理。n将精密点检工作外包，通过购买仪器得到专将精密点检工作外包
22、，通过购买仪器得到专业技术公司的定期精密点检技术服务。在接业技术公司的定期精密点检技术服务。在接受服务的同时，学习了技术，为本厂精密点受服务的同时，学习了技术，为本厂精密点检的开展和培养自己的点检技术队伍提供了检的开展和培养自己的点检技术队伍提供了外部强有力的支持。外部强有力的支持。影响点检发挥最佳效果的限制因素影响点检发挥最佳效果的限制因素n技术因素技术因素n人员因素人员因素n管理因素管理因素 技术因素技术因素注重数据的采集而不能提升到趋势管理注重数据的采集而不能提升到趋势管理n目前实施点检定修管理的各厂一般比较重视设备数目前实施点检定修管理的各厂一般比较重视设备数据的采集，这往往着重于表象
23、、宏观的检查，缺乏据的采集，这往往着重于表象、宏观的检查，缺乏深层次的分析和探究。深层次的分析和探究。n由于现有技术条件的限制，在机组运行条件下，有由于现有技术条件的限制，在机组运行条件下，有一些设备问题还是不能有效探查到的，很多设备故一些设备问题还是不能有效探查到的，很多设备故障是不能够事先预知、进行预控的。障是不能够事先预知、进行预控的。n各厂在点检方面购买仪器、设备等硬件较多，而对各厂在点检方面购买仪器、设备等硬件较多，而对软件的投入不够重视。各厂现有的分析软件的分析软件的投入不够重视。各厂现有的分析软件的分析功能相对简单，缺乏深层次的趋势分析、设备风险功能相对简单，缺乏深层次的趋势分析
24、、设备风险分析管理、设备分析管理、设备/部件寿命分析等功能。部件寿命分析等功能。人员因素人员因素现有点检人员的技术和专业素质现有点检人员的技术和专业素质达不到点检的要求达不到点检的要求n推行设备点检定修管理对点检员的个人技术推行设备点检定修管理对点检员的个人技术水平、专业素质都有很高的要求，另外对管水平、专业素质都有很高的要求，另外对管理的技术，人员的协调也有较高的要求。理的技术，人员的协调也有较高的要求。n点检员需要大批的高素质人才，如果点检人点检员需要大批的高素质人才，如果点检人员水平达不到一定高度，那么点检和巡检就员水平达不到一定高度，那么点检和巡检就基本没有区别了。基本没有区别了。n新
25、大学毕业生在对设备的熟悉程度方面难以满足新大学毕业生在对设备的熟悉程度方面难以满足点检制的要求；在基层工作一段时间后，随着对点检制的要求；在基层工作一段时间后，随着对设备的熟悉和工作能力的提高，又会由于各种原设备的熟悉和工作能力的提高，又会由于各种原因离开基层点检岗位；因离开基层点检岗位；n对于新厂，来自其他电厂的老员工熟悉设备、熟对于新厂，来自其他电厂的老员工熟悉设备、熟悉检修工作，但是，一方面，老员工多来自于低悉检修工作，但是，一方面，老员工多来自于低参数、自动化水平较低的小机组电厂，熟悉新的参数、自动化水平较低的小机组电厂，熟悉新的机组设备需要时间；另一方面，老员工在理论知机组设备需要时
26、间；另一方面，老员工在理论知识和学习能力方面相比年轻员工有所欠缺，在能识和学习能力方面相比年轻员工有所欠缺，在能力达到一定水平后，由于理论知识的欠缺，水平力达到一定水平后，由于理论知识的欠缺，水平和技能很难再上一个新的台阶。和技能很难再上一个新的台阶。n对于老厂，虽然有很多具有丰富经验的员工，但对于老厂，虽然有很多具有丰富经验的员工，但一些经验丰富的技术骨干流失严重，也造成了电一些经验丰富的技术骨干流失严重，也造成了电厂技术的退步。厂技术的退步。管理因素管理因素n发电机组设备的设计、制造、安装质量参差不齐，同发电机组设备的设计、制造、安装质量参差不齐，同国外发达国家有一定的差距，相对于国外的电
27、力行业，国外发达国家有一定的差距，相对于国外的电力行业，我们的检修制度和方法尚有很大的提高空间。我们的检修制度和方法尚有很大的提高空间。n由于责权利分配的不明确，即使设备状况较好，也不由于责权利分配的不明确，即使设备状况较好，也不会安排设备延长检修周期或者减少检修内容，从这点会安排设备延长检修周期或者减少检修内容，从这点上来说点检定修的一个主要方面设备定修没有很好的上来说点检定修的一个主要方面设备定修没有很好的得到体现。得到体现。n由于设备的考核工作较严格，难以对设备实现真正的由于设备的考核工作较严格，难以对设备实现真正的优化检修。例如，某设备在分级中属于优化检修。例如，某设备在分级中属于C级
28、，完全可级，完全可以进行事后维修，但是在目前国内电厂的设备管理考以进行事后维修，但是在目前国内电厂的设备管理考核模式下，一旦出了故障，相关的责任人也要被追究核模式下，一旦出了故障，相关的责任人也要被追究责任，并不会因为该设备的故障没有对发电、安全、责任，并不会因为该设备的故障没有对发电、安全、环境等产生影响而不追究责任。环境等产生影响而不追究责任。 深化点检定修深化点检定修n重视循序渐进、提供优良环境重视循序渐进、提供优良环境n整合多种策略、提升管理能力整合多种策略、提升管理能力 n发展精密点检、注重趋势管理发展精密点检、注重趋势管理 n加强技术培训、推行持续改进加强技术培训、推行持续改进 n
29、建立责任机制、提高工作效率建立责任机制、提高工作效率 n调整巡检模式、注重实际效果调整巡检模式、注重实际效果 重视循序渐进、提供优良环境重视循序渐进、提供优良环境n建议发电集团在下属发电公司推行发电设备点检定建议发电集团在下属发电公司推行发电设备点检定修管理体制时，根据各发电公司的特点选取典型的修管理体制时，根据各发电公司的特点选取典型的电厂进行试点，并为其推广点检定修从人员配置、电厂进行试点，并为其推广点检定修从人员配置、外部检修市场方面提供良好的环境，以推动电厂点外部检修市场方面提供良好的环境，以推动电厂点检定修的实施；检定修的实施；n在获得并总结点检定修的实施经验后，根据本集团在获得并总
30、结点检定修的实施经验后，根据本集团的特色和下属发电公司的特点制定相应的政策，再的特色和下属发电公司的特点制定相应的政策，再逐步向全集团进行推广。逐步向全集团进行推广。整合多种策略、提升管理能力整合多种策略、提升管理能力n国内有的电厂在推行点检定修的同时也实施了国内有的电厂在推行点检定修的同时也实施了RBM、设、设备分级管理等设备检修管理模式，但多种模式之间缺少协备分级管理等设备检修管理模式，但多种模式之间缺少协调和资源共享，往往事倍功半，如果能对这些思想方法、调和资源共享，往往事倍功半，如果能对这些思想方法、软件系统或策略进行了整合，形成一个有机的整体，将会软件系统或策略进行了整合，形成一个有
31、机的整体，将会使检修工作再上一个新的台阶，实现检修策略向优化和整使检修工作再上一个新的台阶，实现检修策略向优化和整合方向的转变。合方向的转变。n对发电设备进行寿命管理和风险管理是未来发电厂设备管对发电设备进行寿命管理和风险管理是未来发电厂设备管理的一个趋势，变被动的分析为主动的预测，变被动的防理的一个趋势，变被动的分析为主动的预测，变被动的防护为主动的探查，是设备管理发展的方向。护为主动的探查，是设备管理发展的方向。n建议对设备管理模式进行整合，由偏重设备表象参数的点建议对设备管理模式进行整合，由偏重设备表象参数的点检管理逐渐向风险管理和寿命管理的方向转变；在有条件检管理逐渐向风险管理和寿命管
32、理的方向转变；在有条件的关键部件或系统上，首先开展风险管理和寿命管理工作，的关键部件或系统上，首先开展风险管理和寿命管理工作，然后逐渐增加比例，扩展到全厂，在积累了实施经验和不然后逐渐增加比例，扩展到全厂，在积累了实施经验和不断完善后，逐步向集团推广。断完善后，逐步向集团推广。发展精密点检、注重趋势管理发展精密点检、注重趋势管理n对现有技术进行数据挖掘工作，充分利用大量实对现有技术进行数据挖掘工作，充分利用大量实时数据，让点检数据充分发挥作用；时数据，让点检数据充分发挥作用；n采用风险分析、寿命分析和趋势分析的技术手段采用风险分析、寿命分析和趋势分析的技术手段强化设备管理，将设备优化检修的方向
33、从点检定强化设备管理，将设备优化检修的方向从点检定修逐渐过渡到以风险维修、寿命管理为主的优化修逐渐过渡到以风险维修、寿命管理为主的优化检修模式；检修模式；n利用和整合现有的硬件和软件系统，开放巡点检利用和整合现有的硬件和软件系统，开放巡点检数据和结果，实现巡点检数据、结果的共享。加数据和结果，实现巡点检数据、结果的共享。加强无损检测技术、在线监测技术，实现离线数据强无损检测技术、在线监测技术，实现离线数据和在线数据的综合管理利用；和在线数据的综合管理利用；n各厂的试验室的工作涉及到设备状态趋势分析和管理，这各厂的试验室的工作涉及到设备状态趋势分析和管理，这实际就是精密点检的工作。在已有条件下，
34、发挥试验室的实际就是精密点检的工作。在已有条件下，发挥试验室的功能，将其纳入精密点检范畴、作为实施精密点检的主体，功能，将其纳入精密点检范畴、作为实施精密点检的主体，可以在精密点检方面做出更好的成绩。发挥技术监督的作可以在精密点检方面做出更好的成绩。发挥技术监督的作用，可以作为精密点检的趋势分析功能使用。试验室和技用，可以作为精密点检的趋势分析功能使用。试验室和技术监督可实现跨专业按技术对设备进行精密点检的功能，术监督可实现跨专业按技术对设备进行精密点检的功能，实现精密点检多能化。实现精密点检多能化。n鉴于电厂对精密点检专家的培养和管理有诸多难处，建议鉴于电厂对精密点检专家的培养和管理有诸多难
35、处，建议建立集团级到电厂级的精密点检技术传承和管理体制，电建立集团级到电厂级的精密点检技术传承和管理体制，电厂的精密点检工作可以交由集团的技术中心或者承包给有厂的精密点检工作可以交由集团的技术中心或者承包给有技术实力的就近的技术服务部门。这样，可以解决电厂技技术实力的就近的技术服务部门。这样，可以解决电厂技术不足的劣势，让电厂的设备主人专注于设备状态的分析，术不足的劣势，让电厂的设备主人专注于设备状态的分析，真正了解设备的状态。设备主人的任务是获得各方面的数真正了解设备的状态。设备主人的任务是获得各方面的数据据分析设备状态分析设备状态给出分析结果、指导检修工作。给出分析结果、指导检修工作。优化
36、精密点检优化精密点检3层组织结构层组织结构第一层第一层公司侧精密检修负责人：公司侧精密检修负责人：(1人人)n负责公司总的精密点检规划工作，对分析的结果负责公司总的精密点检规划工作，对分析的结果负一定责任；负一定责任；n审查各电厂精密点检计划审查各电厂精密点检计划,安排人员培训安排人员培训,向领导层向领导层报告计划执行情况；报告计划执行情况；n评估、批准监测系统和仪器仪表的购置；评估、批准监测系统和仪器仪表的购置；n研究新技术并对采用有决定权；研究新技术并对采用有决定权；n制订长期发展规划；制订长期发展规划；n主持各电厂人员数据采集分析会议。主持各电厂人员数据采集分析会议。第二层第二层电厂侧精
37、密点检负责人：（电厂侧精密点检负责人：（1人人/厂）厂）n对本厂精密点检工作负责；对本厂精密点检工作负责；n安排电厂精密点检工作；安排电厂精密点检工作；n确定需要的监测系统和仪器仪表并给出购置意见；确定需要的监测系统和仪器仪表并给出购置意见；n确定被监测设备的计划；确定被监测设备的计划；n编制精密点检费用评估报告；编制精密点检费用评估报告；n制订长期发展规划；制订长期发展规划；n精密点检实施工作由计划部门通过后签发工作票。精密点检实施工作由计划部门通过后签发工作票。第三层第三层集团技术中心精密点检组：（集团技术中心精密点检组：（23人人/专业）专业）n负责具体的数据采集分析工作，对并分析结果负
38、责；负责具体的数据采集分析工作，对并分析结果负责；n精密点检数据库维护；精密点检数据库维护；n按照精密点检计划采集数据；按照精密点检计划采集数据；n对数据进行基本分析并给出意见；对数据进行基本分析并给出意见；n推荐需要的监测系统和仪器仪表；推荐需要的监测系统和仪器仪表；n关注新技术并给出推荐意见。关注新技术并给出推荐意见。加强技术培训、推行持续改进加强技术培训、推行持续改进n点检定修的成功的关键在于点检员的素质，目前电厂各专业点检定修的成功的关键在于点检员的素质，目前电厂各专业都设立了若干点检员的岗位。但是，真正熟悉设备、掌握关都设立了若干点检员的岗位。但是，真正熟悉设备、掌握关键点检技术、能
39、够完全胜任点检工作的人员很少，因此应当键点检技术、能够完全胜任点检工作的人员很少，因此应当加强一线设备点检人员的专项技术培训，加强厂级之间的经加强一线设备点检人员的专项技术培训，加强厂级之间的经验交流，以提升各个电厂的技术人员的技术能力。验交流，以提升各个电厂的技术人员的技术能力。n机组自动化程度高、设备可靠性高、故障率低，员工进行设机组自动化程度高、设备可靠性高、故障率低，员工进行设备实际维护的实践机会比较少，直接经验（通过亲身经历获备实际维护的实践机会比较少，直接经验（通过亲身经历获得）和间接经验（通过学习资料或通过相关培训来获得专业得）和间接经验（通过学习资料或通过相关培训来获得专业领域
40、专家的经验）获取困难，成长较慢。领域专家的经验）获取困难，成长较慢。n加强各发电厂之间的经验交流与学习，加强集团公司之间的加强各发电厂之间的经验交流与学习，加强集团公司之间的经验交流与学习，加强对引进技术的学习、消化和本地化改经验交流与学习，加强对引进技术的学习、消化和本地化改进，对电厂的经验要积极推广，并给予激励，对创新进行物进，对电厂的经验要积极推广，并给予激励，对创新进行物质和精神上的双重激励，激发员工的工作积极性、创新主动质和精神上的双重激励，激发员工的工作积极性、创新主动性。不断完善，持续改进。性。不断完善，持续改进。建立责任机制、提高工作效率建立责任机制、提高工作效率n在点检定修制
41、中，点检员既负责设备点检，又负责设备全过在点检定修制中，点检员既负责设备点检，又负责设备全过程管理，在设备点检管理五层防护体系中，点检员在第程管理，在设备点检管理五层防护体系中，点检员在第2 2层、层、第第3 3层、第层、第4 4层、第层、第5 5层防护线中都参与工作，点检员的责任非层防护线中都参与工作，点检员的责任非常大。常大。n点检员的责权不对等，责任过大，而权力较小，设备出问题点检员的责权不对等，责任过大，而权力较小，设备出问题时点检员责无旁贷，而设备运行正常、完好甚至延长了使用时点检员责无旁贷，而设备运行正常、完好甚至延长了使用寿命时缺乏相应的考核和激励机制。另外，电厂目前还不能寿命时
42、缺乏相应的考核和激励机制。另外，电厂目前还不能彻底按照设备分级结果进行管理，过修不可避免。维修宁过彻底按照设备分级结果进行管理，过修不可避免。维修宁过不缺是点检员明哲保身的人为因素，缺乏必要的监测手段和不缺是点检员明哲保身的人为因素，缺乏必要的监测手段和评价指标是技术因素。只有加强管理、教育、技术三方面的评价指标是技术因素。只有加强管理、教育、技术三方面的工作，才能逐步优化设备管理模式、优化设备检修工作，真工作，才能逐步优化设备管理模式、优化设备检修工作，真正将设备检修管理体制和管理模式向设备状态检修大方向转正将设备检修管理体制和管理模式向设备状态检修大方向转变，实现人员、设备资源的全面优化，
