港口机电设备故障诊断技术及应用分析

2021-04-12徐林岐

运输经理世界 2021年8期

关键词：实时性机电设备故障诊断

徐林岐

（国能集团黄骅港务有限公司，河北沧州061113）

0 引言

伴随着科学技术的不断发展和进步，港口设备自动化水平也在提高，港口运输质量得以全面优化，但是港口设备故障率也有所增加。

1 港口机电设备故障诊断技术应用的意义

第一，港口机电设备诊断工作能有效延长机电设备的使用寿命，为港口正常工作的开展提供支持。利用诊断技术严格把控相关设备的应用状态，匹配故障检测诊断管理方案，在全面了解港口机电设备故障产生原因的同时，维持应用合理性。需要注意的是，港口生产运行工作中机电设备是主体，所以，合理有序的设备故障诊断机制就能减少故障留存概率，为港口日常工作效率的提升创设良好的环境[1]。

第二，为企业利益最大化提供支持。在市场经济不断发展的时代背景下，机电设备需求量也在增多，为了满足企业发展需求，提升企业市场核心竞争力，要及时落实设备故障检测技术，减少故障问题造成的经济损失和工作延误，及时发现问题并落实针对性处理策略和通知措施，规避港口经济损失，为经济效益和社会效益双赢提供保障。

综上所述，港口机电设备故障诊断技术的应用具有重要的实践意义，要依据港口实际情况落实更加科学的处理方案，才能发挥诊断技术的优势作用，为港口机电设备综合管理效率的提升予以支持。

2 港口机电设备故障问题及原因

港口机电设备存在很多亟待解决的问题，在分析相关故障问题的基础上全面了解问题产生的原因，以便于后续落实相关诊断处理技术，减少故障问题造成的损失。

2.1 港口机电设备故障问题

2.1.1 故障前检测不到位

对于港口机电设备而言，若是在故障前落实合理的检测工序，一般能及时发现潜在的安全故障问题和危险因素，从而开展相应的处理工序，保证故障问题不会对其后续应用产生影响。但是，在港口机电设备应用工作中，检测工作力度往往不足，没有按照标准化管理规范和要求完善诊断检测工序，这就增加了机电设备故障率，甚至会对港口日常工作水平产生影响[2]。

2.1.2 工作流程规范性不足

为了保证港口机电设备运行管理工作的基本水平，要建立健全完整的工作流程控制规划，保证机电设备操作管理的科学性和规范性。但是，在实际工作中依旧存在工作流程不明确、故障诊断技术应用不到位等问题，规章制度限制作用得不到体现，也就无法约束相关人员的具体工作内容，往往会增加机电设备故障发生概率，造成混乱的工作流程，工作效率也无法达到保障[3]。

2.1.3 故障诊断技术落后

在科学技术不断发展的时代背景下，港口机电设备故障诊断技术也要全面更新才能更好地处理相关问题，然而，受到技术限制、资金限制等因素，部分企业新技术投入比例不当，陈旧设备使用率依旧很高，这就使得一些故障问题得不到有效地处理，资源浪费现象也比较严重，不仅会对机电设备维护和保养效果产生影响，也会严重制约港口的工作效率。

2.2 港口机电设备故障产生的原因

因为港口机电设备应用环境较为特殊，无论是机械设备的损耗率还是能源消耗都较大，而在机电设备数量不断增多的情况下，故障数量也随之增加。为了更好地规避港口机电设备故障，要对故障产生原因予以分析。

首先，港口机电设备应用环境特殊，对其正常运行情况提出了很大的挑战[4]。

其次，运输工程较多这就使得港口设备的运行时间较长，且运行多为连续性运行，长时间工作若是没有落实合理有效的保养控制工作，就会对设备应用效果产生影响。

最后，工作人员操作不当，缺乏合理性的机电设备操作作业管理模式，就会造成港口设备故障概率增大。

3 港口机电设备故障诊断技术应用

为了全面提升港口机电设备应用效率，要结合实际应用环境落实相关技术管理工作，及时诊断问题的同时开展相应的控制工作，优化港口设备运行环境，为港口工作效率的提高创设良好的技术平台。本文以国能黄骅港为例，其本身是一个高度自动化、绿色智慧散杂货港口，该港口已经实现了翻、堆、取、装全流程自动作业。港口自动化、智能化、智慧化已经是未来发展的趋势，随着自动化程度的提高，港口作业对设备愈发的依赖，对设备状态的监测手段，维保人员的素质提出了更高的要求。近几年，国能黄骅港将设备故障诊断技术处理作为工作重点之一[5]。

