第7章设备的故障与事故.ppt

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1、第第7章设备的故障与事故章设备的故障与事故7.17.1设备故障分类及分析方法设备故障分类及分析方法 7.1.17.1.1设备的故障及分类设备的故障及分类 7.1.27.1.2设备故障分析方法设备故障分析方法7.27.2设备事故的管理设备事故的管理 7.2.17.2.1设备事故的概念设备事故的概念 7.2.27.2.2设备事故的管理设备事故的管理 7.2.37.2.3设备事故典型调查程序设备事故典型调查程序 7.2.47.2.4设备事故的处理设备事故的处理 2023-11-16u 重点与难点重点与难点 A设备故障分析方法设备故障分析方法：统计分析分析；：统计分析分析；分步分析法分步分析法；故障树

2、分；故障树分析法析法(难点难点)；典型事故分析法。典型事故分析法。A设备事故典型调查。设备事故典型调查。u 学习目标学习目标 A掌握设备故障概念及其分类；掌握设备故障概念及其分类；A学会掌握用学会掌握用统计分析分析、分步分析法、故障树分析法统计分析分析、分步分析法、故障树分析法(难点难点)和典型事故分析法分析设备故障；和典型事故分析法分析设备故障；A掌握各种设备事故的管理。掌握各种设备事故的管理。2023-11-16 2023-11-16 实际生产中，设备故障与设备的事故是客观存在实际生产中，设备故障与设备的事故是客观存在的。为了最大限度地提高企业的经济效益，其中相当的。为了最大限度地提高企业

3、的经济效益，其中相当重要的一点重要的一点就是希望把设备故障次数降低到最低限度。就是希望把设备故障次数降低到最低限度。减少设备故障次数，提高了设备运转率，可以提高产减少设备故障次数，提高了设备运转率，可以提高产量，降低消耗，从而降低成本。研究设备故障，减少量，降低消耗，从而降低成本。研究设备故障，减少设备故障是从事设备管理与维修工作者的设备故障是从事设备管理与维修工作者的一项重要任一项重要任务务。2023-11-167.1.1设备的故障及分类设备的故障及分类1、设备故障的概念、设备故障的概念 在在设备管理维修术语设备管理维修术语一书中，将故障定义为一书中，将故障定义为“设备丧失规定设备丧失规定的

4、功能的功能”。这一概念可包括如下内容：。这一概念可包括如下内容：(1)引起系统立即丧失其功能的破坏性故障：引起系统立即丧失其功能的破坏性故障：(2)与设备性能降低有关的性能上的故障；与设备性能降低有关的性能上的故障；(3)即使设备当时正在生产规定的产品，而当操作者无意或蓄意使即使设备当时正在生产规定的产品，而当操作者无意或蓄意使设备脱离正常的运转时。设备脱离正常的运转时。要明确要明确什么是故障、异常和事故，他们之间的关系是什么？什么是故障、异常和事故，他们之间的关系是什么？事故事故也是一种故障，是侧重安全与费用上的考虑而建立的术语，通也是一种故障，是侧重安全与费用上的考虑而建立的术语，通常是指

5、设备失去了安全的状态或设备受到非正常损坏等。常是指设备失去了安全的状态或设备受到非正常损坏等。2023-11-162、设备故障的分类、设备故障的分类 设备的故障按技术性原因，可分为设备的故障按技术性原因，可分为四大类四大类：即磨损性故障、腐蚀：即磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障及老化性故障。性故障、断裂性故障及老化性故障。u(1)磨损性故障：磨损性故障：由于运动部件磨损，在某一时刻超过极限值所引起由于运动部件磨损，在某一时刻超过极限值所引起的故障。的故障。概念：概念：所谓磨损是指机械在工作过程中，互相接触作相互运动的对偶表所谓磨损是指机械在工作过程中，互相接触作相互运动的对偶表面，在磨擦作用

6、下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。面，在磨擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。分类：分类：按其形成机理又分为粘附磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微振按其形成机理又分为粘附磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微振磨损等四种类型。磨损等四种类型。u (2)腐蚀性故障：腐蚀性故障：分类：分类：按腐蚀机理不同又可分化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三类。按腐蚀机理不同又可分化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三类。化学腐蚀：化学腐蚀：金属和周围介质直接发生化学反应所造成的腐蚀。反应过程中没有金属和周围介质直接发生化学反应所造成的腐蚀。反应过程中没有电流产生。电流产生。2023-11-162、设备故障的分类、