43、提高工作效率。变，实现人员、设备资源的全面优化，提高工作效率。n真正做到检修维护人员工作的责权对等是加强点检员和设备真正做到检修维护人员工作的责权对等是加强点检员和设备维护人员的设备归属感、责任感，建立良好的工作风气，进维护人员的设备归属感、责任感，建立良好的工作风气，进一步提高检修工作的有效性和效率的制度基础。一步提高检修工作的有效性和效率的制度基础。调整巡检模式、注重实际效果调整巡检模式、注重实际效果n目前，多数电厂按照点检定修管理导则，实施了设备点检管理的目前，多数电厂按照点检定修管理导则，实施了设备点检管理的5层防护层防护体系。在设备点检管理的体系。在设备点检管理的5层防护体系中，第层
44、防护体系中，第1层防护线是运行岗位值班员层防护线是运行岗位值班员负责对设备进行日常巡检，以及时发现设备异常或故障；第负责对设备进行日常巡检，以及时发现设备异常或故障；第2层防护线是层防护线是专业点检员按区域设备分工负责设备专业点检。专业点检员按区域设备分工负责设备专业点检。n发电部的巡检、检修人员现场检查、点检人员的点检三者之间重复工作内发电部的巡检、检修人员现场检查、点检人员的点检三者之间重复工作内容过多。容过多。n建议在厂领导的协调下，将点检员在建议在厂领导的协调下，将点检员在5层防护体系中的工作重新合理安排，层防护体系中的工作重新合理安排，合理改革点检管理的合理改革点检管理的5层防线，调
45、整点检管理模式，优化现场数据采集工层防线，调整点检管理模式，优化现场数据采集工作，将点检人员的现场数据采集转移至发电部巡检，减少点检人员的日常作，将点检人员的现场数据采集转移至发电部巡检，减少点检人员的日常工作量，进而减少点检人员数量、提高点检人员素质，使点检员将主要精工作量，进而减少点检人员数量、提高点检人员素质，使点检员将主要精力放在技术诊断、趋势分析、设备劣化倾向管理、维修策略制定、检修计力放在技术诊断、趋势分析、设备劣化倾向管理、维修策略制定、检修计划调整、点检效果评价等工作上。点检人员的作用和价值要体现在分析问划调整、点检效果评价等工作上。点检人员的作用和价值要体现在分析问题、解决问
46、题等方面。题、解决问题等方面。n这样调整，既体现以点检为核心的精神，又充分发挥与点检管理有关的运这样调整，既体现以点检为核心的精神，又充分发挥与点检管理有关的运行巡检、技术监督、定期试验等工作的作用，做到行巡检、技术监督、定期试验等工作的作用，做到5层纺线各有重点，不层纺线各有重点，不产生重复点检，设备数据信息流畅通，分工和职责明确，达到注重实际效产生重复点检，设备数据信息流畅通，分工和职责明确，达到注重实际效果的目的。果的目的。n发电设备点检定修管理是一种优于传统的定期检修的设备管发电设备点检定修管理是一种优于传统的定期检修的设备管理方式，其初衷是根据设备的日常监测、检测、劣化趋势分理方式，
47、其初衷是根据设备的日常监测、检测、劣化趋势分析结果等，了解设备的状态、查找故障隐患、预测设备故障，析结果等，了解设备的状态、查找故障隐患、预测设备故障，以指导检修工作，是对检修管理的优化。以指导检修工作，是对检修管理的优化。n良好的设备管理模式需要良好的管理制度作为约束，如果没良好的设备管理模式需要良好的管理制度作为约束，如果没有适合的管理考核模式配套，设备的点检定修管理很难实现有适合的管理考核模式配套，设备的点检定修管理很难实现其预期的效果。例如：在设备的分类管理中，一般建议风险其预期的效果。例如：在设备的分类管理中，一般建议风险度最小或者理论上可以事后维修的设备采用事后维修，以达度最小或者
48、理论上可以事后维修的设备采用事后维修，以达到节省检修费用或资源的目的，而实际上，在电厂，这类设到节省检修费用或资源的目的，而实际上，在电厂，这类设备的故障也要对点检员进行考核，致使点检员不敢对此类设备的故障也要对点检员进行考核，致使点检员不敢对此类设备实施真正的事后维修，检修计划多报、宁过修不欠修的想备实施真正的事后维修，检修计划多报、宁过修不欠修的想法也就很容易理解了。另外，对这类设备如果实施纯粹意义法也就很容易理解了。另外，对这类设备如果实施纯粹意义上的事后维修也不现实，因为出现故障征兆时，往往故障还上的事后维修也不现实，因为出现故障征兆时，往往故障还很小，对设备造成的破坏也不大，这时进行
49、维修相对真正的很小，对设备造成的破坏也不大，这时进行维修相对真正的事后维修会节省人力、物力和财力。所以，这需要研究、查事后维修会节省人力、物力和财力。所以，这需要研究、查找一个找一个“度度”的问题。的问题。n设备管理的关键在一个设备管理的关键在一个“管管”字，点检员对设备字，点检员对设备的管理、点检长对点检员管理、电厂对设备部的的管理、点检长对点检员管理、电厂对设备部的管理等等，都涉及到一个管理等等，都涉及到一个“管管”字。字。n电力系统的发展日新月异，尤其是近几年，无论电力系统的发展日新月异，尤其是近几年，无论是在装机容量上还是电网扩容上都有巨大的发展，是在装机容量上还是电网扩容上都有巨大的
50、发展，随之也带来了新的问题，设备参数的不断增加、随之也带来了新的问题，设备参数的不断增加、设备复杂度的提高、新厂新模式的应用、电厂员设备复杂度的提高、新厂新模式的应用、电厂员工的减少、严格的环境保护法规制度、发电集团工的减少、严格的环境保护法规制度、发电集团之间在装机容量和利润上的竞争等都给电厂的生之间在装机容量和利润上的竞争等都给电厂的生产、维护带来了巨大的压力，各发电集团、电厂产、维护带来了巨大的压力，各发电集团、电厂都在积极的探索适合自己的管理模式。都在积极的探索适合自己的管理模式。n建议计划开展实施或正在实施点检定修的发电厂，建议计划开展实施或正在实施点检定修的发电厂，设备点检管理不必
51、拘泥于某种经典的形式，应根设备点检管理不必拘泥于某种经典的形式，应根据实际情况做出变通，经典的和别人的不一定是据实际情况做出变通，经典的和别人的不一定是适合自己的，适合自己的才是最好的。适合自己的，适合自己的才是最好的。精密点检常用方法精密点检常用方法n无损检测无损检测/ /探伤技术探伤技术n振动分诊断析技术振动分诊断析技术n油液监测分析技术油液监测分析技术n电机电流分析技术电机电流分析技术n热成像分析技术热成像分析技术n红外热波检测技术红外热波检测技术n声发射检测技术声发射检测技术n噪声诊断技术噪声诊断技术无损检测无损检测/ /探伤技术探伤技术n无损检测技术是在不损伤构件金属性能和完整性的情
52、况下，测无损检测技术是在不损伤构件金属性能和完整性的情况下，测定构件金属的某些物理量、性能、组织状态或检查构件金属表定构件金属的某些物理量、性能、组织状态或检查构件金属表面及内部各种缺陷的技术。面及内部各种缺陷的技术。n无损探伤技术无损探伤技术无损检测中检查缺陷的技术。无损检测中检查缺陷的技术。n作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤(NDI)(NDI)，到无损检测，到无损检测(NDT)(NDT)，再到无损评价，再到无损评价(NDE)(NDE)，并且向自动无，并且向自动无损评价损评价(ANDE) (ANDE) 和定量无损评价和定
53、量无损评价(QNDE)(QNDE)发展。发展。n在航空领域，损伤容限理论已经逐步替代了安全寿命设计理论。在航空领域，损伤容限理论已经逐步替代了安全寿命设计理论。n无损检测不但应能检测出已经存在的缺陷，而且应能对缺陷无损检测不但应能检测出已经存在的缺陷，而且应能对缺陷( (裂裂纹、锈蚀、脱粘等一类疲劳缺陷纹、锈蚀、脱粘等一类疲劳缺陷) ) 的发展规律进行监测，以保的发展规律进行监测，以保证损伤容限理论的正确实施。证损伤容限理论的正确实施。电力设备诊断中常用的无损检测技术：电力设备诊断中常用的无损检测技术：n表面缺陷无损检测技术：磁粉、浸透、涡表面缺陷无损检测技术：磁粉、浸透、涡流；流；n内部缺陷
54、的无损检测技术：射线、超声波；内部缺陷的无损检测技术：射线、超声波；n其他：超声测厚、声发射、红外线、泄漏其他：超声测厚、声发射、红外线、泄漏检测等。检测等。缺陷及无损检测方法缺陷及无损检测方法磁力探伤检验（磁力探伤检验（Magnetic Partide Testing，MT）n原理：根据磁化后的铁磁材料或工件表面或近表原理：根据磁化后的铁磁材料或工件表面或近表面缺陷处形成可检测的散漏磁场。此时，在工件面缺陷处形成可检测的散漏磁场。此时，在工件表面上喷洒磁粉或用其他方法，就可以显示出缺表面上喷洒磁粉或用其他方法，就可以显示出缺陷位置、形状和大小。陷位置、形状和大小。n特点：直观高灵敏度（可以发
55、现尺寸为微米级的特点：直观高灵敏度（可以发现尺寸为微米级的表面缺陷）、操作简单、不受构件大小和尺寸限表面缺陷）、操作简单、不受构件大小和尺寸限制。制。磁力探伤原理磁力探伤原理1 磁力线；磁力线；2电流；电流；3电磁铁或永久磁铁；电磁铁或永久磁铁；4、5缺陷；缺陷；6磁极；磁极；7焊接部位焊接部位磁力探伤方法磁力探伤方法n磁粉法：采用励磁线圈或外加磁场使检测构件磁化，磁粉法：采用励磁线圈或外加磁场使检测构件磁化，然后在构件表面施加磁粉悬浮液，观察构件表面的然后在构件表面施加磁粉悬浮液，观察构件表面的磁粉和积聚痕迹来判定缺陷；磁粉和积聚痕迹来判定缺陷；n录磁成像法：使用具有很高剩磁的磁带贴在构件上
56、，录磁成像法：使用具有很高剩磁的磁带贴在构件上，录取构件在磁化时产生的漏磁现象，获得缺陷处漏录取构件在磁化时产生的漏磁现象，获得缺陷处漏磁场完整的曲线和图像，从而确定缺陷的部位和性磁场完整的曲线和图像，从而确定缺陷的部位和性质；质；n电磁感应法：用检测线圈检测构件与线圈位移时的电磁感应法：用检测线圈检测构件与线圈位移时的缺陷部位的漏磁；缺陷部位的漏磁；n采用磁电转换原件：如霍尔原件、磁敏二极管等检采用磁电转换原件：如霍尔原件、磁敏二极管等检测缺陷的漏磁。测缺陷的漏磁。磁力探伤技术在电厂的应用磁力探伤技术在电厂的应用n汽轮机主轴检查；汽轮机主轴检查；n叶轮和叶片检查；叶轮和叶片检查；n表面裂纹深
57、度和裂纹倾角测量；表面裂纹深度和裂纹倾角测量；n镍基叶片磁化率测量及寿命评价；镍基叶片磁化率测量及寿命评价；n汽轮机结合面和内外表面裂纹检查；汽轮机结合面和内外表面裂纹检查；n管道、弯头、三通表面检查；管道、弯头、三通表面检查；n焊缝裂纹检查。焊缝裂纹检查。磁粉探伤图像磁粉探伤图像小缺陷小缺陷大缺陷大缺陷渗透探伤（渗透探伤（Liquid Penetrant Testing，PT）n原理：利用毛细现象，液体渗入构件材料表面裂原理：利用毛细现象，液体渗入构件材料表面裂纹等缺陷，从而显示缺陷。纹等缺陷，从而显示缺陷。n种类：着色法、荧光法。种类：着色法、荧光法。 着色法着色法以检验颜色显示缺陷；以检
58、验颜色显示缺陷； 荧光法荧光法以荧光显示。以荧光显示。n按渗透液清洗方式不同，分为水洗型、乳化型和按渗透液清洗方式不同，分为水洗型、乳化型和溶剂清洗型溶剂清洗型n特点：运用方便，不受材质和构件形状的限制，特点：运用方便，不受材质和构件形状的限制，灵敏度高。灵敏度高。渗透探伤的应用渗透探伤的应用应用在磁粉探伤检验不便或不能实施的构件：应用在磁粉探伤检验不便或不能实施的构件：n汽轮发电机护环汽轮发电机护环n汽轮机高压转子叶轮汽轮机高压转子叶轮n汽轮机叶片工作面和根部汽轮机叶片工作面和根部n汽轮机缸以及不锈钢焊缝汽轮机缸以及不锈钢焊缝n锅炉管下弯头等表面裂纹检验。锅炉管下弯头等表面裂纹检验。涡流探伤
59、涡流探伤n以交流电磁线圈在金属构建表面感应产生以交流电磁线圈在金属构建表面感应产生涡流的无损探伤技术。涡流的无损探伤技术。n特点：检测速度快、便于实现自动化，对特点：检测速度快、便于实现自动化，对表面缺陷的检测灵敏度高，可以在高温状表面缺陷的检测灵敏度高，可以在高温状态监测。态监测。n应用：汽轮机叶片、汽轮机转子中心孔和应用：汽轮机叶片、汽轮机转子中心孔和焊缝。焊缝。涡流探伤原理涡流探伤原理检验方法检验方法磁力探伤磁力探伤渗透探伤渗透探伤涡流探伤涡流探伤检验原理检验原理缺陷散漏磁场缺陷散漏磁场的磁粉积聚的磁粉积聚缺陷裂纹中液缺陷裂纹中液体毛细现象体毛细现象电磁感应和涡电磁感应和涡电流的变化电流
60、的变化检测对象的材质检测对象的材质强磁体金属强磁体金属非强辞退金属非强辞退金属非金属材料非金属材料检测对象的缺陷检测对象的缺陷表面缺陷表面缺陷 开口开口表面缺陷表面缺陷 非开口非开口近表面缺陷近表面缺陷有关缺陷的信息处理有关缺陷的信息处理缺陷的尺寸缺陷的尺寸 长度长度缺陷的尺寸缺陷的尺寸 线状线状缺陷深度缺陷深度缺陷种类缺陷种类注注 ：检测灵敏度高；：检测灵敏度高； ：可能；：可能； ：困难；：困难； ：不可能：不可能表面探伤检验的比较表面探伤检验的比较射线探伤检验（射线探伤检验（Radiography Testing，RT）n射线穿透物质后，在缺陷位置因衰减不同射线穿透物质后，在缺陷位置因衰
61、减不同发生强度变化发生强度变化n常用的射线有常用的射线有X射线、射线、射线、中子射线等。射线、中子射线等。n常见设备：常见设备：X射线探伤机、射线探伤机、射线探伤机、射线探伤机、加速器探伤机、计算机断层扫面装置（工加速器探伤机、计算机断层扫面装置（工业业CT）。）。射线探伤原理射线探伤原理1射线源；射线源；2光阑；光阑；3物体；物体；4缺陷；缺陷；5胶片胶片超声波检测技术（超声波检测技术（Ultrasonic Testing，UT）n利用金属材料或构件自身及其缺陷的声特性对超声利用金属材料或构件自身及其缺陷的声特性对超声传播的影响，检测金属或构件内部缺陷。传播的影响，检测金属或构件内部缺陷。n
62、超声波超声波频率高于频率高于20KHz的机械波，在介质中传的机械波，在介质中传播具有方向性，工业检验常用频率为播具有方向性，工业检验常用频率为0.512MHz。 穿透法，根据超声波声束在传播路径上被缺陷阻穿透法，根据超声波声束在传播路径上被缺陷阻挡而形成的声影原理；挡而形成的声影原理； 共振法共振法 脉冲反射法脉冲反射法电脉冲发生器产生的高频电电脉冲发生器产生的高频电脉冲，加到压电晶片制成的脉冲，加到压电晶片制成的换能器（超声波探头），换换能器（超声波探头），换能器将电能转换为高频机械能器将电能转换为高频机械能，机械振动透过声耦合器能，机械振动透过声耦合器介质（水或油）传入构件或介质（水或油）
