汽轮机故障诊断的发展与展望

2018-04-12尹峰

中国科技纵横 2018年6期

尹峰

摘要：汽轮机故障诊断技术的应用是当前汽轮机在生产生活中应用范围不断扩大的重要表现，在实际应用的过程中，汽轮机故障诊断技术应用水平在不断的提高，尤其是科学技术含量在不断的提升，极大的提升了汽轮机故障诊断的效率。那么，针对当前汽轮机故障诊断技术进行分析，对其未来做出展望对于当前汽轮机的生产发展和应用起着重要的促进作用。

关键词：汽轮机；故障诊断；现状分析；未来展望

中图分类号：U664.12 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0069-02

当前，在汽轮机应用的过程中，为了保障汽轮机生产应用的安全稳定性，针对汽轮机的操作进行管理，强化对故障诊断技术的使用，能够促使汽轮机本身结构不断复杂的基础上，同样的诊断技术也能够实现发展。过去，汽轮机故障诊断的效率低，需要工作人员投入很大的力度，目前汽轮机故障诊断技术有了很大的进步和改变，整体故障诊断的准确性和可靠性也在不断的提高。那么，在未来汽轮机应用结构不断复杂的基础上，如何保证故障诊断技术与时俱进呢？

1 汽轮机故障诊断技术的发展现状分析

1.1 信号的采集与分析

汽轮机故障诊断实际进行的过程中，由于汽轮机本身的生产噪音比较大，而且所面对的生产环境也是较为复杂的，所以在进行故障诊断的过程中，首先必须进行信号的采集与分析，只有收集到汽轮机某些部分出现故障的信号，才能够为接下来精确的故障诊断和检测维修技术的应用奠定基础。而在当前，工业生产环境中，汽轮机故障诊断主要采用的是传感器，传感器能够对汽轮机的故障信号进行收集，然后传输转化和反馈给相关工作人员，在当前汽轮机的诊断中，传感器的存在是非常重要的。所以，在汽轮机故障诊断中，诊断精确性的基础决定条件则是传感器应用水平的高低和传感器本身的工作效率。在当前的应用中，新型传感器的使用成为了汽轮机故障诊断普遍关注的焦点，新型传感器无论是在诊断精确率还是在传感效率方面相比过去使用的传感器都有了很大的改变[1]。但是，不能否认的是当前传感器在汽轮机故障诊断中仍然存在很大的问题，尤其是在信号处理和分析的过程中，传感器本身的工作内容主要就是对震动信号进行分析和处理，以此从中能够筛选故障信息，但是实际分析的可靠性比较低，在未来的发展中还需要大部分的创新改进。所以，当前为了能够提高振动分析的精确度，往往采用快速傅里叶变换法和图形辨识的方法两种方法相互综合，在两种方法优势互补的基础上，极大的提高了汽轮机故障振动信号的分析。

1.2 故障的机理和诊断

工作人员无论是亲自进行故障诊断还是通过相关仪器设备对故障进行诊断，都必须能够清楚汽轮机的结构构成，能够在各种结构熟悉的基础上，熟悉汽轮机故障出现的机理，以此能够为工作人员深入故障机进行诊断提供指导作用，而且机理的熟悉也能够帮助工作人员进一步确定故障的存在位置，提高故障诊断的准确性和稳定性。而工作人员在熟悉汽轮机故障诊断机理的时候，主要是从汽轮机可能发生的故障类型、故障出现的规律和特征、以及故障出现可能导致其他部分出现的故障等方面进行熟悉，并且工作人员能够通过统计、对比和分析的方法对汽轮机故障诊断中的方式进行灵活的运用，以此能够在数据支撑和科学判断的基础上，保证汽轮机故障诊断的准确性的提高。此外，在当前汽轮故障诊断中，工作人员必须掌握商用的诊断策略的过程和关键运用部分，如必须熟悉专家系统、模式识别、模糊诊断以及人工神经网络等故障诊断策略的应用机理，以此能够辅助工作人员在故障诊断中灵活的选择合适的策略便于实际的故障诊断工作。

