关于化工设备与机械状态的诊断分析探究实践

＊张怀生

（玉门油田应急与综治中心炼化设备维护部 甘肃 735200）

1.引言

化工设备与机械是指化工企业生产化工产品所使用的各种设备机械的总称，是现代化工行业生产发展不可或缺的重要组成部分。伴随着现代科学技术水平的不断提升，化工生产已基本淘汰了人工作业方式，可以说整个化工生产作业流水线均是由化工设备与机械完成。与此同时，化工设备与机械已实现了自动化和集成化转变，工作人员只需要设置好作业程序便能够实现化工产品的自动化生产，并以此提高化工生产的整体水平和产品质量。从化工生产角度来看，化工设备与机械的作业环境十分复杂和恶劣，一方面由于化工原材料具有极强的腐蚀性，因此在长期生存作业中会对设备机械造成侵蚀，并给生产安全问题的发生埋下隐患。另一方面，化工生产环境往往需要低压、真空等条件，伴随着部分高温高压作业环境极易发生燃烧、爆炸等情况，因此会对设备机械的运行状态造成严重影响。基于此，为保障化工生产的安全性与稳定性，需要化工企业定期对化工设备与机械进行检修和维护，由此在保障化工生产质量和效率的同时确保整个生产过程的安全与稳定，并最终实现理想的经济效益。

2.化工设备与机械状态诊断分析的重要价值

（1）实时掌控设备机械运行状态。在化工生产作业过程中，设备与机械的运行状态不仅决定着化工产品质量的优劣，同时也会一定程度上影响生产效率。一般情况下，化工设备与机械的运行时间较长，且生产线已经开启便会持续不断地进行生产作业，因此确保化工设备与机械处于良好的运行状态具有十分重要的意义。加强化工设备与机械状态诊断分析工作，能够及时发现设备机械运行中存在的故障问题，并及时对其进行检修和维护，从而使其处于较高的运行水平和状态，并保障化工产品生产的质量和效率。

（2）减少化工生产安全事故发生。在化工生产领域，安全生产是一项十分重要的管理内容，因为化工生产安全事故的发生不仅给工作人员带来严峻的生命安全考验，同时也会带来化学污染问题，并由此带来严重的社会影响和危害。从专业角度来看，化工生产安全事故的发生主要由化工设备与机械运行故障所引发，例如因化工设备与机械出现泄露、线路故障漏电以及长期不稳定运行等情况都会诱发严重的安全事故。加强化工设备与机械状态诊断分析工作，能够及时发现并消除设备机械运行中存在的安全隐患，进而在保障安全生产的同时保障企业及员工的权益不受侵害。

（3）提高化工设备机械使用寿命。现代化生产的化工设备机械一般具备着高精密、自动化等特征，因此设备机械在采购成本方面也十分昂贵，因此化工设备机械是化工企业最为核心的生产材料。一般情况下，化工设备与机械的设计使用寿命相对较长，但其实际使用寿命则会受到具体作业环境的影响，而运行状态不稳定以及故障问题长期得不到处理则是降低设备机械使用寿命最为主要的影响因素。加强化工设备与机械状态诊断分析工作，能够对其运行状态进行全面了解和把控，而相对应的维护检修工作也有利于减少运行故障及安全事故的发生，由此在大幅提高化工设备机械使用寿命的同时也为企业带来极高的经济效益。

3.常见的化工设备与机械状态诊断分析技术和方法

（1）简易诊断法。在化工设备与机械状态诊断分析过程中，针对不同程度和部位的故障问题，会涉及到不同形式的诊断技术和方法，具体可以归纳为简易诊断法和精密诊断法两种。所谓简易诊断法，是指技术人员能够通过简单仪器或者直接通过经验便能诊断出故障问题的技术方法。

①听诊法

听诊法，顾名思义便是通过听觉来对化工设备与机械的故障问题进行诊断和分析，是一种十分常见的故障问题诊断方法。众所周知，化工设备与机械在正常运转状态下发出的声音应当为平稳、规律以及无杂音，但出现故障问题时则会产生明显的杂音和异响。听诊法是工作人员根据异响发生位置或区域，基于工作人员丰富的工作经验来对故障问题进行判断，而在具体的诊断中也会借助听诊器等简易工具，例如电子听诊器能够检测到运行故障设备机械发出声音的波长或频率，进而基于相关信号来实现对故障问题的诊断。

②触测法

接触法是指工作人员通过对化工设备与机械进行直接接触来感知故障问题的诊断分析方法，例如化工设备与机械存在故障问题时，会导致设备出现异常振动、温度升高等情况，而经验丰富的工作人员则能够通过接触的形式来对相关故障问题进行判断。除此之外，工作人员也能够借助工作来进行诊断，例如常见的压力传感器、温度传感器和测振仪器等简易设备都能够实现对化工设备与机械的监测，进而获取设备机械故障问题的相关信息。

（2）精密诊断法。由于现代化工设备与机械越来越精密，以及整个化工生产线的自动化发展，使得一些故障问题隐藏很深，并且无法通过简易诊断方法来实现故障问题的诊断分析，因此在化工设备与机械诊断分析中还需要采用精密诊断法。

①油液分析法

在化工机械运行过程中，由于许多传动装置在长期运行中会出现磨损，进而需要定期对相关零部件进行更换，如此才能保障化工机械的良好稳定运行。由于部分化工机械的传动装置位置较深，无法通过简易诊断法来进行故障问题的诊断，进而需要采取更加科学与合理的诊断方法，而油液分析法则能够完美解决该方面问题。具体而言，油液是化工机械传动装置运转不可或缺的重要材料，而其流动特性会受到机械运行状况的影响，例如重力作用会导致油液密度出现差异，亦或伴随机械使用而导致油液中金属含量的增加。油液分析法是对大型化工机械的零部件进行逐一诊断，并通过对油液的科学分析来准确判断各零部件的老化磨损情况，由此在对化工机械运行状态进行评估的同时也对相关零部件的更换加以确定，从而来保障化工机械的长远稳定运转。