63、传入构件或材料，并在其中传播形成超材料，并在其中传播形成超声波脉冲。当超声波脉冲遇声波脉冲。当超声波脉冲遇到缺陷或异常界面时，部分到缺陷或异常界面时，部分声能沿原路返回换能器，再声能沿原路返回换能器，再转换成电信号。电信号经处转换成电信号。电信号经处理转换成显示的位置和幅度，理转换成显示的位置和幅度，即可确定缺陷在构件中的位即可确定缺陷在构件中的位置和大致尺寸。置和大致尺寸。1电源电路；电源电路；2发射电路；发射电路；3同步电路；同步电路；4时标电路；时标电路；5时基电路；时基电路；6接收电路；接收电路；7示波管；示波管；8探头探头n特点：检验构件厚度大、灵敏度高。特点：检验构件厚度大、灵敏度
64、高。n检验运行构件的裂纹。检验运行构件的裂纹。 汽轮机汽缸、调速汽门、主汽门、管道汽轮机汽缸、调速汽门、主汽门、管道法兰的高温紧固螺栓等长期在高温应力条法兰的高温紧固螺栓等长期在高温应力条件下使用的部件，容易产生裂纹，利用超件下使用的部件，容易产生裂纹，利用超声波探伤可以实现不解体检验；声波探伤可以实现不解体检验； 叶片的根部和工作面裂纹检验；叶片的根部和工作面裂纹检验； 联箱、管道的焊缝质量检验。联箱、管道的焊缝质量检验。n管道壁厚测量；管道壁厚测量；n管内壁氧化皮测量等。管内壁氧化皮测量等。常用超声测量检测仪器常用超声测量检测仪器检验方法检验方法射线探伤射线探伤（直接摄影法）（直接摄影法）
65、超声波探伤超声波探伤（脉冲反射法）（脉冲反射法）原理原理利用完好和缺陷部位利用完好和缺陷部位通过射线在胶片上感光通过射线在胶片上感光的浓度差的浓度差利用缺陷超声波反射利用缺陷超声波反射对象的缺陷对象的缺陷体积缺陷体积缺陷表面缺陷表面缺陷与照射方向平行与照射方向平行与照射方向有倾斜与照射方向有倾斜与波束垂直与波束垂直与波束倾斜与波束倾斜有关缺陷的信息有关缺陷的信息形状形状由多方向探伤由多方向探伤尺寸尺寸长度长度体积缺陷体积缺陷表面缺陷表面缺陷高度高度变换照射方向法变换照射方向法利用浓度差法利用浓度差法位置深度位置深度变换照射方向法变换照射方向法注注 ：检测灵敏度高；：检测灵敏度高； ：可能；：可
66、能； ：困难：困难射线与超声波探伤的比较射线与超声波探伤的比较振动分析诊断技术振动分析诊断技术n振源（轴承故障、联轴节、齿轮啮合、不平衡等）振源（轴承故障、联轴节、齿轮啮合、不平衡等）产生振动；产生振动；n振动传感器接收信号，产生时域波形信号，传感振动传感器接收信号，产生时域波形信号，传感器类型分为：位移、速度、加速度；器类型分为：位移、速度、加速度；n数据采集器将信号采集，变为反映振动水平的数数据采集器将信号采集，变为反映振动水平的数据（振动频谱）；据（振动频谱）；n振动数据处理和分析：显示当前值，随时间变化振动数据处理和分析：显示当前值，随时间变化趋势，频谱分析，波段报警，瀑布图等。趋势，
67、频谱分析，波段报警，瀑布图等。振动频谱变化趋势图振动频谱变化趋势图振动分析技术的应用振动分析技术的应用n预防性监测：用于关键设备，预防灾难性事故；预防性监测：用于关键设备，预防灾难性事故；n高速监测：用于关键设备，起停机次数数据采集；高速监测：用于关键设备，起停机次数数据采集；监测裂纹、疲劳、间隙等故障响应频率的变化；监测裂纹、疲劳、间隙等故障响应频率的变化；n巡回监测：主要用于风机、冷却塔等非高速的或巡回监测：主要用于风机、冷却塔等非高速的或者无法接近的设备；者无法接近的设备；n便携式监测：只需一台仪器、一个传感器，人工便携式监测：只需一台仪器、一个传感器，人工巡回采集数据，主要用于设备的平
68、衡（风机、泵）。巡回采集数据，主要用于设备的平衡（风机、泵）。常用振动分析仪器常用振动分析仪器振动在线分析诊断系统振动在线分析诊断系统油液监测分析技术油液监测分析技术油液监测分析主要包括：油液监测分析主要包括： 润滑油油液分析技术润滑油油液分析技术机械部件机械部件（主要是轴承）的润滑故障；（主要是轴承）的润滑故障； 变压器绝缘油的气体分析技术。变压器绝缘油的气体分析技术。这里主要介绍与机械故障诊断有关的润滑油这里主要介绍与机械故障诊断有关的润滑油油液监测技术。油液监测技术。n原理：由油液中污染物的元素成分、数量、尺寸、原理：由油液中污染物的元素成分、数量、尺寸、形态的分析，判断流体系统的污染性
69、故障，分析形态的分析，判断流体系统的污染性故障，分析设备的磨损部位、磨损类型、磨损过程和磨损程设备的磨损部位、磨损类型、磨损过程和磨损程度等，并对设备故障和寿命进行预测；度等，并对设备故障和寿命进行预测；n主要内容：流体性能分析、流体污染分析、流体主要内容：流体性能分析、流体污染分析、流体磨损碎片分析；磨损碎片分析；n润滑故障的主要原因：润滑剂污染、润滑添加剂润滑故障的主要原因：润滑剂污染、润滑添加剂损耗、粘度故障损耗、粘度故障/ /非正确润滑剂、水分超标等。非正确润滑剂、水分超标等。n油样分析的几个方面：油样分析的几个方面：n油样成分分析油样成分分析确定设备的磨损部位；确定设备的磨损部位；n
70、磨粒浓度分析磨粒浓度分析判断零件的磨损程度判断零件的磨损程度（磨粒浓度与磨损量的线性关系）；（磨粒浓度与磨损量的线性关系）；n磨粒形态分析磨粒形态分析估计磨损速度，预测寿估计磨损速度，预测寿命。命。步骤：步骤：n采集，油样应具有代表性；采集，油样应具有代表性；n检测，分析油样、测定磨损残渣的数量、粒度分检测，分析油样、测定磨损残渣的数量、粒度分步、化学成分，初步判断正常或异常磨损；步、化学成分，初步判断正常或异常磨损；n诊断，确定异常磨损类型（磨料磨损、疲劳剥落诊断，确定异常磨损类型（磨料磨损、疲劳剥落等）；等）；n预测，预估异常磨损的零件剩余寿命及磨损的发预测，预估异常磨损的零件剩余寿命及磨
71、损的发展趋势；展趋势；n处理，确定维修方式和时间。处理，确定维修方式和时间。微粒计数分析：微粒计数分析：n主要方法：滤网筛选法，光学计数法；主要方法：滤网筛选法，光学计数法；n应用：可用于现场，可监测所有的污染，应用：可用于现场，可监测所有的污染，适用于液体润滑轴承。适用于液体润滑轴承。n光谱分析：光谱分析：n原理：基于原子吸收原理：基于原子吸收/辐射；辐射；n应用：只在实验室使用，精度高、无干涉，应用：只在实验室使用，精度高、无干涉，样品的全成份分析。样品的全成份分析。铁谱分析：铁谱分析：n基于高灵敏的磁性分选，在高梯度强磁场基于高灵敏的磁性分选，在高梯度强磁场作用下，将机器摩擦产生的磨粒从
72、油样中作用下，将机器摩擦产生的磨粒从油样中分离出来，按粒度大小依次排列沉淀导透分离出来，按粒度大小依次排列沉淀导透明玻璃基片上或玻璃管中，以便观察和检明玻璃基片上或玻璃管中，以便观察和检测；测；n应用：分析式和直讯式铁谱仪需要采样后应用：分析式和直讯式铁谱仪需要采样后在实验室完成分析；在线式采用在油路内在实验室完成分析；在线式采用在油路内并联探测器、在控制室完成分析，可以实并联探测器、在控制室完成分析，可以实现在线监测。现在线监测。光谱分析光谱分析n根据润滑油中各种元素吸收或发射光谱的根据润滑油中各种元素吸收或发射光谱的不同，判断油中磨粒的成分和含量。不同，判断油中磨粒的成分和含量。n优点：灵
73、敏度高、选择性强、分析准确、优点：灵敏度高、选择性强、分析准确、迅速、简便；迅速、简便；n缺点：每测定一种元素，需要配有该元素缺点：每测定一种元素，需要配有该元素的元素灯光源，对较大尺寸的杂质不能很的元素灯光源，对较大尺寸的杂质不能很好原子化。好原子化。推荐应用方法推荐应用方法每月检验流体污染：每月检验流体污染：n 微粒计数微粒计数n 微粒数量大则做铁谱检测微粒数量大则做铁谱检测n 粘度粘度n 水分水分两年一次流体性能检测：两年一次流体性能检测：n 元素分析元素分析n TAN、TBN油液分析仪器油液分析仪器电机电流分析技术电机电流分析技术n特点：特点：用于交流电机的事故诊断用于交流电机的事故诊
74、断可与振动检测集成可与振动检测集成测量变化趋势测量变化趋势用于重要电机用于重要电机n测量方法：测量方法：电流测量电流测量绝缘测量绝缘测量过程参数测量过程参数测量可诊断的交流电机事故可诊断的交流电机事故n绕组绝缘老化绕组绝缘老化n气隙偏心气隙偏心n转子断条转子断条n转子弯曲转子弯曲n端部环开裂端部环开裂n焊缝劣化焊缝劣化n大的动载荷大的动载荷n相位损失相位损失电机诊断仪器电机诊断仪器红外热像分析技术红外热像分析技术n原理：自然界中的任何物质，当温度高于原理：自然界中的任何物质，当温度高于绝对零度时，都将有一部分能量以波动方绝对零度时，都将有一部分能量以波动方式或向外发射红外辐射式或向外发射红外辐
75、射n根据物体辐射能量的大小与其温度的根据物体辐射能量的大小与其温度的4次方次方成正比这一定律，知道被测物体的辐射系成正比这一定律，知道被测物体的辐射系数，就可以测定被测物体的温度；数，就可以测定被测物体的温度；n特点：可以显示目标物体的形状和温度分特点：可以显示目标物体的形状和温度分布状况，可以实现在线非接触检测，定量布状况，可以实现在线非接触检测，定量测温不受电磁场干扰。测温不受电磁场干扰。应用应用n变电设备变电设备各种裸露接头的接触性热故各种裸露接头的接触性热故障、裂化绝缘子检测（温度分布与电压分障、裂化绝缘子检测（温度分布与电压分布的对应关系）、变压器外部热故障、高布的对应关系）、变压器
76、外部热故障、高压少油断路器、电流互感器故障等；压少油断路器、电流互感器故障等；n发电设备发电设备锅炉水冷壁、汽包水位（汽锅炉水冷壁、汽包水位（汽水分界线）测量、发电机定子线棒接头焊水分界线）测量、发电机定子线棒接头焊接质量检查；接质量检查；n航测输电线路航测输电线路热成像仪和热像图热成像仪和热像图发电机定子铁芯热像图发电机定子铁芯热像图发电机定子铁芯热像图发电机定子铁芯热像图输电线路输电线路输电线路输电线路红外热波检测技术红外热波检测技术红外热波检测技术红外热波检测技术n热波（热波（Thermal Wave）理论及应用的研究重点是）理论及应用的研究重点是研究热源，特别是变化性热源（如周期、脉冲
77、、研究热源，特别是变化性热源（如周期、脉冲、阶梯函数热源）阶梯函数热源） 与媒介材料及其几何结构之间的与媒介材料及其几何结构之间的相互作用。被加热后，不同媒介材料表面及表面相互作用。被加热后，不同媒介材料表面及表面下的物理结构特性和边界条件将影响热波的传输下的物理结构特性和边界条件将影响热波的传输并将影响媒介表面的温场变化。通过控制热激励并将影响媒介表面的温场变化。通过控制热激励方法和测量材料表面的温场变化，可以获取材料方法和测量材料表面的温场变化，可以获取材料表面及其表面以下的结构信息，从而达到检测的表面及其表面以下的结构信息，从而达到检测的目的。目的。n红外热波检测的核心是针对被检物的材质
78、、结构红外热波检测的核心是针对被检物的材质、结构和缺陷类型以及特定的检测条件，设计不同热源和缺陷类型以及特定的检测条件，设计不同热源（如高能闪光灯、超声波、电磁、热风等）（如高能闪光灯、超声波、电磁、热风等） 并用并用计算机控制进行脉冲式加热，同时采用红外热成计算机控制进行脉冲式加热，同时采用红外热成像技术对时序热波信号进行数据采集，采用专用像技术对时序热波信号进行数据采集，采用专用软件进行实时图像信号处理，并显示检测结果。软件进行实时图像信号处理，并显示检测结果。n热波无损检测采用了主动式控制热激励的方法，热波无损检测采用了主动式控制热激励的方法，与传统的被动式红外热成像检测是有区别的。与传
79、统的被动式红外热成像检测是有区别的。Blade - TBC SpallingTBC Thickness MeasurementVane - Cooling Channel BlockageTransition - Cooling Channel Blockage在电力行业的应用：在电力行业的应用：n各种压力容器、承载装置表面及表面下疲各种压力容器、承载装置表面及表面下疲劳裂纹的探测；劳裂纹的探测；n各种粘接、焊接质量检测，涂层检测，各各种粘接、焊接质量检测，涂层检测，各种镀膜、夹层的探伤；种镀膜、夹层的探伤；n测量材料厚度和各种涂层、夹层的厚度；测量材料厚度和各种涂层、夹层的厚度；n表面下材料
80、和结构特征识别与表征；表面下材料和结构特征识别与表征；n运转设备的在线、在役监测。运转设备的在线、在役监测。n由于被检物在材质、尺寸、制造工艺、形状等由于被检物在材质、尺寸、制造工艺、形状等方面存在不同，所含缺陷也千差万别，因此没方面存在不同，所含缺陷也千差万别，因此没有一种无损检测的方法是万能的。有一种无损检测的方法是万能的。n通常选择使用的检测手段都是有针对性和个性通常选择使用的检测手段都是有针对性和个性化的。化的。n红外热波检测技术应被视为是对一些传统方法红外热波检测技术应被视为是对一些传统方法的补充、替代与进步，也可与各种现有的成功的补充、替代与进步，也可与各种现有的成功检测办法互为验
81、证和参考。检测办法互为验证和参考。红外热波无损检测用于发电设备探伤红外热波无损检测用于发电设备探伤发电机叶片发电机叶片声发射技术声发射技术n材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射（Acoustic Emission，AE）。）。n声发射检测技术属于无损检测方法的一种。声发射检测技术属于无损检测方法的一种。n声发射通常与材料裂纹的产生、塑性变形等现象有声发射通常与材料裂纹的产生、塑性变形等现象有关。声发射的传播过程是从声发射源开始，通过整关。声发射的传播过程是从声发射
82、源开始，通过整个结构进行传播的。个结构进行传播的。n声发射是一种常见的物理现象，如果释放的应变能声发射是一种常见的物理现象，如果释放的应变能足够大，就产生可以听得见的声音，例如在耳边弯足够大，就产生可以听得见的声音，例如在耳边弯曲锡片，就可以听见噼啪声，这是由于锡受力产生曲锡片，就可以听见噼啪声，这是由于锡受力产生孪生变形而发声。大多数金属材料塑性变形和断裂孪生变形而发声。大多数金属材料塑性变形和断裂时也有声发射发生，但声发射信号的强度很弱，人时也有声发射发生，但声发射信号的强度很弱，人耳不能直接听见。耳不能直接听见。n不同材料的声发射产生的形式和声发射信号频率范不同材料的声发射产生的形式和声
83、发射信号频率范围是不一样的，从次声、音频信号直到数十兆赫兹围是不一样的，从次声、音频信号直到数十兆赫兹的超声信号，幅度范围可以从几微伏到几伏。的超声信号，幅度范围可以从几微伏到几伏。n从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面将激起两种波：压缩波（纵波）和切变波（横波），将激起两种波：压缩波（纵波）和切变波（横波），它们以不同的速度在介质中传播，当遇到不同介质它们以不同的速度在介质中传播，当遇到不同介质的界面就会发生反射和折射。的界面就会发生反射和折射。n由于声发射的传播比较复杂，至今不能得到直接从由于声发射的传播比较复杂，至今不能得到直接从声发射