2 汽轮机故障诊断技术应用问题分析

2.1 检测方式存在问题

汽轮机故障诊断技术目前存在的最为主要的问题则是存在于检测方式应用中的问题。检测方式应用是否科学对于汽轮机故障诊断的精确性起着保障作用。但是，我国当前在汽轮机故障诊断中，由于故障诊断技术和检测方式整体上应用水平比较低，所使用的手段方式比较落后，对于检测现代化汽轮机结构的变化进行高效率的诊断是不利的。就当前而言，推理算法是当前汽轮机故障诊断方式中主要采用的方法，此种方法不可避免的会存在缺点，而当前又不会出现其他方法对此种检测方式的缺点进行弥补，整体上导致了汽轮机检测技术发展未能够取得有效的进步[2]。整体上而言，方式的运用是技术承载的途径。而技术的运用是方式执行的载体，如果检测方式不合理，那么势必将会影响到汽轮机检测技术的应用中。

2.2 汽轮机材料性能诊断效果差

在汽轮机诊断工作进行过程中，对汽轮机材料性能进行诊断是整个诊断工作中的重要组成部分。且，材料性能的诊断也是进一步确定汽轮机故障出现位置的重要辅助部分，对其检测有着重要的存在意义。且对于汽轮机故障诊断而言，通过对材料性能进行诊断能够有效的评估汽轮机运转使用的寿命。但是，当前我国在汽轮机故障诊断中，存在着许多不成熟的诊断技术，导致材料性能诊断整体水平比较低。

2.3 故障诊断复杂问题

汽轮机故障诊断中，难免会出现故障诊断复杂化的问题。故障诊断复杂问题的出现，需要工作人员理清诊断思路、明确即将使用的诊断技术和诊断设备、方式，以此对复杂的故障进行分布的诊断和判断。但是，由于故障诊断方式不成熟、诊断水平比较低，导致在复杂故障的诊断中仍然存在很多需要改进的地方。但是无外乎在复杂的故障诊断中，首先需要工作人员能够明确故障诊断机理，在故障机理指导作用有效发挥基础上，指导工作人员有条不紊的进行故障的诊断和排除，且能够在规定的时间内对各种故障进行诊断，不会因此导致故障诊断时间过长，而对其他结构零件产生连带损害作用。但是，就目前而言，整体上我国汽轮机复杂的故障诊断工作需要明确的改变，整体的诊断水平还是比较低下的。

2.4 智能化诊断技术的应用水平较低

在汽轮机故障诊断过程中，智能化诊断技术应用将会成为未来故障诊断技术的主要发展方向，也是当前提高故障诊断效率、保证故障诊断可靠性的重要技术改进方向。智能化诊断技术的应用主要是将人工智能系统应用于汽轮机故障技术中，通过远程操作和控制，在运用探测设备仪器的基础上，对汽轮机故障进行有效的诊断。但是，如何充分的促使人工智能系统与汽轮机故障诊断技术充分的融合也是当前汽轮机故障诊断整体系统需要密切改进的工作。

3 汽轮机故障诊断技术未来展望

3.1 全方位的检测技术

汽轮机故障诊断技术的创新发展中，全方位的检测技术的应用是必然的，这是基于当前汽轮机结构复杂化的基础上而进行的，全方位的检测技术主要是提高各种检测技术在应用中的针对性和适用性，是诊断精确率提高的重要保障。

3.2 故障诊断机理的深入运用

在汽轮机故障诊断中，故障诊断机理的深入运用是能够在诊断机理发挥有效指导作用的基础下，能够通过故障定量数据的收集和分析，与构建的指标体系和判断阈值对比分析，以此能够运用机理进一步的发现故障存在的位置。

3.3 诊断仿真技术的运用

汽轮机故障诊断中，仿真技术的应用能够通过故障故障仿真辨识汽轮机故障、系统仿真、逻辑仿真等对汽轮机结构系统中的故障进行仿真诊断，能够切实的发现故障存在的位置。

3.4 信息化诊断技术的应用

信息化诊断技术的应用是当前故障诊断技术与信息技术结合的主要方向，是符合工业生产设备发展需求的重要部分，信息化诊断技术能够促使计算机软件系统和程序设置等促使工作人员不需要深入汽轮机结构内部，只需要通过计算机进行相关数据的分析，便可确定故障，极大的提高了故障诊断的效率。

4 结语

综上所述，汽轮机故障诊断是汽轮机应用于工业生产中重要的维修工作，针对当前故障诊断中存在的问题，能够在基于未来故障诊断机理深入应用、信息化诊断技术应用以及诊断仿真技术以及全方位诊断检测技術等方面整体上为故障诊断发挥重要的作用。

参考文献