②红外测温法

化工设备与机械在生产作业中，由于机械设备的运转会产生一定的温度，而当设备处于非正常运转状态时则会导致温度出现异常，当故障位置处于设备机械内部时，往往无法通过简易诊断法来进行分析，这时便需要采用红外测温仪器进行温度的感知和信息采集。具体而言，工作人员利用热敏元件的辐射效应，能够准确感知化工设备与机械各部位的温度，并生成温度分布图像。而工作人员根据已获知的温度分布图像来对化工设备与机械工作异常的区域进行诊断和分析，进而掌握故障问题所在。从应用效果来看，红外测温法具有操作简单、成本低廉和准确高效的优势，是当前化工设备与机械故障诊断分析的常见方法之一。

③无损检测法

无损检测法是指利用物质的声光磁特性。通过超声检测、射线探伤、渗透检修等技术手段来实现对化工设备与机械故障问题的诊断分析，是当前化工生产领域最为常见的故障诊断分析方法。从应用角度来看，无损检测法的优势在于能够在不拆解或损害化工设备与机械内外结构的同时实现对故障问题的非接触式诊断分析，并且诊断结果准确性极高。例如X射线是通过电磁感应方式来进行故障问题的诊断分析，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，能够在复杂环境下实现对故障问题的诊断。而超声波则是利用超声回波信号来进行化工设备与机械故障问题的诊断和分析，能够对零部件位移情况进行精准判断，因此在测距方面有着无法替代的应用价值。

④功率谱分析技术

在化工设备与机械状态诊断分析工作中，还经常用到功率谱分析方法，即通过化工设备与机械运行中产生消耗和损耗方面的差异来进行故障问题的诊断分析。众所周知，当化工设备与机械出现故障问题时，其功耗也会相应的增加，而当部分机械部件、电子元件等出现磨损时，也会导致设备机械耗能的增加。通过对化工设备与机械的耗能进行功率谱绘制，并对功率谱中的异常情况来对设备机械运行状态进行诊断和分析。一般情况下，功率谱主要分为山状谱、线状谱和随机谱三种类型，能够通过不同角度来对设备机械的损耗情况进行客观反映，进而对工作人员诊断分析进行辅助。值得注意的是，由于化工设备与机械运转环境十分复杂，而天气条件变化、温度上的差异也会导致设备机械功耗的增加，因此在具体应用上需要对相关因素的排除，如此才能提高故障问题诊断分析的准确性。

4.化工设备与机械状态诊断分析实例

挤压机机组是化工产业生产运行中一种常见的机械设备，由于相关机械设备的价值较高，且处于化工生产的关键环节，因此一旦设备机械出现故障问题不仅会影响化工生产的稳定性，同时也给企业带来沉重的经济损失。然而在具体的设备机械状态诊断分析工作中，由于挤压机设备机械在运行过程中存在变速、变载、低速的运行特点，而设备的常见故障主要为轴承和齿轮箱这种隐蔽性较强的故障，因此传统诊断分析技术往往无法在设备运行中获得有效精确地诊断分析结果，由此也导致了挤压机状态检测也成为了化工设备机械故障诊断领域的难点之一。

图1 高清冲击脉冲技术轴承状态诊断图

为保障挤压机机组的良好稳定运作，以及能够及时有效的发现相关故障问题，在挤压机状态诊断分析时主要采用以下两种诊断分析技术：（1）振动技术。振动技术能够通过传感器获取设备运转中的相关信息，进而完成设备运转状态频谱的绘制，如此能够完成相应故障问题的诊断分析。然而单独使用振动技术来进行故障诊断需要保障挤压机机组处于恒定转速和负载的情况下，因此在化工生产环节中无法实现轴承、齿轮箱故障的精确有效诊断。（2）高清冲击脉冲技术。高清冲击脉冲技术能够实现挤压机变速、变载以及低速运行中的故障诊断，与振动技术的区别在于实现了对轴承润滑状态下的诊断。具体而言，高清冲击脉冲技术能够对轴承与齿轮的润滑状态以及早期损伤进行检测，并通过传感器准确获知相关数据信息，同时结合过往数据库中相关数据的对比来实现故障问题的精确判断。

5.提高化工设备与机械状态诊断分析水平的相关思参

新时期，企业为提高设备与机械状态的诊断分析水平，还需要推动具体诊断模式的信息化建设工作。具体而言，企业要积极推进设备运行状态的网络化检测和管理，即打造网络监测平台，并与设备检测传感设备相连接，这时工作人员能够通过客户端来实现设备机械运转状态的远程监控。其次，企业还要构建设备运行状态的数据库，从而为监测工作的分析判断提供参考依据。最后，企业还要建立设备机械故障问题预警机制，进而在发现问题时能够采取科学合理的防治措施。

6.结束语

综上所述，化工设备与机械状态的诊断技术方法呈现出多样化和专业化发展趋势，能够很好的满足不同情况下设备机械故障问题的诊断分析需求。在此背景下，化工企业还要注重自身设备机械诊断分析意识的强化，同时通过相关工作的制度化转变以及工作人员业务能力的提升来全面保障化工设备与机械的良好稳定运转，并最终推动化工企业的长远稳定发展。