84、源发出的原始信号，只能对传感器接收到的声发射源发出的原始信号，只能对传感器接收到的声发射信号进行分析和处理。声发射信号进行分析和处理。n声发射检测必须有外部条件的作用，如力、电磁、温度等声发射检测必须有外部条件的作用，如力、电磁、温度等因素的作用，使材料或构件发生声发射；另一方面，由于因素的作用，使材料或构件发生声发射；另一方面，由于这些因素的作用，使材料内部结构发生变化，如晶体结构这些因素的作用，使材料内部结构发生变化，如晶体结构变化、滑移变形、裂纹扩展等。变化、滑移变形、裂纹扩展等。n声发射是在材料内部结构变化过程中产生的，由于内部结声发射是在材料内部结构变化过程中产生的，由于内部结构变化
85、，引起能量释放，有声发射发生。因此，声发射检构变化，引起能量释放，有声发射发生。因此，声发射检测是一种动态无损检测方法，即：构件内部结构、缺陷处测是一种动态无损检测方法，即：构件内部结构、缺陷处于运动变化过程中进行无损检测；可以说这些缺陷在检测于运动变化过程中进行无损检测；可以说这些缺陷在检测中主动参与了检测，如果缺陷处于静止状态，没有变化和中主动参与了检测，如果缺陷处于静止状态，没有变化和扩展，就没有声发射发生，也就不能实现声发射检测。扩展，就没有声发射发生，也就不能实现声发射检测。n声发射有别于其他无损检测方法的是：它适用于实时在线声发射有别于其他无损检测方法的是：它适用于实时在线动态监控
86、和检测，对应力集中、裂纹扩展、摩擦滑动尤为动态监控和检测，对应力集中、裂纹扩展、摩擦滑动尤为敏感，而且只显示和反映正在变化和扩展的缺陷，实时检敏感，而且只显示和反映正在变化和扩展的缺陷，实时检测到缺陷的萌生、扩展以及断裂的全过程，并能及时检测测到缺陷的萌生、扩展以及断裂的全过程，并能及时检测到缺陷的部位，这在无损检测中是至关重要的。到缺陷的部位，这在无损检测中是至关重要的。n常规的无损检测方法，如超声、常规的无损检测方法，如超声、X X射线、涡流等，射线、涡流等，只能检测、显示静态的、离线的宏观缺陷，而这只能检测、显示静态的、离线的宏观缺陷，而这些缺陷对于产品的安全性和可靠性往往没有多少些缺陷
87、对于产品的安全性和可靠性往往没有多少直接关系。直接关系。n事实上，只有扩展的、随着尺寸的增大而最终导事实上，只有扩展的、随着尺寸的增大而最终导致破坏的缺陷（如裂纹萌生和扩展）才被认为是致破坏的缺陷（如裂纹萌生和扩展）才被认为是危险的，而检测这一类缺陷的最佳方法就是声发危险的，而检测这一类缺陷的最佳方法就是声发射检测技术。射检测技术。n应用声发射方法检测故障时，可以对故障不按照应用声发射方法检测故障时，可以对故障不按照缺陷尺寸分类，而按照其危险程度分类。按照这缺陷尺寸分类，而按照其危险程度分类。按照这样的分类，构件在承载时应力较小的部位上大尺样的分类，构件在承载时应力较小的部位上大尺寸的缺陷可能
88、不会被确定为危险缺陷；而在应力寸的缺陷可能不会被确定为危险缺陷；而在应力集中的部位，按规范和标准要求允许存在的缺陷集中的部位，按规范和标准要求允许存在的缺陷因扩展而被判定为危险缺陷。根据这一原则，可因扩展而被判定为危险缺陷。根据这一原则，可以重新合理地评估该缺陷的危险性。以重新合理地评估该缺陷的危险性。n声发射检测技术不但具有整体性、快速及时性、声发射检测技术不但具有整体性、快速及时性、经济性等特点，还能对缺陷的类型作出危害等级经济性等特点，还能对缺陷的类型作出危害等级评估。也正因为如此，利用声发射技术，可以在评估。也正因为如此，利用声发射技术，可以在结构未产生破坏前就对其进行修理或更换，这不
89、结构未产生破坏前就对其进行修理或更换，这不仅可以保证设备本身的正确使用，制定最经济的仅可以保证设备本身的正确使用，制定最经济的维修方案，还可以避免由于失效对环境造成的不维修方案，还可以避免由于失效对环境造成的不良影响。良影响。声发射的参数声发射的参数波击（波击（HitsHits）和波击计数）和波击计数 n波击是指某一通道检测到的瞬态声发射信号，它波击是指某一通道检测到的瞬态声发射信号，它是通过阈值的信号，由通过阈值的包络线所形成是通过阈值的信号，由通过阈值的包络线所形成的大信号就是一个波击，有的文献中称之为一次的大信号就是一个波击，有的文献中称之为一次事件（事件（EventEvent）。近年来
90、，声发射事件已经被赋予）。近年来，声发射事件已经被赋予了新的定义，因此我们沿用了新的定义，因此我们沿用PACPAC公司的做法，称之公司的做法，称之为波击（为波击（HitHit）。）。n对波击进行计数，称为波击计数。总计数是从开对波击进行计数，称为波击计数。总计数是从开始到某一特定的时间（如实验结束）总的计数，始到某一特定的时间（如实验结束）总的计数，反映声发射获得的总量；计数率反映单位时间内反映声发射获得的总量；计数率反映单位时间内的计数，反映声发射源产生声发射的频度，用于的计数，反映声发射源产生声发射的频度，用于评价声发射活动。每一个波击持续的时间并不能评价声发射活动。每一个波击持续的时间并
91、不能事先确定，只能通过对信号的检测来确定。包络事先确定，只能通过对信号的检测来确定。包络线从超过阈值开始，到信号幅值下降到阈值以下线从超过阈值开始，到信号幅值下降到阈值以下结束时，是一个波击。结束时，是一个波击。n振铃（振铃（Ring）及振铃计数）及振铃计数 将传感器每振荡一次输将传感器每振荡一次输出的脉冲称为一个振铃脉冲，对越过阈值的振铃出的脉冲称为一个振铃脉冲，对越过阈值的振铃脉冲进行计数称为振铃计数，或称为脉冲进行计数称为振铃计数，或称为Counts计数，计数，单位时间内的振铃计数称为振铃计数率。该波击单位时间内的振铃计数称为振铃计数率。该波击的的Counts计数为计数为9。n幅度（幅度
92、（Amplitude） 声发射信号波形的最大振幅声发射信号波形的最大振幅值，常用值，常用dB表示，用下式计算：表示，用下式计算：幅度与信号大小有直接关系，不受阈值影响，直接决定信号的幅度与信号大小有直接关系，不受阈值影响，直接决定信号的可测性，常用于声发射源类型的鉴别、强度及衰减的测量。可测性，常用于声发射源类型的鉴别、强度及衰减的测量。n能量（能量（Energy） 能量分析法是直接度量振幅或者能量分析法是直接度量振幅或者有效值和信号的持续时间，反映声发射能量的特有效值和信号的持续时间，反映声发射能量的特性。通常将包络检波下的面积作为能量值的大小，性。通常将包络检波下的面积作为能量值的大小，单
93、位时间的能量称为能量率。能量法与其他的声单位时间的能量称为能量率。能量法与其他的声发射参数相比，更能反映故障开始变化尤其是故发射参数相比，更能反映故障开始变化尤其是故障裂纹变化的特征。障裂纹变化的特征。n声发射技术在发展过程中，声发射信号的特征参声发射技术在发展过程中，声发射信号的特征参数范围也在逐渐地扩大。从最初的振铃计数到后数范围也在逐渐地扩大。从最初的振铃计数到后来的幅值、均方根、能量及能量率、事件及事件来的幅值、均方根、能量及能量率、事件及事件率、持续时间、上升时间、阈值和波击数率、持续时间、上升时间、阈值和波击数（Hits）等。不同的声发射特征参数反映信号不）等。不同的声发射特征参数
94、反映信号不同的特征，可以根据现场被测对象的特征和研究同的特征，可以根据现场被测对象的特征和研究的需要，选择一些相应的特征参数，分析参数随的需要，选择一些相应的特征参数，分析参数随各种工作状态的变化趋势，建立相应的模型并做各种工作状态的变化趋势，建立相应的模型并做出一些预测。出一些预测。n对辅机的轴承进行定期的声发射检测，对辅机的轴承进行定期的声发射检测，通过检测由于碰磨等故障产生的声发射通过检测由于碰磨等故障产生的声发射信号，判断机组是否发生碰磨以及轴承信号，判断机组是否发生碰磨以及轴承的寿命估计；的寿命估计；n压缩空气泄漏、流体泄漏、真空泄漏压缩空气泄漏、流体泄漏、真空泄漏等等的监测；的监测
95、；n压力容器检验及锅炉管道泄漏检查；压力容器检验及锅炉管道泄漏检查；n变压器局部放电监测；变压器局部放电监测；n重要构件的裂纹监测。重要构件的裂纹监测。声发射技术的应用声发射技术的应用拉伸实验中试件的声发射拉伸实验中试件的声发射Hits计数计数n机械结构中裂纹的形成和扩展是一种主要的声发射源，裂机械结构中裂纹的形成和扩展是一种主要的声发射源，裂纹的形成和扩展与材料的塑性变形有关，一旦裂纹形成，纹的形成和扩展与材料的塑性变形有关，一旦裂纹形成，材料局部区域的应力集中得到卸载，产生声发射。材料局部区域的应力集中得到卸载，产生声发射。n材料的断裂过程大致分为三个阶段：裂纹形成、裂纹扩展材料的断裂过程
96、大致分为三个阶段：裂纹形成、裂纹扩展和最终断裂。这三个阶段都会产生强烈的声发射。在材料和最终断裂。这三个阶段都会产生强烈的声发射。在材料的微观裂纹扩展成为宏观裂纹之前，需要经过裂纹的慢扩的微观裂纹扩展成为宏观裂纹之前，需要经过裂纹的慢扩展阶段。理论计算表明，裂纹扩展所需要的能量比裂纹形展阶段。理论计算表明，裂纹扩展所需要的能量比裂纹形成需要的能量约大成需要的能量约大100倍到倍到1000倍。倍。n裂纹扩展是间断发生的，大多数金属材料都具有一定的塑裂纹扩展是间断发生的，大多数金属材料都具有一定的塑性，裂纹向前扩展一步，将积蓄的能量释放出来，裂纹尖性，裂纹向前扩展一步，将积蓄的能量释放出来，裂纹尖
97、端区域卸载。这样，裂纹扩展产生的声发射比裂纹形成的端区域卸载。这样，裂纹扩展产生的声发射比裂纹形成的声发射大得多。声发射大得多。n当裂纹扩展到接近临界裂纹长度时，就开始快速断裂。这当裂纹扩展到接近临界裂纹长度时，就开始快速断裂。这时产生的声发射强度更大，有时甚至可以产生人耳可以听时产生的声发射强度更大，有时甚至可以产生人耳可以听得见的声音。得见的声音。滚动轴承保持架裂纹滚动轴承保持架裂纹声声音音信信号号声声发发射射信信号号振振动动信信号号噪声诊断技术噪声诊断技术n通过噪声分析（频谱分析、声级和声强分析）通过噪声分析（频谱分析、声级和声强分析）确定噪声源，发现和诊断设备故障。确定噪声源，发现和诊
98、断设备故障。n电力设备噪声来源：空气动力噪声、电磁噪电力设备噪声来源：空气动力噪声、电磁噪声、机械噪声、轴承噪声、电刷噪声等。声、机械噪声、轴承噪声、电刷噪声等。n测量方法测量方法声级计，可以用于环境噪声、声级计，可以用于环境噪声、机电噪声等的测量。机电噪声等的测量。诊断方法：诊断方法：n最常用的是和振动诊断配合的信息融合诊最常用的是和振动诊断配合的信息融合诊断方法；断方法；n声强法（电机噪声的精密诊断）。声强法（电机噪声的精密诊断）。600MW机组设备状态监测机组设备状态监测 n设备状态监测与故障诊断的基本任务设备状态监测与故障诊断的基本任务n设备状态监测与故障诊断技术的发展设备状态监测与故
99、障诊断技术的发展n设备状态监测与故障诊断系统设备状态监测与故障诊断系统n发电机组设备状态监测及故障诊断发电机组设备状态监测及故障诊断设备故障诊断的组成设备故障诊断的组成设备管理范畴设备管理范畴n状态监测是故障诊断的基础，是能否准确诊断的状态监测是故障诊断的基础，是能否准确诊断的先决条件和必要手段；先决条件和必要手段；n故障诊断是综合利用各种监测数据和状态信息进故障诊断是综合利用各种监测数据和状态信息进行设备状态的判断和决策。行设备状态的判断和决策。n设备故障诊断实际上是指在设备尽量不解体的情设备故障诊断实际上是指在设备尽量不解体的情况下，根据积累的经验和数据，采用一定的技术况下，根据积累的经验
100、和数据，采用一定的技术手段，对设备所处的状态进行判断，对设备故障手段，对设备所处的状态进行判断，对设备故障及其发展变化进行诊断和估计。及其发展变化进行诊断和估计。设备状态监测与故障诊断的基本任务是确定设备故障设备状态监测与故障诊断的基本任务是确定设备故障的性质、程度、类别和部位，明确故障征兆、原因和的性质、程度、类别和部位，明确故障征兆、原因和系统之间的关系，指明故障发展趋势，主要包括：系统之间的关系，指明故障发展趋势，主要包括：n根据监测数据，准确判断设备当前状态；根据监测数据，准确判断设备当前状态；n指出故障部位和原因；指出故障部位和原因；n根据故障情况和相应的信息处理结果，预测故障的发展
101、和根据故障情况和相应的信息处理结果，预测故障的发展和可能结果；可能结果；n提出防止或消除故障的措施；提出防止或消除故障的措施；n提供设备的检修决策依据；提供设备的检修决策依据；n对设备的设计、制造、安装提出改进意见等。对设备的设计、制造、安装提出改进意见等。设备状态监测与故障诊断技术的发展设备状态监测与故障诊断技术的发展n起源于航天工业和核工业，逐步在冶金、石油、起源于航天工业和核工业，逐步在冶金、石油、化工、电力等行业的连续运行的机械设备系统上化工、电力等行业的连续运行的机械设备系统上得到应用；得到应用；n随着应用范围的拓宽，监测和诊断对象不断变化，随着应用范围的拓宽，监测和诊断对象不断变化
102、，相应的诊断方法不断丰富和发展；相应的诊断方法不断丰富和发展；n监测诊断系统的投资为企业带来可观的回报，反监测诊断系统的投资为企业带来可观的回报，反过来又促进新的监测诊断方法的发展和应用。过来又促进新的监测诊断方法的发展和应用。n先进的监测技术的开发和应用，如声发射技术、红先进的监测技术的开发和应用，如声发射技术、红外热波检测技术等；外热波检测技术等；n先进的在线监测仪表及系统的发展，先进的在线监测仪表及系统的发展，TSI、TDM、BTLMS等，比较完善；等，比较完善；n监测分析系统的发展，监测分析系统的发展，SIS；n故障诊断系统，相对比较薄弱，特别是在智能诊断、故障诊断系统，相对比较薄弱，
103、特别是在智能诊断、专家系统方面，如何充分利用监测系统提供的数据专家系统方面，如何充分利用监测系统提供的数据和信息，结合专家知识，为大型发电机组的经济安和信息，结合专家知识，为大型发电机组的经济安全运行和优化检修服务等方面还有很大欠缺。全运行和优化检修服务等方面还有很大欠缺。故障诊断发展的制约因素故障诊断发展的制约因素n传感器技术，火焰、转子温度等；传感器技术，火焰、转子温度等；n信号分析与处理技术，关键是对故障特征的提取方面；信号分析与处理技术，关键是对故障特征的提取方面；n人工智能与专家系统，短板在过程应用方面；人工智能与专家系统，短板在过程应用方面；n监测诊断系统的开发和研究，监测系统从设
104、备获取的数据监测诊断系统的开发和研究，监测系统从设备获取的数据和信息量不断增大，通讯速度相应增加，监测系统的可靠和信息量不断增大，通讯速度相应增加，监测系统的可靠性和稳定性需要强有力的保障；性和稳定性需要强有力的保障；n监测诊断系统从为设备管理和检修服务向为运行监测维护监测诊断系统从为设备管理和检修服务向为运行监测维护转变，综合自动化和闭环功能；转变，综合自动化和闭环功能；n设备故障机理研究，新参数下的设备，故障机理与过去会设备故障机理研究，新参数下的设备，故障机理与过去会有所不同，要在理论研究的基础上，结合对设备的状态及有所不同，要在理论研究的基础上，结合对设备的状态及症状进行不断的积累，对