3.1 技术应用要求

正是因为单机工作环境的恶劣造成电气故障，并且清洁生产、智能化的提高加速了开关类器件的老化，维修工艺如果把控不好很容易造成二次故障。故障都是突发性的，由于突发性的故障带来的不利影响是巨大的，因此，将频发的故障分类总结，把涉及的电气器件进行周期性地更换维护，将突发性故障转变为周期性维修，这给我们提出了一个新的故障把控思路。

3.2 具体应用的技术

3.2.1 机械振动法故障诊断

较为常见的机械振动法故障诊断处理技术主要分为两类：其一，离线诊断分析机制，主要是借助计算机技术搭配传输处理技术，将收集到的运行数据和信息予以汇总，并且将其转变为具体的信号传达到技术人员处，技术人员结合振动数据情况完成对比分析、实时性处理、现场模拟试验等一系列操作，就能更加精准地评估故障位置和具体情况。需要注意的是，离线诊断分析机制在实际应用中更加侧重于实时性监测，而针对监测结果则需要配置人工分析和人工排除，具有准确性高、针对性强、操作性可控的应用优势。其二，在线诊断分析机制，其本身是自动诊断系统处理机制，要借助信息技术完成机电设备的诊断处理，技术人员对设备故障问题予以实时性汇总，并开展对应的纠正处理，这种诊断控制方案最大程度地实现了计算机替代人工诊断的目的。但是，尽管这种方式为诊断效率的优化提供了保障，却无法完全替代人工，操作过程还有待优化[6]。

3.2.2 磨屑法故障诊断

振动故障诊断处理机制尽管普及性较好，却无法对港口机电设备的液压系统予以实时性监控，因此，需要配合磨屑法故障诊断处理机制，在观察机电设备物理性质以及化学性质的基础上，依据历史数据对比分析了解变化趋势，并且以此变化内容评估设备的运行情况。在机电设备故障诊断分析工作中，不同的液体在差异化压力状态下会呈现出不同的发射波、吸收波，配合光谱分析仪器对波长的变化进行实时性观测和分析，就能直观了解液体的具体化学组成成分以及成分的基本含量，将其作为评估机电设备运行状态的数据依据更加直观且合理。

3.2.3 温度测试故障诊断

正是因为港口工作内容多、工作任务重等特点，机电设备往往存在运行速率快、运行温度高的情况，而机械的部分区域则运行速度慢且运行温度低。实时性评估不同部位温度变化情况，实现接触式温度测试仪器监测温度数据，然后全面分析数据关联性，就能更加直观地分析机电设备的故障情况。有相关研究可知，目前我国港口机电设备配置的温度测试处理方式是整体测试工序的50%以上。在温度测试故障诊断技术方案中，要借助红外线对设备予以实时性监督，实现不接触式测控处理，甚至支持远距离故障诊断，配合自动化运算分析模块，就能极大程度地提高港口机电设备温度变化情况的测评效率，保证故障问题发现及时、处理及时。

3.2.4 无损探伤故障诊断

近几年，无损技术被广泛应用在设备故障诊断检测工作中，使用射线对设备予以实时性扫描，就能了解设备参数变化情况和趋势，从而搭配相谱分析单元，了解射线衰减系数后评估运行规律。正是基于这种特殊的故障诊断技术，就能更加精准地确认故障位置。例如，获取机电设备光学、电学、热学数据后，就能全面评估机电设备的性能情况、类型以及基础性质，从而开展更加具有针对性的故障处理方案，避免设备故障的蔓延和留存，最大程度地提高港口机电设备实时性监督管理的水平。