設備故障管理

設備故障，一般是指設備失去或降低其規定功能的事件或現象。

基本介紹

• 中文名：設備故障管理
• 對象：設備
• 性質：失去或降低其規定功能
• 後果：影響生產

簡介

所謂設備故障，一般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。
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，那么，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，那么就不能給異常下定義。對故障來說，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。[1]

故障率

·設備故障：
設備在其壽命周期內，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。
·設備故障率：
單位時間內故障發生的比率
編輯本段
故障曲線
實踐證明，可維修設備的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。

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
按腐蝕機理不同又可分化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕3類。
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；如溫度過低，使材料的機械性能降低，主要是指衝擊韌性降低，因此低溫容器（-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（如高溫疲勞等）、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。如不鏽鋼在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。

階段

設備故障，簡單地說是一台裝置（或其零部件）喪失了它應達到的功能。隨著時間的變化，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。

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：
·設備啟動困難、啟動慢，甚至不能啟動。
·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、過熱高溫
·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、水溫度過高或過低。
設備過熱現象有時可以通過儀錶板、警示燈直接反映出來，但有時需要進行溫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，可能與溫度過高等有關係。
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毀時會有焦煳味。
·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。