105、设备的故障机理进行研究，以推症状进行不断的积累，对设备的故障机理进行研究，以推广诊断技术的应用。广诊断技术的应用。设备状态监测与故障诊断系统设备状态监测与故障诊断系统n离线监测离线监测n在线监测：在线监测： 状态监测系统状态监测系统 监测及分析系统监测及分析系统 监测、分析及故障诊断系统监测、分析及故障诊断系统 n离线监测，定期对运行中的设备或停止运离线监测，定期对运行中的设备或停止运行的设备进行规定项目的检查，如点检。行的设备进行规定项目的检查，如点检。n优点：投资少、监测面宽、检测设备简单优点：投资少、监测面宽、检测设备简单可靠、对设备影响小；可靠、对设备影响小；n缺点：反应相对滞后、整理
106、数据麻烦（目缺点：反应相对滞后、整理数据麻烦（目前的点检管理系统部分解决了该问题）、前的点检管理系统部分解决了该问题）、数据不全（断续检测）、需要有较强的分数据不全（断续检测）、需要有较强的分析能力。析能力。n在线监测相对成本较高，对于重要设备才在线监测相对成本较高，对于重要设备才使用，离线监测是在线监测的有力补充；使用，离线监测是在线监测的有力补充；n技术的发展、成本的降低、电厂管理制度技术的发展、成本的降低、电厂管理制度的改革发生的需求变化等原因，是在线监的改革发生的需求变化等原因，是在线监测技术不断扩大应用范围的动力。测技术不断扩大应用范围的动力。在线监测系统需要考虑的问题：在线监测系统
107、需要考虑的问题：n对象的故障机理；对象的故障机理；n标准状态的量化表示；标准状态的量化表示；n监测手段；监测手段；n信息的传递、处理和存储；信息的传递、处理和存储；n特征提取；特征提取；n诊断方法；诊断方法；n系统可靠性；系统可靠性；n系统可维护性；系统可维护性；n人机交互；人机交互；n与已有信息系统的通讯；与已有信息系统的通讯；n投资收益分析。投资收益分析。状态监测系统状态监测系统n功能：数据采集、报警、存储、输出；功能：数据采集、报警、存储、输出；n数据库：实时数据库或者关系数据库；数据库：实时数据库或者关系数据库；n如果没有数据存储功能，状态监测系统相当于普如果没有数据存储功能，状态监测
108、系统相当于普通的指示仪表；通的指示仪表；状态监测分析系统状态监测分析系统n在状态监测系统的基础上，增加了设备运行状态在状态监测系统的基础上，增加了设备运行状态分析和设备状态分析的功能，此时的状态监测系分析和设备状态分析的功能，此时的状态监测系统的意义不仅仅停留在普通仪表的替代品上。统的意义不仅仅停留在普通仪表的替代品上。n分析功能通过构造合适的数学模型，计算设备各分析功能通过构造合适的数学模型，计算设备各类性能指标。类性能指标。状态监测分析及故障诊断系统状态监测分析及故障诊断系统n在状态监测分析系统的基础上，专家知识库和诊在状态监测分析系统的基础上，专家知识库和诊断推理功能实际上是一个建立在状
109、态监测分析系断推理功能实际上是一个建立在状态监测分析系统基础上的软件。统基础上的软件。发电机组设备状态监测及故障诊断发电机组设备状态监测及故障诊断n锅炉状态监测及诊断锅炉状态监测及诊断n汽轮机状态监测及诊断汽轮机状态监测及诊断n发电机状态监测及诊断发电机状态监测及诊断n重要辅机状态监测及诊断重要辅机状态监测及诊断锅炉状态监测系统：锅炉状态监测系统：n基于统计特性的锅炉状态评价；基于统计特性的锅炉状态评价；n基于统计数据的经济性分析；基于统计数据的经济性分析；n锅炉高温部件寿命管理锅炉高温部件寿命管理基于统计特性的锅炉状态评价基于统计特性的锅炉状态评价n锅炉的性能恶化通常表现为一个渐进过程或随机
110、锅炉的性能恶化通常表现为一个渐进过程或随机过程，两种情况都具有统计的特点。过程，两种情况都具有统计的特点。n例如，蒸汽参数经常性的超出正常区间，则间接例如，蒸汽参数经常性的超出正常区间，则间接表明部分高温受热面可能处于过热状态，经常性表明部分高温受热面可能处于过热状态，经常性蒸汽超温，必然导致受热面安全性的降低和管子蒸汽超温，必然导致受热面安全性的降低和管子材料寿命缩短，当锅炉出现较为频繁的蒸汽温度材料寿命缩短，当锅炉出现较为频繁的蒸汽温度超温或超温的幅度较高，则可以认为锅炉性能出超温或超温的幅度较高，则可以认为锅炉性能出现故障。现故障。 n由于锅炉的运行参数始终处于不断的变化中，仅由于锅炉的
111、运行参数始终处于不断的变化中，仅根据实时数据无法对锅炉的状态给予评价，需要根据实时数据无法对锅炉的状态给予评价，需要从较长时间的运行数据分析。从较长时间的运行数据分析。n为了通过性能参数反映锅炉的性能状态，需要对为了通过性能参数反映锅炉的性能状态，需要对机组机组DCS系统的数据进行进一步的处理分析，即系统的数据进行进一步的处理分析，即从统计分析的角度，建立锅炉性能状态的评价方从统计分析的角度，建立锅炉性能状态的评价方法。法。锅炉性能参数根据其对锅炉运行安全性和经济性影响可分为锅炉性能参数根据其对锅炉运行安全性和经济性影响可分为两类：两类：n第一类，参数短期偏离对机组的安全性与经济性影响不大，第
112、一类，参数短期偏离对机组的安全性与经济性影响不大，例如锅炉运行氧量，运行氧量短时间（累计的或单次的）例如锅炉运行氧量，运行氧量短时间（累计的或单次的）偏离期望值对锅炉的安全性和经济性不会造成严重的不利偏离期望值对锅炉的安全性和经济性不会造成严重的不利影响，对于氧量之类的参数，适于从长期的运行水平来评影响，对于氧量之类的参数，适于从长期的运行水平来评价；价；n第二类，与设备的安全性有关，如蒸汽温度等参数，由于第二类，与设备的安全性有关，如蒸汽温度等参数，由于较短时间的蒸汽超温或较频繁的蒸汽超温，对受热面的安较短时间的蒸汽超温或较频繁的蒸汽超温，对受热面的安全性都会产生影响，因而应在实际运行中避免
113、，对蒸汽温全性都会产生影响，因而应在实际运行中避免，对蒸汽温度故障的判断，要从长期的运行统计和以及实时报警统计度故障的判断，要从长期的运行统计和以及实时报警统计两个方面来进行，长期运行统计有助于了解参数长期的运两个方面来进行，长期运行统计有助于了解参数长期的运行水平，而实时报警有助于了解故障发生的频率以及程度行水平，而实时报警有助于了解故障发生的频率以及程度 以负荷区间为基础的运行数据统计以负荷区间为基础的运行数据统计n锅炉的状态性能评价与锅炉机组的负荷紧密相关，锅炉的状态性能评价与锅炉机组的负荷紧密相关，并且锅炉的某些故障的出现也与机组的运行负荷并且锅炉的某些故障的出现也与机组的运行负荷相关
114、，主要表现在不同的负荷下，锅炉的主要参相关，主要表现在不同的负荷下，锅炉的主要参数处于不同合理的范围内，某些锅炉性能故障只数处于不同合理的范围内，某些锅炉性能故障只在特定运行负荷下出现。在特定运行负荷下出现。n根据锅炉状况，对锅炉的运行区间建立人为的划根据锅炉状况，对锅炉的运行区间建立人为的划分方法，在不同的负荷区间下，被监测的参数具分方法，在不同的负荷区间下，被监测的参数具有相应的一定的期望值或是合理波动范围，锅炉有相应的一定的期望值或是合理波动范围，锅炉的重要运行参数分别在不同的负荷区间内进行归的重要运行参数分别在不同的负荷区间内进行归类统计。类统计。 基于统计的锅炉状态故障以及故障报警基
115、于统计的锅炉状态故障以及故障报警电站锅炉的性能故障可分为实时性能和统计性能故障两类电站锅炉的性能故障可分为实时性能和统计性能故障两类n实时性能故障表现为重要运行参数已处于不安全的运行区实时性能故障表现为重要运行参数已处于不安全的运行区间，如蒸汽温度的偏高或偏低，持续的不正常运行必然对间，如蒸汽温度的偏高或偏低，持续的不正常运行必然对机组的安全性造成一定的影响，需要运行人员迅速采取措机组的安全性造成一定的影响，需要运行人员迅速采取措施，将蒸汽参数控制在许可范围之内。施，将蒸汽参数控制在许可范围之内。n统计性能故障表现为故障发生有一定的统计特点，如飞灰统计性能故障表现为故障发生有一定的统计特点，如
116、飞灰可燃物，在实际运行中，由于种种因素，飞灰可燃物通常可燃物，在实际运行中，由于种种因素，飞灰可燃物通常处于变化之中，短期的飞灰可燃物偏高，对机组的安全性处于变化之中，短期的飞灰可燃物偏高，对机组的安全性和经济性影响不大，而长期的累计的飞灰可燃物偏高则将和经济性影响不大，而长期的累计的飞灰可燃物偏高则将导致机组运行经济性的下降，因而形成了锅炉性能故障，导致机组运行经济性的下降，因而形成了锅炉性能故障，这类故障的判别是需要利用相关参数的统计数据，而非实这类故障的判别是需要利用相关参数的统计数据，而非实时数据。时数据。锅炉状态在线监测锅炉状态在线监测 n锅炉状态在线监测要能够动态地反映锅炉锅炉状态
117、在线监测要能够动态地反映锅炉的的3个重要特性，从短期和长期两个角度，个重要特性，从短期和长期两个角度，监测锅炉的关键运行参数，分析锅炉运行监测锅炉的关键运行参数，分析锅炉运行的安全性与经济性变化情况，从状态检修的安全性与经济性变化情况，从状态检修的角度，提出建议，协助电厂的管理人员的角度，提出建议，协助电厂的管理人员更有效的了解锅炉性能状态，从而对锅炉更有效的了解锅炉性能状态，从而对锅炉运行的经济性、安全性作出分析和判断或运行的经济性、安全性作出分析和判断或提供参考。提供参考。 n测量对象测量对象能够反映锅炉性能状态的重要参数，能够反映锅炉性能状态的重要参数，该参数的值从该参数的值从DCS系统
118、取得，对于电站锅炉能够反系统取得，对于电站锅炉能够反映锅炉性能状态的主要参数有：映锅炉性能状态的主要参数有：n氧量水平氧量水平n飞灰可燃物水平飞灰可燃物水平n排烟温度排烟温度n主蒸汽温度主蒸汽温度n再热蒸汽温度再热蒸汽温度n负压负压n空预器漏风率空预器漏风率n过热蒸汽减温水过热蒸汽减温水n再热蒸汽减温水等。再热蒸汽减温水等。测量对象与锅炉性能的关系测量对象与锅炉性能的关系锅炉状态锅炉状态飞灰可燃物水平飞灰可燃物水平排烟温度排烟温度空预器漏风率空预器漏风率主蒸汽温度主蒸汽温度炉膛负压炉膛负压过热蒸汽过热蒸汽减温水量减温水量给水温度给水温度运行氧量运行氧量主蒸汽压力主蒸汽压力再热蒸汽温度再热蒸汽温
119、度再热蒸汽再热蒸汽减温水量减温水量主蒸汽两侧主蒸汽两侧温度偏差温度偏差再热蒸汽再热蒸汽两侧温度偏差两侧温度偏差空预器后热风温度空预器后热风温度n在锅炉的运行中，这些参数应该保持在合理的运行范围内，在锅炉的运行中，这些参数应该保持在合理的运行范围内，否则将会给锅炉的运行的安全性、经济性以及设备寿命造否则将会给锅炉的运行的安全性、经济性以及设备寿命造成不同程度的影响，进而影响到锅炉的检修周期。在锅炉成不同程度的影响，进而影响到锅炉的检修周期。在锅炉运行中，运行人员的主要任务就是采取各种调整手段，保运行中，运行人员的主要任务就是采取各种调整手段，保证这些参数处于合理的范围内，这些参数的实际状况，间证
120、这些参数处于合理的范围内，这些参数的实际状况，间接的反映了锅炉设备的调节特性、运行经济性以及安全性。接的反映了锅炉设备的调节特性、运行经济性以及安全性。n这些参数可以归为两类，一类主要影响锅炉的经济性，如这些参数可以归为两类，一类主要影响锅炉的经济性，如运行氧量、排烟温度、飞灰可燃物等。另一类主要影响锅运行氧量、排烟温度、飞灰可燃物等。另一类主要影响锅炉的安全性，在影响安全性的同时，也将影响锅炉的经济炉的安全性，在影响安全性的同时，也将影响锅炉的经济性，如蒸汽温度、减温水量等，该类参数的故障兼具实时性，如蒸汽温度、减温水量等，该类参数的故障兼具实时性和统计特性。性和统计特性。测量对象的正常变化
121、范围测量对象的正常变化范围n在锅炉运行中，由于内部和外部扰动的存在，在锅炉运行中，由于内部和外部扰动的存在，以上的参数总处于不断的变化之中，因此无以上的参数总处于不断的变化之中，因此无法确保每个参数总是处于期望值或区间，参法确保每个参数总是处于期望值或区间，参数应该有一个合理的变化范围，在此范围内，数应该有一个合理的变化范围，在此范围内，参数的波动都是可以接受的，而当参数变化参数的波动都是可以接受的，而当参数变化超出了期望的区间，系统会对偏离的程度和超出了期望的区间，系统会对偏离的程度和持续时间进行统计，从而决定累计的偏离效持续时间进行统计，从而决定累计的偏离效果是否将产生严重的影响。果是否将
122、产生严重的影响。n该变化范围与锅炉负荷有关。该变化范围与锅炉负荷有关。故障判断故障判断n锅炉状态在线监测中，锅炉性能的故障判断是基锅炉状态在线监测中，锅炉性能的故障判断是基于统计数据，即在某一负荷区间下，特定参数不于统计数据，即在某一负荷区间下，特定参数不正常时间与总运行时间的比值大于设定值，或某正常时间与总运行时间的比值大于设定值，或某一故障的出现频率超出某一特定阈值，这时特定一故障的出现频率超出某一特定阈值，这时特定参数的不正常将造成锅炉性能（安全性或经济性）参数的不正常将造成锅炉性能（安全性或经济性）的下降，系统将诊断为锅炉性能故障，同时给出的下降，系统将诊断为锅炉性能故障，同时给出故障
123、的可能原因。如果该比值小于特定的阈值，故障的可能原因。如果该比值小于特定的阈值，则认为参数的波动是正常的，未造成机组的性能则认为参数的波动是正常的，未造成机组的性能异常。异常。数据在线统计和离线统计数据在线统计和离线统计n在线数据统计即是对包括当前时间在内的过去的在线数据统计即是对包括当前时间在内的过去的一段时间内参数状况的统计，该数据可以定期刷一段时间内参数状况的统计，该数据可以定期刷新，能反映特定参数最新的状况以及锅炉系统最新，能反映特定参数最新的状况以及锅炉系统最新的运行状态，具有一定的实时意义；新的运行状态，具有一定的实时意义；n离线数据统计即是对过去任意时间段内数据进行离线数据统计即
124、是对过去任意时间段内数据进行统计，该统计可反映特定参数长期的状况，根据统计，该统计可反映特定参数长期的状况，根据用户要求的时间段计算，一般不定期的刷新。用户要求的时间段计算，一般不定期的刷新。 锅炉在线监测一般流程锅炉在线监测一般流程n从机组从机组DCS系统提取所需的参数系统提取所需的参数n转换为所需的性能数据转换为所需的性能数据n按负荷区间进行数据的规类统计计算按负荷区间进行数据的规类统计计算n定时分析统计数据定时分析统计数据n根据所建立的锅炉性能故障判别标准，对锅炉性根据所建立的锅炉性能故障判别标准，对锅炉性能状况作出判断能状况作出判断n当判断出一个特定性能故障发生时，给出锅炉性当判断出一
125、个特定性能故障发生时，给出锅炉性能故障报警，并提供造成故障的可能原因，供分能故障报警，并提供造成故障的可能原因，供分析参考。析参考。基于统计数据的经济性分析基于统计数据的经济性分析n当某参数的统计值偏离正常设定值并达到报警状当某参数的统计值偏离正常设定值并达到报警状态后，锅炉状态在线监测将诊断为锅炉状态故障，态后，锅炉状态在线监测将诊断为锅炉状态故障，该性能故障将对锅炉运行的经济性、安全性造成该性能故障将对锅炉运行的经济性、安全性造成了一定的影响。该性能故障带来的经济损失可以了一定的影响。该性能故障带来的经济损失可以根据统计数据，采用耗差分析的方法进行估算，根据统计数据，采用耗差分析的方法进行
126、估算，耗差分析可以按以下两个途径。耗差分析可以按以下两个途径。 单个因素的变化单个因素的变化锅炉效率变化锅炉效率变化供电煤耗供电煤耗变化变化 单个因素的变化单个因素的变化供电煤耗变化供电煤耗变化n假定机组效率的降低与参数偏离正常状态的总持续假定机组效率的降低与参数偏离正常状态的总持续时间呈正比关系，与偏离正常范围的程度呈正比关时间呈正比关系，与偏离正常范围的程度呈正比关系，则有以下关系式：系，则有以下关系式：Loss=k*Time* d其中：其中： Loss 经济损失；经济损失；k常数；常数； Time 偏离正常状态的运行时间；偏离正常状态的运行时间； d 特定变量偏离期望值的程度特定变量偏离
127、期望值的程度n利用统计出的总不正常时间和偏离状态，可以计算利用统计出的总不正常时间和偏离状态，可以计算出该故障所造成的经济损失，供电厂管理者进行决出该故障所造成的经济损失，供电厂管理者进行决策分析。策分析。n锅炉的重要运行参数氧量、排烟温度、主蒸汽温度、锅炉的重要运行参数氧量、排烟温度、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、减温水量等参数都可采用耗差分析再热蒸汽温度、减温水量等参数都可采用耗差分析的方法，进行经济性评估。的方法，进行经济性评估。 负荷负荷氧氧量量%锅炉最小负荷锅炉最小负荷上限上限下限下限期望曲线期望曲线氧量的期望曲线和许可变化上、下曲线氧量的期望曲线和许可变化上、下曲线 n锅炉运行氧量是一
128、个锅炉重要运行参数，对于特锅炉运行氧量是一个锅炉重要运行参数，对于特定的锅炉和煤种，在不同的运行负荷下，存在不定的锅炉和煤种，在不同的运行负荷下，存在不同的最佳运行氧量，即氧量运行曲线。该曲线为同的最佳运行氧量，即氧量运行曲线。该曲线为期望曲线，一般可以通过燃烧调整试验，确定不期望曲线，一般可以通过燃烧调整试验，确定不同锅炉负荷下的最佳运行氧量值，此时锅炉的运同锅炉负荷下的最佳运行氧量值，此时锅炉的运行经济性较好，一般的氧量期望曲线如图中绿线行经济性较好，一般的氧量期望曲线如图中绿线所示。所示。 n实际运行中，运行氧量总是在不断的变化中，在实际运行中，运行氧量总是在不断的变化中，在这里可以根据
129、期望曲线，确定氧量的变化的许可这里可以根据期望曲线，确定氧量的变化的许可范围，因此就有了图中期望曲线上、下的两条曲范围，因此就有了图中期望曲线上、下的两条曲线，在某一负荷下，当氧量处于其许可变化范围线，在某一负荷下，当氧量处于其许可变化范围内时，即认为运行氧量是合理的。内时，即认为运行氧量是合理的。n运行氧量由于各种原因，往往偏离优化值，造成锅炉经济性、运行氧量由于各种原因，往往偏离优化值，造成锅炉经济性、安全性的下降。安全性的下降。n根据运行氧量与负荷相关的特点，首先对锅炉的运行负荷区根据运行氧量与负荷相关的特点，首先对锅炉的运行负荷区间进行划分，确定每个区间的期望运行氧量以及氧量允许的间进
130、行划分，确定每个区间的期望运行氧量以及氧量允许的波动范围，当运行氧量处于该范围内，即认为氧量水平是可波动范围，当运行氧量处于该范围内，即认为氧量水平是可以接受的，当运行氧量偏离该范围时，认为氧量是不能接受以接受的，当运行氧量偏离该范围时，认为氧量是不能接受的，长时间的运行（单次或累计）会造成锅炉经济性的明显的，长时间的运行（单次或累计）会造成锅炉经济性的明显降低，当累计的不正常时间超出一定范围，即判定锅炉系统降低，当累计的不正常时间超出一定范围，即判定锅炉系统的性能出现故障，提示设备管理人员，锅炉的运行氧量不正的性能出现故障，提示设备管理人员，锅炉的运行氧量不正常，并给造成性能故障的可能原因。
131、常，并给造成性能故障的可能原因。n通过累计氧量不正常的运行时间和偏离程度，根据耗差分析，通过累计氧量不正常的运行时间和偏离程度，根据耗差分析，系统还可以计算出由此带来的锅炉的经济性损失。系统还可以计算出由此带来的锅炉的经济性损失。n对于锅炉的其它性能参数，都可以采用以上的性能分析方法。对于锅炉的其它性能参数，都可以采用以上的性能分析方法。 锅炉高温部件寿命管理锅炉高温部件寿命管理n实时获取高温锅炉管（过热器、再热器）的壁温测点数据，实时获取高温锅炉管（过热器、再热器）的壁温测点数据，结合管子的尺寸和材质等工艺参数，在离线检测的基础上结合管子的尺寸和材质等工艺参数，在离线检测的基础上综合在线监测
132、信息自动进行实时评估，系统地对高温锅炉综合在线监测信息自动进行实时评估，系统地对高温锅炉管进行以寿命为基础的管理。管进行以寿命为基础的管理。n将反映设备状态信息的数据（当量金属温度、应力、残余将反映设备状态信息的数据（当量金属温度、应力、残余寿命等）以列表和曲线等形式显示，以多级报警的形式告寿命等）以列表和曲线等形式显示，以多级报警的形式告知电厂工作人员，并提供相应的运行、维修及更换建议。知电厂工作人员，并提供相应的运行、维修及更换建议。 实现功能：实现功能：n炉管综合状态实时监测；炉管综合状态实时监测；n炉管实时当量金属温度、应力、残余寿命信息列表；炉管实时当量金属温度、应力、残余寿命信息列
133、表；n管排当量金属温度分布曲线；管排当量金属温度分布曲线；n管排应力分布曲线；管排应力分布曲线；n管排残余寿命分布曲线；管排残余寿命分布曲线；n炉管壁温测点棒图显示；炉管壁温测点棒图显示；n炉管当量金属温度报警及统计；炉管当量金属温度报警及统计；n炉管应力报警及统计；炉管应力报警及统计；n炉管残余寿命报警及统计；炉管残余寿命报警及统计；n炉管壁温测点运行记录的存储；炉管壁温测点运行记录的存储；n根据评估结果，可给出必要的维修、更换及检验建议。根据评估结果，可给出必要的维修、更换及检验建议。汽轮机组状态监测及诊断汽轮机组状态监测及诊断n汽轮机通流部分故障诊断汽轮机通流部分故障诊断n汽轮机组寿命管
134、理汽轮机组寿命管理n汽轮机组振动监测与故障诊断汽轮机组振动监测与故障诊断n汽轮机控制调节部分故障诊断汽轮机控制调节部分故障诊断 汽轮机通流部分状态监测和故障诊断汽轮机通流部分状态监测和故障诊断n汽轮机的通流部分是发电厂蒸汽膨胀、热能转换为动能的汽轮机的通流部分是发电厂蒸汽膨胀、热能转换为动能的关键环节，其通流效率决定了发电机组的整体效率。关键环节，其通流效率决定了发电机组的整体效率。n缸内汽流通道的工作状态影响着蒸汽膨胀的整个过程，如缸内汽流通道的工作状态影响着蒸汽膨胀的整个过程，如果通流几何条件偏离设计水平从而与蒸汽膨胀的热力特性果通流几何条件偏离设计水平从而与蒸汽膨胀的热力特性不相符合，蒸
135、汽的膨胀就会受到干扰，不仅影响机组运行不相符合，蒸汽的膨胀就会受到干扰，不仅影响机组运行的经济性，而且会破坏机组运行的稳定性，严重时将导致的经济性，而且会破坏机组运行的稳定性，严重时将导致叶片断裂等重大事故发生。叶片断裂等重大事故发生。n汽轮机通流部分处在高温高压的工作环境之下，又受到高汽轮机通流部分处在高温高压的工作环境之下，又受到高速汽流的冲刷，因而，通流部分极易出现缺陷，成为机组速汽流的冲刷，因而，通流部分极易出现缺陷，成为机组状态监视的关键部位。有资料统计表明，由于汽机通流部状态监视的关键部位。有资料统计表明，由于汽机通流部分失效而造成机组非计划停运时间占汽机总非计划停机三分失效而造成
136、机组非计划停运时间占汽机总非计划停机三分之一左右。分之一左右。n汽轮机通流部分的主要故障有：叶片结垢、叶片磨汽轮机通流部分的主要故障有：叶片结垢、叶片磨损、叶片断落、汽封间隙增大、汽轮机进水、大轴损、叶片断落、汽封间隙增大、汽轮机进水、大轴弯曲、真空恶化等。弯曲、真空恶化等。n通流部分出现缺陷时，最直接的反映是温度、压力、通流部分出现缺陷时，最直接的反映是温度、压力、流量等热力过程参数的变化，其次是振动信号的变流量等热力过程参数的变化，其次是振动信号的变化。汽轮机大轴弯曲、部件断落常常引起机组振动，化。汽轮机大轴弯曲、部件断落常常引起机组振动，一般通过振动原因分析来判定这类故障。汽轮机通一般通
137、过振动原因分析来判定这类故障。汽轮机通流部分结垢、堵塞故障，一般则通过对运行参数的流部分结垢、堵塞故障，一般则通过对运行参数的分析或汽轮机热力试验来判断。分析或汽轮机热力试验来判断。n通过汽轮机热力参数的变化、研究汽轮机变工况通过汽轮机热力参数的变化、研究汽轮机变工况特性参数与故障之间的内在联系，从而实现故障特性参数与故障之间的内在联系，从而实现故障诊断，进而达到预知性维修的目的。诊断，进而达到预知性维修的目的。n汽轮机通流部分性能监测是指通过获取汽轮机通汽轮机通流部分性能监测是指通过获取汽轮机通流部分过去和现在运行过程中的各种参数，经过流部分过去和现在运行过程中的各种参数，经过热力计算得到能
138、反映通流部分状态的性能指标，热力计算得到能反映通流部分状态的性能指标，和设定的目标值进行比较，判断通流部分性能优和设定的目标值进行比较，判断通流部分性能优劣、是否安全、有无异常等。对性能参数进行在劣、是否安全、有无异常等。对性能参数进行在线监测、分析，为进行通流部分故障诊断提供实线监测、分析，为进行通流部分故障诊断提供实时的或历史的性能变化情况。时的或历史的性能变化情况。汽轮机通流部分性能监测汽轮机通流部分性能监测的系统流程的系统流程实时的汽轮机热力参数数实时的汽轮机热力参数数据采集、数据处理、通流据采集、数据处理、通流部分性能计算、计算分析部分性能计算、计算分析与当前运行参数相应的最与当前运
139、行参数相应的最佳目标工况、进行主要参佳目标工况、进行主要参数的能损偏差计算、实测数的能损偏差计算、实测值与目标值比较并进行故值与目标值比较并进行故障诊断等。障诊断等。 n把从把从DCS或或MIS传递过来的测点实时数据存入数传递过来的测点实时数据存入数据库，数据经过预处理，然后进行通流部分热力据库，数据经过预处理，然后进行通流部分热力计算，得到实时的通流部分性能指标。计算，得到实时的通流部分性能指标。n当用户需要查看或调用测点的历史数据时，只要当用户需要查看或调用测点的历史数据时，只要输入历史的时间段，就可以从数据库读出数据，输入历史的时间段，就可以从数据库读出数据，并能直观地看见测点数值历史趋
140、势曲线。并能直观地看见测点数值历史趋势曲线。n当用户需要了解历史的某一时间段的通流性能时，当用户需要了解历史的某一时间段的通流性能时，可以进行对历史数据的通流性能计算，并对计算可以进行对历史数据的通流性能计算，并对计算结果进行第一类和第二类修正。实时计算结果和结果进行第一类和第二类修正。实时计算结果和历史计算结果可以与知识库中的性能目标值进行历史计算结果可以与知识库中的性能目标值进行比较，从而判断通流部分状态情况。比较，从而判断通流部分状态情况。通过汽轮机通流部分性能监测的结果和相应工况下通过汽轮机通流部分性能监测的结果和相应工况下目标值进行比较，能得出的主要故障：目标值进行比较，能得出的主要
141、故障：n调节级喷嘴磨损；调节级喷嘴磨损；n各级段断叶片阻塞静叶；各级段断叶片阻塞静叶；n通流部分各级段结垢；通流部分各级段结垢；n通流部分各级段磨损等。通流部分各级段磨损等。故障判断的步骤：故障判断的步骤：n对监测的结果进行计算和修正，消除测量偏差对计算结果的对监测的结果进行计算和修正，消除测量偏差对计算结果的影响；影响；n高、中、低压缸的缸效率与目标值比较，当计算值与目标值高、中、低压缸的缸效率与目标值比较，当计算值与目标值的差值达到的差值达到3%以上时，就可以认为该汽缸的通流部分发生以上时，就可以认为该汽缸的通流部分发生了故障；了故障；n级段内效率计算值与目标值比较，当计算值与目标值的差值
142、级段内效率计算值与目标值比较，当计算值与目标值的差值达到达到2%以上时，就可以认为该级段通流部分发生了故障；以上时，就可以认为该级段通流部分发生了故障；n级段当量通流面积的计算值与目标值比较，当级段当量通流级段当量通流面积的计算值与目标值比较，当级段当量通流面积计算值大于目标值时，可以判断该级段通流磨损；当级面积计算值大于目标值时，可以判断该级段通流磨损；当级段当量通流面积计算值小于目标值时，可以判断该级段通流段当量通流面积计算值小于目标值时，可以判断该级段通流结垢或阻塞；结垢或阻塞；n当级段当量通流面积小于目标值且差值较大时，可以判断该当级段当量通流面积小于目标值且差值较大时，可以判断该级段
143、通流阻塞；当级段当量通流面积小于目标值且差值较小级段通流阻塞；当级段当量通流面积小于目标值且差值较小时，可以判断该级段通流结垢；时，可以判断该级段通流结垢；n热耗率计算值与目标值进行比较可以得出通流部分故障造成热耗率计算值与目标值进行比较可以得出通流部分故障造成的经济性后果。的经济性后果。汽轮机组寿命管理汽轮机组寿命管理 n以汽轮机高、中压转子作为控制对象，建立数学模以汽轮机高、中压转子作为控制对象，建立数学模型型( (二维离散模型或有限差分模型二维离散模型或有限差分模型) )，分析确定其热，分析确定其热边界条件，求解转子二维温度场的分布，进而分析边界条件，求解转子二维温度场的分布，进而分析热
144、应力、热变形状况，并采用可视化方法热应力、热变形状况，并采用可视化方法( (曲线、柱曲线、柱图等图等) )显示，给运行人员与管理指挥人员提供直观的显示，给运行人员与管理指挥人员提供直观的转子当前热应力值与热应力控制红线值，根据当前转子当前热应力值与热应力控制红线值，根据当前热应力值与热应力红线值的比较，及时调整运行参热应力值与热应力红线值的比较，及时调整运行参数或控制手段数或控制手段, ,也可在也可在DEH系统中实现以热应力为判系统中实现以热应力为判据的汽轮机自启停，在合理利用机组寿命损耗的前据的汽轮机自启停，在合理利用机组寿命损耗的前提下，实现安全性与经济性兼顾的机组启停。提下，实现安全性与
145、经济性兼顾的机组启停。n根据转子应力状态、启停次数、运行时间等因素，根据转子应力状态、启停次数、运行时间等因素，对转子寿命进行安全性评估。对转子寿命进行安全性评估。 设计、检修、运行等输入信息设计、检修、运行等输入信息转子不同工况下特殊位置的应力计算转子不同工况下特殊位置的应力计算高温蠕变对寿命的耗损高温蠕变对寿命的耗损低周疲劳对寿命的耗损低周疲劳对寿命的耗损残余寿命残余寿命转子运行状态评估转子运行状态评估转子不同工况下特殊位置的温度场计算转子不同工况下特殊位置的温度场计算n定时获取测点数据，在离线检测的基础上综合在线监测定时获取测点数据，在离线检测的基础上综合在线监测信息自动进行分析评估，系
146、统地对整个汽轮机部件（高中压信息自动进行分析评估，系统地对整个汽轮机部件（高中压转子）进行以寿命为基础的管理，可为部件的运行、维修、转子）进行以寿命为基础的管理，可为部件的运行、维修、更换等提供准确的信息。并能从根本上减少过修、欠修及盲更换等提供准确的信息。并能从根本上减少过修、欠修及盲目更换等的发生。为电厂的安全、经济运行提供必要的保障。目更换等的发生。为电厂的安全、经济运行提供必要的保障。在线监测的评估对象是汽轮机高中压转子，重点监测其高风在线监测的评估对象是汽轮机高中压转子，重点监测其高风险部位的状态，可以给出以下结果：险部位的状态，可以给出以下结果：温度分布曲线温度分布曲线应力分布曲线
147、应力分布曲线残余寿命分布曲线残余寿命分布曲线寿命下限报警显示和报警统计寿命下限报警显示和报警统计测点历史记录及曲线测点历史记录及曲线测点历史记录测点历史记录测点报警记录测点报警记录根据评估结果，可给出必要的维修、更换及检验建议。根据评估结果，可给出必要的维修、更换及检验建议。n典型的部位包括：典型的部位包括：部位部位1调节级叶轮根部调节级叶轮根部部位部位2调节级叶轮中心孔表面调节级叶轮中心孔表面部位部位3高中压平衡活塞根部高中压平衡活塞根部部位部位4高中压平衡活塞中心孔表面高中压平衡活塞中心孔表面部位部位5中压第一级叶轮根部中压第一级叶轮根部部位部位6中压第一级叶轮中心孔表面中压第一级叶轮中心
148、孔表面 汽轮机组振动监测与故障诊断汽轮机组振动监测与故障诊断 n振动是汽轮机组最常见的外部表现形式。振动是汽轮机组最常见的外部表现形式。n振动信号中包含机组运行的状态信息，通过数学方法对振振动信号中包含机组运行的状态信息，通过数学方法对振动信号进行分析，提取故障特征参数，可以有效地诊断机动信号进行分析，提取故障特征参数，可以有效地诊断机组振动故障，对其产生的原因或机理做出判断，并确定解组振动故障，对其产生的原因或机理做出判断，并确定解决措施和实施处理方案。决措施和实施处理方案。n振动故障有很多类型，但其中几种常见故障的发生率占了振动故障有很多类型，但其中几种常见故障的发生率占了总数的总数的95
149、95以上。如果能对这些典型故障做出准确的判断，以上。如果能对这些典型故障做出准确的判断，则足可应付生产实际的需要。因此，对典型、常发故障诊则足可应付生产实际的需要。因此，对典型、常发故障诊断技术的掌握有十分重要的工程意义。对那些在机组振动断技术的掌握有十分重要的工程意义。对那些在机组振动中非常见的或学术式的故障，可请专家进行专题讨论解决。中非常见的或学术式的故障，可请专家进行专题讨论解决。序号序号故障名称故障名称频谱特征特征其它特征其它特征1原始原始质量不平衡量不平衡1X振幅、相位随振幅、相位随转速速变化，随化，随时间不不变，轴心心轨迹呈迹呈椭圆或或圆2转子原始弯曲子原始弯曲1X低低转速下速下
150、转轴原始晃度大，原始晃度大，临界界转速下振速下振动大大3转子子热弯曲弯曲1X随有功（无功）随有功（无功）负荷增大，振幅、相位荷增大，振幅、相位缓慢慢变化到某一定化到某一定值，转子冷却后状况恢子冷却后状况恢复；快速降复；快速降负荷、解列停机荷、解列停机过程程临界界转速下振速下振动剧增，低增，低转速下速下转轴原始晃度原始晃度大大4转动部件（叶片、平部件（叶片、平衡衡块）飞脱脱1X振振动幅幅值、相位突、相位突变，伴随声响，伴随声响5转轴不不对中中1X、2X较高的高的2X或或3X振幅，振幅，“8”字形字形轨迹迹6联轴器松器松动1X、2X与有功与有功负荷有关荷有关7动静碰磨静碰磨1X、整分数、整分数频、
151、倍倍频内内环或外或外环轨迹，振幅、相位迹，振幅、相位缓慢旋慢旋转；或振幅逐或振幅逐渐增加，及大幅波增加，及大幅波动8油膜油膜涡动0.350.5X低低频的出的出现与与转速有关速有关9油膜震油膜震荡fcril在一定在一定转速出速出现、突、突发性的大振性的大振动，频率率为转子第一子第一阶临界界转速，大于速，大于1X振幅振幅10汽流激振汽流激振fcril与与负荷和荷和调门开度密切相关、突开度密切相关、突发性的大性的大振振动，频率率为转子第一子第一阶临界界转速，改速，改变负荷可消失荷可消失11结构共振构共振1X、分、分频、倍、倍频存在明存在明显的共振峰，与的共振峰，与转速有关速有关12结构构刚度不足度不
152、足1X与与转速有关，瓦振接近或大于速有关，瓦振接近或大于轴振振13转子裂子裂纹1X、2X升降速升降速过1/2一一阶临界界转速有速有2X振振动峰，随峰，随时间逐逐渐增大增大14转子中心孔子中心孔进油油1X与启机次数有关，随定速、与启机次数有关，随定速、带负荷荷时间而而逐逐渐增大增大15转轴截面截面刚度不度不对称称2X1/2一一阶临界界转速有速有2X振振动峰峰16轴承座承座刚度不度不对称称2X垂直、水平方向差垂直、水平方向差别振振动大大17轴承磨承磨损1X 同同时有高、低次有高、低次谐波分量波分量18轴承座松承座松动1X与基与基础振振动差差别大，有大，有时有有2X振振动19瓦盖松瓦盖松动，紧力力不
153、足不足1X、1/2X、高、高频、分分频可能出可能出现和差振和差振动或拍振或拍振20瓦体球面接触不瓦体球面接触不良良1X和其它和其它振幅不振幅不稳定定21叶叶轮松松动1X振幅、相位不振幅、相位不稳定，但恢复性好，与定，但恢复性好，与转速速及有功有关及有功有关22轴承供油承供油1X瓦温、回油温度瓦温、回油温度过高高23匝匝间短路短路1X与励磁与励磁电流有关流有关24冷却通道堵塞冷却通道堵塞1X冷却介冷却介质温度、温度、压力、力、时间有关有关25磁力不磁力不对中中2X随有无功同步增大随有无功同步增大26密封瓦碰磨密封瓦碰磨1X、2X振幅逐振幅逐渐增大增大汽轮机控制调节部分故障诊断汽轮机控制调节部分故
154、障诊断 n控制系统是汽轮机的控制系统是汽轮机的“神经系统神经系统”。控制系统的故障严重影。控制系统的故障严重影响汽轮机的安全运行，并有可能导致毁机事故。响汽轮机的安全运行，并有可能导致毁机事故。n随着汽轮机单机容量的增大和自动化水平的提高，控制系统随着汽轮机单机容量的增大和自动化水平的提高，控制系统的故障诊断技术日益受到汽轮机制造和使用部门的重视。的故障诊断技术日益受到汽轮机制造和使用部门的重视。n人们希望通过对汽轮机某些参数的监测和分析，根据这些参人们希望通过对汽轮机某些参数的监测和分析，根据这些参数的异常变化及时地把控制系统的故障诊断出来，并迅速采数的异常变化及时地把控制系统的故障诊断出来
155、，并迅速采取措施来预防汽轮机的损坏和故障的扩大。取措施来预防汽轮机的损坏和故障的扩大。n汽轮机控制系统的故障诊断技术的研究在国内外正处于起步汽轮机控制系统的故障诊断技术的研究在国内外正处于起步阶段，确定故障诊断规则和故障发生概率是汽轮机控制系统阶段，确定故障诊断规则和故障发生概率是汽轮机控制系统故障诊断研究有待解决的两个技术难点。故障诊断研究有待解决的两个技术难点。汽轮机控制系统故障诊断的主要步骤：汽轮机控制系统故障诊断的主要步骤：n监测汽轮机控制系统故障的特征信号；监测汽轮机控制系统故障的特征信号；n从所监测的特征信号中提取征兆，有些特征信号从所监测的特征信号中提取征兆，有些特征信号本身也可
156、作为征兆；本身也可作为征兆；n根据征兆和其它诊断信息识别汽轮机控制系统的根据征兆和其它诊断信息识别汽轮机控制系统的状态，完成故障诊断。状态，完成故障诊断。 汽轮机控制系统故障的特征信号和征兆可以通过理论汽轮机控制系统故障的特征信号和征兆可以通过理论计算和试验室的试验来确定，也可以通过大量实际故障进计算和试验室的试验来确定，也可以通过大量实际故障进行分析研究来确定。现场故障的分析研究也是汽轮机控制行分析研究来确定。现场故障的分析研究也是汽轮机控制系统故障机理研究的有效途径之一，由现场故障分析研究系统故障机理研究的有效途径之一，由现场故障分析研究得出的故障特征数据的特点是符合实际的，适用性较好。得
157、出的故障特征数据的特点是符合实际的，适用性较好。汽轮机控制系统汽轮机控制系统7种常见故障的故障模式：种常见故障的故障模式： n汽轮机超速；汽轮机超速；n调节系统晃动；调节系统晃动；n调节系统不能维持空负荷运行；调节系统不能维持空负荷运行；n主油泵磨损；主油泵磨损；n凋速油泵磨损；凋速油泵磨损；n高压调节阀阀杆断；高压调节阀阀杆断；n调节阀扩散器碎裂。调节阀扩散器碎裂。诊断以上诊断以上7种故障需监测的特征信号：种故障需监测的特征信号：n汽轮机转速；汽轮机转速；n严密性试验最高稳定转速；严密性试验最高稳定转速；n汽轮机负荷；汽轮机负荷；n调节级后压力；调节级后压力；n主蒸汽压力；主蒸汽压力；n润滑
158、油压；润滑油压；n一次油压；一次油压；n二次油压；二次油压；n油动机行程；油动机行程；n主油泵轴向位移；主油泵轴向位移；n凋速器输出信号。凋速器输出信号。发电机状态监测及诊断发电机状态监测及诊断发电机的监测装置与系统发电机的监测装置与系统n根据根据EPRI的经验，为了实现对大型发电机进行较完善的监的经验，为了实现对大型发电机进行较完善的监测，必须设置以下五种监测系统：测，必须设置以下五种监测系统： (1)、向电厂运行值班人员远距离显示发电机运行状态的、向电厂运行值班人员远距离显示发电机运行状态的实时定量参数；实时定量参数； (2)、当发电机的一些参数超过设定阈值时发出报警信号、当发电机的一些参
159、数超过设定阈值时发出报警信号的装置；的装置； (3)、当发电机的一些重要参数超过设定值时，能自动眺、当发电机的一些重要参数超过设定值时，能自动眺闸停机的继电保护装置；闸停机的继电保护装置； (4)、储存历史信息的设备，用于判断发电机内功能故障、储存历史信息的设备，用于判断发电机内功能故障发生的区域；发生的区域； (5)、储存历史信息的设备，用于诊断监测设备误动的原、储存历史信息的设备，用于诊断监测设备误动的原因。因。大型汽轮发电机出口与大电网相联，是大电网中重大型汽轮发电机出口与大电网相联，是大电网中重要的电源设备。它必须承受来自电网的一切电气故要的电源设备。它必须承受来自电网的一切电气故障所
160、产生的谐振冲击。例如，次同步谐振、工频与障所产生的谐振冲击。例如，次同步谐振、工频与两倍工频的谐振以及由振荡转矩引起的谐振等等。两倍工频的谐振以及由振荡转矩引起的谐振等等。同时它又是高速旋转机组的重要组成部分，它又必同时它又是高速旋转机组的重要组成部分，它又必须承受来自热机方面的机械冲击，例如气门快关、须承受来自热机方面的机械冲击，例如气门快关、机组调峰等操作冲击。机组调峰等操作冲击。瞬变故障与缓变故障共存瞬变故障与缓变故障共存n由于发电机故障发展速度的极大差别，形成了两种极不相同的故障由于发电机故障发展速度的极大差别，形成了两种极不相同的故障类型：瞬变故障和缓变故障。类型：瞬变故障和缓变故障
161、。n瞬变故障是发展速度极快的一类发电机故障，例如：定子绕组相间瞬变故障是发展速度极快的一类发电机故障，例如：定子绕组相间短路，定子绕组接地，定子绕组过负荷，发电机过电压、逆功率、短路，定子绕组接地，定子绕组过负荷，发电机过电压、逆功率、负序过流、转子一点接地、发电机断水、失步和失磁等。对于这类负序过流、转子一点接地、发电机断水、失步和失磁等。对于这类故障，继电保护将发挥重要作用，它可以在故障，继电保护将发挥重要作用，它可以在10ms20ms内切除或内切除或延时切除故障、报警或发出警示信号，能够起到避免故障扩大，减延时切除故障、报警或发出警示信号，能够起到避免故障扩大，减少故障危害的作用。正是由
162、于发电机装备了较为成熟和系统的继电少故障危害的作用。正是由于发电机装备了较为成熟和系统的继电保护系统，才能将发电机故障限制在较低范围内，继电保护是发电保护系统，才能将发电机故障限制在较低范围内，继电保护是发电机成为电厂三大主力设备中故障率最低的原因之一。机成为电厂三大主力设备中故障率最低的原因之一。n缓变故障是指从出现故障灾害进程较慢的一类故障。例如绝缘老化缓变故障是指从出现故障灾害进程较慢的一类故障。例如绝缘老化故障、冷却系统故障、轴承扭振、弯曲振动故障、转子匝间短路以故障、冷却系统故障、轴承扭振、弯曲振动故障、转子匝间短路以及轴电压超标等。当出现故障征兆时，需要对故障点定位，对故障及轴电压
163、超标等。当出现故障征兆时，需要对故障点定位，对故障严重程度和发展趋向作出监测和判断，并应采取必要的预防措施，严重程度和发展趋向作出监测和判断，并应采取必要的预防措施，以防止故障状态的进一步恶化。由此可见，缓变故障是发电机状态以防止故障状态的进一步恶化。由此可见，缓变故障是发电机状态监测和故障诊断的主要对象。监测和故障诊断的主要对象。n许多缓变故障可以发展成瞬变故障，但并不许多缓变故障可以发展成瞬变故障，但并不是所有的缓变故障都必然发展成瞬变故障；是所有的缓变故障都必然发展成瞬变故障；n许多缓变故障及其发展所造成的损害并不在许多缓变故障及其发展所造成的损害并不在继电保护所能保护的范围之内。继电保
164、护所能保护的范围之内。n目前大型发电机大多装有较完善的微机保护目前大型发电机大多装有较完善的微机保护系统，但仍有系统，但仍有4 45 5左右的非计划停运率，左右的非计划停运率，就是佐证。就是佐证。n继电保护不能取代发电机状态监测和故障诊继电保护不能取代发电机状态监测和故障诊断的功能。两种技术相辅相成，才能使发电断的功能。两种技术相辅相成，才能使发电机的运行可靠性得到进一步提升。机的运行可靠性得到进一步提升。故障率的分布规律故障率的分布规律n尽管目前国内尚无发电机故障率模式的完整统计资料，但根据现有的尽管目前国内尚无发电机故障率模式的完整统计资料，但根据现有的事故统计资料和分析结果，发电机整体及
165、其主要零部件的故障率分布，事故统计资料和分析结果，发电机整体及其主要零部件的故障率分布，在机组的使用寿命期内，故障率的分布并不符合常规的在机组的使用寿命期内，故障率的分布并不符合常规的“浴盆浴盆”曲线，曲线，没有明显的耗损期出现，大多为随机故障，故障率的变化与机组运行没有明显的耗损期出现，大多为随机故障，故障率的变化与机组运行时间未呈现出明显的相依关系。时间未呈现出明显的相依关系。n在电厂的三大主机中，发电机的故障率远低于锅炉和汽轮机。据分析在电厂的三大主机中，发电机的故障率远低于锅炉和汽轮机。据分析原因可能是：（原因可能是：（1）汽轮机和锅炉运行在高温高压下，而发电机则运）汽轮机和锅炉运行在
166、高温高压下，而发电机则运行在行在100 C左右和左右和0.5Mpa的低温、低压下，发电机零部件的老化速的低温、低压下，发电机零部件的老化速度相对较低，使用寿命相对较长。也就是说，发电机的实际使用寿命度相对较低，使用寿命相对较长。也就是说，发电机的实际使用寿命大于机组的使用寿命（主要由汽轮机和锅炉寿命决定），当机组寿命大于机组的使用寿命（主要由汽轮机和锅炉寿命决定），当机组寿命进入到耗损期时，发电机寿命尚处于偶然故障期；（进入到耗损期时，发电机寿命尚处于偶然故障期；（2）当机组进入）当机组进入到超临界或超超临界发展阶段时，机、锅的结构变化相对较大，早期到超临界或超超临界发展阶段时，机、锅的结构变
167、化相对较大，早期故障期相对较长，而发电机变化不大，除定子电压、氢压略有升高外，故障期相对较长，而发电机变化不大，除定子电压、氢压略有升高外，其余性能结构则无根本变化，早期故障期相对较短；（其余性能结构则无根本变化，早期故障期相对较短；（3）与发电机）与发电机相比，机、炉的平均故障率要高的多，故障是影响机组运行可靠性和相比，机、炉的平均故障率要高的多，故障是影响机组运行可靠性和使用寿命的主要因素之一，因此，发电机使用寿命故障影响相对较小，使用寿命的主要因素之一，因此，发电机使用寿命故障影响相对较小，寿命也相对较长。寿命也相对较长。 n在线实时数据源：发电机定子绕组和铁心的温度检测是完在线实时数据
168、源：发电机定子绕组和铁心的温度检测是完整可靠的，也是充分的。为发电机过热类故障的检测和诊整可靠的，也是充分的。为发电机过热类故障的检测和诊断提供了较为有利的条件。除此之外，在线实时数据还有断提供了较为有利的条件。除此之外，在线实时数据还有发电机的电气参数，励磁机和氢油水系统较全面的运行参发电机的电气参数，励磁机和氢油水系统较全面的运行参数，将为发电机、励磁系统和氢油水系统的故障检测和诊数，将为发电机、励磁系统和氢油水系统的故障检测和诊断提供必要的数据。断提供必要的数据。n一些专用故障监测装置的采用：目前使用在国产大型汽轮一些专用故障监测装置的采用：目前使用在国产大型汽轮发电机上的专门故障监测装
169、置有：绝缘过热监测仪、射频发电机上的专门故障监测装置有：绝缘过热监测仪、射频监测仪、发电机漏氢监测装置、转子绕组匝间短路监测装监测仪、发电机漏氢监测装置、转子绕组匝间短路监测装置等，这些装置虽在线运行，但其输出信号大多未被引入置等，这些装置虽在线运行，但其输出信号大多未被引入电厂电厂DAS数据采集系统，我们暂且将其称之为在线非实时数据采集系统，我们暂且将其称之为在线非实时数据。这些数据也将成为故障诊断系统的重要数据来源之数据。这些数据也将成为故障诊断系统的重要数据来源之一。但由于这些监测设备大多尚未完全成熟，其检测标准一。但由于这些监测设备大多尚未完全成熟，其检测标准尚未形成，其技术有待进一步
170、完善和发展。尚未形成，其技术有待进一步完善和发展。发电机状态监测和诊断手段及技术发电机状态监测和诊断手段及技术n检修数据和资料的收集整理：一台机它在投运前的检修数据和资料的收集整理：一台机它在投运前的出厂试验和交接试验数据以及投运后历次检修中的出厂试验和交接试验数据以及投运后历次检修中的预防性试验数据和相关的检修资料将是本机故障检预防性试验数据和相关的检修资料将是本机故障检测和诊断的基础和判断依据。加以整理和规范化后，测和诊断的基础和判断依据。加以整理和规范化后，它将是历史数据库的基本内容。例如历次绕组绝缘它将是历史数据库的基本内容。例如历次绕组绝缘电阻和吸收比的测量结果和变化趋势将成为绝缘故
171、电阻和吸收比的测量结果和变化趋势将成为绝缘故障诊断的最重要的依据和判据之一。障诊断的最重要的依据和判据之一。n试验数据和资料的收集整理：这里所谓的试验数据试验数据和资料的收集整理：这里所谓的试验数据是指对本机或同型机组进行的状态鉴定性试验，例是指对本机或同型机组进行的状态鉴定性试验，例如，定子绕组绝缘状态的鉴定性试验结果；转子锻如，定子绕组绝缘状态的鉴定性试验结果；转子锻件或护环材质的机械性能试验和缺陷探伤结果等，件或护环材质的机械性能试验和缺陷探伤结果等，也将成为故障诊断的基本依据。也将成为故障诊断的基本依据。重要辅机状态监测及诊断重要辅机状态监测及诊断n电站重要辅机设备，如送风机、引风机、
172、一次风电站重要辅机设备，如送风机、引风机、一次风机、给水泵、循环水泵、凝结水泵等设备在电厂机、给水泵、循环水泵、凝结水泵等设备在电厂运行中起着重要作用；运行中起着重要作用；n作为主要厂用电设备，辅机的总耗电量最大可占作为主要厂用电设备，辅机的总耗电量最大可占电厂发电量的电厂发电量的5%6%，如一台年平均运行，如一台年平均运行5000小小时的时的4800kW的电动给水泵，效率每下降的电动给水泵，效率每下降1，将，将多耗电近多耗电近25万万kW；n开展重要辅机设备的状态检修，对辅机设备的状开展重要辅机设备的状态检修，对辅机设备的状态进行监测将对电厂的安全和经济运行起非常重态进行监测将对电厂的安全和
173、经济运行起非常重要的作用。要的作用。辅机的机械状态监测辅机的机械状态监测n通过对设备的特征状态参数进行监测，并对这些参通过对设备的特征状态参数进行监测，并对这些参数进行故障分析、诊断，判断辅机的机械状态。数进行故障分析、诊断，判断辅机的机械状态。n用于辅机的机械状态监测手段很多，形式多样，既用于辅机的机械状态监测手段很多，形式多样，既可在线监测，也可采用离线监测。除了电厂的一些可在线监测，也可采用离线监测。除了电厂的一些常规测点外，如温度、压力等，其他常用的监测技常规测点外，如温度、压力等，其他常用的监测技术还有便携振动监测技术、油液分析技术、红外监术还有便携振动监测技术、油液分析技术、红外监
174、测技术、马达监测技术、超声波检漏技术，这些设测技术、马达监测技术、超声波检漏技术，这些设备监测技术当前都有相应成熟的产品，供应厂商还备监测技术当前都有相应成熟的产品，供应厂商还提供相应的分析软件，能够实现电站风机、泵振动提供相应的分析软件，能够实现电站风机、泵振动等的监测和分析，有些甚至还提供一定的故障诊断等的监测和分析，有些甚至还提供一定的故障诊断功能。如：马达监测技术中的电机转子铸条断裂、功能。如：马达监测技术中的电机转子铸条断裂、高阻接头、端环断裂等的诊断。高阻接头、端环断裂等的诊断。辅机的经济性监测辅机的经济性监测n主要通过对与辅机的运行经济性相关的参数监测，主要通过对与辅机的运行经济
175、性相关的参数监测，如流量、全压、效率、扬程等，分析设备性能下降如流量、全压、效率、扬程等，分析设备性能下降的原因和对策，以及对安全性和经济性运行造成的的原因和对策，以及对安全性和经济性运行造成的影响，为设备的合理维修提供依据。影响，为设备的合理维修提供依据。n经济性分析通常需对现场系统设备进行一定的试验经济性分析通常需对现场系统设备进行一定的试验测量工作，获取设备的运行特性曲线，建立设备性测量工作，获取设备的运行特性曲线，建立设备性能状态的基准，为设备运行性能分析提供比较。能状态的基准，为设备运行性能分析提供比较。风机的实际运行曲线监测风机的实际运行曲线监测n电站风机实际运行状况体现了锅炉运行
176、的烟风阻电站风机实际运行状况体现了锅炉运行的烟风阻力特性。力特性。n锅炉的烟风系统的阻力特性是随着机组的运行时锅炉的烟风系统的阻力特性是随着机组的运行时间的延长而变化的；间的延长而变化的；n通过电站风机的实际运行参数描绘出锅炉不断变通过电站风机的实际运行参数描绘出锅炉不断变化的烟风阻力特性，同时显示出风机运行效率的化的烟风阻力特性，同时显示出风机运行效率的变化，为锅炉大修和风机改造提供依据。变化，为锅炉大修和风机改造提供依据。n描述风机性能的关键运行参数为风机全压描述风机性能的关键运行参数为风机全压Pt，Pt为计算全压，是将实际测得压力值经过标准工况为计算全压，是将实际测得压力值经过标准工况折
177、算后获得的，便于与对应试验数据比较。折算后获得的，便于与对应试验数据比较。 轴流风机性能曲线轴流风机性能曲线 风机运行的安全监测风机运行的安全监测n电站风机尤其是轴流式风机，其本身具有较大的失速区，电站风机尤其是轴流式风机，其本身具有较大的失速区，当风机运行在该区域时，容易引起风机叶片谐振、导致断当风机运行在该区域时，容易引起风机叶片谐振、导致断裂，同时亦造成一次、二次风压及炉膛负压剧烈波动，影裂，同时亦造成一次、二次风压及炉膛负压剧烈波动，影响燃烧、导致机组跳机。通过监视风机运行点的位置，可响燃烧、导致机组跳机。通过监视风机运行点的位置，可避免风机接近失速区时，并提醒电厂提前采取措施。避免风
178、机接近失速区时，并提醒电厂提前采取措施。n就轴流式风机而言，制造厂家提供了设计失速界线，但由就轴流式风机而言，制造厂家提供了设计失速界线，但由于设备安装和系统效应引起的失速变化界线发生变化，通于设备安装和系统效应引起的失速变化界线发生变化，通过风机大修或改造后的试验，可以获得风机的实际失速界过风机大修或改造后的试验，可以获得风机的实际失速界线（红线）。线（红线）。n看到实际失速界线要比设计可以通过失速界线低，因此在看到实际失速界线要比设计可以通过失速界线低，因此在风机运行时监测全压点就显得尤为重要，当全压点接近实风机运行时监测全压点就显得尤为重要，当全压点接近实际失速界线时要及时发出报警信号，
179、提醒运行人员注意，际失速界线时要及时发出报警信号，提醒运行人员注意，及早采取运行措施，避免出现安全危险。同时当全压点超及早采取运行措施，避免出现安全危险。同时当全压点超出对应实际阻力曲线点值一定量，发出阻力异常报警，提出对应实际阻力曲线点值一定量，发出阻力异常报警，提醒运行人员进行烟风系统的清扫等维护工作。醒运行人员进行烟风系统的清扫等维护工作。 泵组运行状态分析泵组运行状态分析n反映泵组性能的特征参数主要有温度、压反映泵组性能的特征参数主要有温度、压力、流量、功率、电流、电压和转速等。力、流量、功率、电流、电压和转速等。对采集到的状态参数，通过分析计算给出对采集到的状态参数，通过分析计算给出
180、泵组的性能参数，如效率、扬程等，并且泵组的性能参数，如效率、扬程等，并且与设计参数相比较，分析性能欠佳的主要与设计参数相比较，分析性能欠佳的主要原因，指出运行调整的方法和步骤。原因，指出运行调整的方法和步骤。序序号号故故 障障 的的 原原 因因消消 除除 措措 施施1 电源故障或源故障或单相相检查电源并修复源并修复2 泵和管路内没有和管路内没有彻底排气，或吸入管内汽底排气，或吸入管内汽化化 彻底排气；开启再循底排气；开启再循环阀；检查平衡回水系平衡回水系统3 从吸人管或填料从吸人管或填料压盖等盖等处漏人空气漏人空气 检查吸入管法吸入管法兰、压紧盘根，根，检查密封水是否正密封水是否正常供筹常供筹
181、4 泵及吸入管内没灌及吸入管内没灌满水水 重新灌重新灌满水，同水，同时充分排气；充分排气；检查管路布置情况管路布置情况5 泵进口有效汽口有效汽蚀余量低于余量低于泵的必需汽的必需汽蚀余余量量检查进口隔离口隔离阀和和滤网，网，检查吸人室水位和水吸人室水位和水压6 吸人吸人侧水箱中水位太低水箱中水位太低检查吸入吸入侧水箱中水位的水箱中水位的变化情况、必要化情况、必要时补水水7 进口口滤网堵塞网堵塞 清清扫滤网网8 泵旋旋转方向不方向不对 电动泵可以可以调换电动机的两相接机的两相接线9 转速太低速太低 调速速泵升高升高转速速10 再循再循环阀关不上或泄漏量大关不上或泄漏量大 检查并修理再循并修理再循环
182、阀水泵的性能故障原因及消除措施水泵的性能故障原因及消除措施 11 系系统所需所需扬程大于程大于泵的的扬程程 提高提高转速，更速，更换大直径叶大直径叶轮，增加，增加级数，数，换泵12 水的密度与水的密度与设计不同不同( (温度温度发生了生了变化化) ) 检查水的温度水的温度13 叶叶轮密封密封环和和导叶叶衬套套严重磨重磨损 更更换新的密封新的密封环和和导叶叶衬套套14 叶叶轮损坏或破裂坏或破裂 更更换新叶新叶轮15 叶叶轮卡住异物卡住异物 泵解体解体检查并清除异物并清除异物16 转速太高速太高 调速速泵降低降低转速速17 运行流量太大运行流量太大 加加热器泄漏、关小出口器泄漏、关小出口阀门；降低
183、；降低转速；减小叶速；减小叶轮直径直径18 填料密封填料密封压得太得太紧 将填料将填料压盖稍微放松一些盖稍微放松一些19 动、静部分相互摩擦或卡、静部分相互摩擦或卡涩 检查间隙，排除隙，排除动、静部分接触摩擦的因素、静部分接触摩擦的因素20 机械密封装配不正确，如歪斜等机械密封装配不正确，如歪斜等 检查机械密封的装配情况，重新机械密封的装配情况，重新组装装21 进口水位下降口水位下降 潮位潮位变化、化、拦污栅影响、影响、滤网堵塞网堵塞22 出口管道阻力增大出口管道阻力增大 出口出口门开度小、凝汽器水室存在空气开度小、凝汽器水室存在空气导致虹吸破坏、致虹吸破坏、凝汽器水凝汽器水侧脏污、凝汽器堵管
184、、凝汽器堵管23 汽汽蚀 进口水位口水位过低低24 可可调导叶失灵叶失灵25 异物异物进入入泵内内26 泵叶叶轮磨磨损、间隙增大隙增大电站辅机设备状态综合信息电站辅机设备状态综合信息n使用两个指标使用两个指标经济性指标和安全性指经济性指标和安全性指标来反映设备的综合状态标来反映设备的综合状态 ；n将设备的综合状态划分成将设备的综合状态划分成4个区域，各区域个区域，各区域对应不同的维修策略对应不同的维修策略 ；n经济性指标即效率；经济性指标即效率；n安全性指标根据监测、检测手段和方法的安全性指标根据监测、检测手段和方法的不同而不同，如离线检测和在线监测有区不同而不同，如离线检测和在线监测有区别，
185、温度和振动有区别等等。别，温度和振动有区别等等。当设备工作在当设备工作在I I区时，设备既能满区时，设备既能满足安全性要求也能满足经济性要足安全性要求也能满足经济性要求，我们认为该设备工作正常；求，我们认为该设备工作正常；当设备工作在当设备工作在IIII区时，我们认为此时区时，我们认为此时设备的安全性满足标准而经济性稍差，设备的安全性满足标准而经济性稍差，应根据机组工作状态在适当的时候进应根据机组工作状态在适当的时候进行调整或实验；行调整或实验；当设备工作在当设备工作在IVIV区时，那么设备区时，那么设备的安全性和经济性都很差，建议的安全性和经济性都很差，建议设备停机维修。设备停机维修。当设备
186、工作在当设备工作在IIIIII区时，我们认为设备区时，我们认为设备的安全性较差而经济性满足需要，应的安全性较差而经济性满足需要，应根据机组调停或减负荷的计划，即时根据机组调停或减负荷的计划，即时对该设备进行维修，从安全第一的角对该设备进行维修，从安全第一的角度出发，度出发，IIIIII区的情况比区的情况比IIII区紧急，应区紧急，应对设备进行更多的监测；对设备进行更多的监测；辅机综合状态图辅机综合状态图经济性要求较高而安经济性要求较高而安全性要求较低全性要求较低 安全性要求较高而经安全性要求较高而经济性要求较低济性要求较低根据设备的要求不同相应的对策根据设备的要求不同相应的对策展望：展望：n建立基于多传感器信息融合技术的设备状态建立基于多传感器信息融合技术的设备状态综合模型；综合模型；n将各传感器反映的设备信息进行组合，建立将各传感器反映的设备信息进行组合，建立新的反映设备综合状态的指标；新的反映设备综合状态的指标；n设备状态的综合评定，从不同角度出发对设设备状态的综合评定，从不同角度出发对设备的各方面信息进行打分，得出状态综合评备的各方面信息进行打分，得出状态综合评定，为辅机的状态检修提供量化指标。定，为辅机的状态检修提供量化指标。谢谢！谢谢！