7、设备故障的分类u (2)腐蚀性故障：腐蚀性故障：电化学腐蚀：电化学腐蚀：金属与电介质溶液发生电化学反应所造成的腐蚀。反金属与电介质溶液发生电化学反应所造成的腐蚀。反应过程中有电流产生。应过程中有电流产生。物理腐蚀：物理腐蚀：金属与熔融盐、熔碱、液态金属相接触，使金属某一区金属与熔融盐、熔碱、液态金属相接触，使金属某一区域不断熔解，另一区域不断形成的物质转移现象，即物理腐蚀。域不断熔解，另一区域不断形成的物质转移现象，即物理腐蚀。在实际生产中，常以金属腐蚀不同形式来分类在实际生产中，常以金属腐蚀不同形式来分类。常见的有八种腐蚀。常见的有八种腐蚀形式，即均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、晶间

8、腐蚀、形式，即均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损性腐蚀、应力腐蚀。选择性腐蚀、磨损性腐蚀、应力腐蚀。2023-11-162、设备故障的分类、设备故障的分类u (3)断裂性故障：断裂性故障：分类：分类：脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、塑性断裂等。脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、塑性断裂等。脆性断裂：脆性断裂：原因有原因有 由于材料性质不均匀所引起；由于材料性质不均匀所引起；由于加加工工艺处理不当所引起，如在锻、铸、焊、磨、热处由于加加工工艺处理不当所引起，如在锻、铸、焊、磨、热处理等工艺过程中处理不当，就容易产生脆性断裂；理等工艺过程中处理不当，就容易产生脆性

9、断裂；由于恶劣环境所引起，如温度过低，使材料的机械性能降低，由于恶劣环境所引起，如温度过低，使材料的机械性能降低，主要是指冲击韧性降低，因此低温容器主要是指冲击韧性降低，因此低温容器(20以下以下)必须选用冲必须选用冲击值大于一定值的材料，再如放射线幅射能引起材料脆化，从击值大于一定值的材料，再如放射线幅射能引起材料脆化，从而引起脆性断裂。而引起脆性断裂。2023-11-162、设备故障的分类、设备故障的分类u (3)断裂性故障：断裂性故障：疲劳断裂疲劳断裂：原因有原因有 由于热疲劳，如高温疲劳等；由于热疲劳，如高温疲劳等；机械疲劳，又分弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、复合载荷疲劳等；机械疲劳，

10、又分弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、复合载荷疲劳等；复杂环境下的疲劳，由于各种综合因素共同作用所引起。复杂环境下的疲劳，由于各种综合因素共同作用所引起。应力腐蚀断裂：应力腐蚀断裂：原因有原因有 一个有热应力、焊接应力、残余应力或其它外加拉应力的设备，如果一个有热应力、焊接应力、残余应力或其它外加拉应力的设备，如果同时存在与金属材料相匹配的腐蚀介质，则将使材料产生裂纹，并以同时存在与金属材料相匹配的腐蚀介质，则将使材料产生裂纹，并以显著速度发展的一种开裂，显著速度发展的一种开裂，如不锈钢在氯化物介质中的开裂，黄铜在含氨介质中的开裂，都是应如不锈钢在氯化物介质中的开裂，黄铜在含氨介质中的开裂，都是应

11、力腐蚀。力腐蚀。又如所谓氢脆和碱脆现象造成的破坏，是应力腐蚀断裂。又如所谓氢脆和碱脆现象造成的破坏，是应力腐蚀断裂。塑性断裂：塑性断裂是由过载断裂和撞击断裂所引起。塑性断裂：塑性断裂是由过载断裂和撞击断裂所引起。u(4)老化性故障：老化性故障：上述综合因素作用于设备，使其性能老化所引起的故障。上述综合因素作用于设备，使其性能老化所引起的故障。2023-11-16 故障分析的方法一般有故障分析的方法一般有统计分析法统计分析法、分步分析法分步分析法、故障树分析法故障树分析法和和典型事典型事故分析法故分析法等。等。1、统计分析法、统计分析法 概念：概念：通过统计某一设备或同类设备的零部件通过统计某一

12、设备或同类设备的零部件(如活塞、填料等如活塞、填料等)或因某方面或因某方面技术问题技术问题(如腐蚀、强度等如腐蚀、强度等)所发生的故障，占该设备或该类设备各故障的百分所发生的故障，占该设备或该类设备各故障的百分比，然后分析设备故障发生的主要问题所在，为修理和经营决策提供依据的比，然后分析设备故障发生的主要问题所在，为修理和经营决策提供依据的一种故障分析法，称为一种故障分析法，称为统计分析法统计分析法。举例：以腐蚀为例。举例：以腐蚀为例。工业发达国家都很重视腐蚀故障的经济损失，经统计每年由于腐蚀损失达工业发达国家都很重视腐蚀故障的经济损失，经统计每年由于腐蚀损失达国民经济总值的国民经济总值的5。

13、设备故障中，其腐蚀故障约占设备故障的一半以上。设备故障中，其腐蚀故障约占设备故障的一半以上。国外对腐蚀故障作了具体分析，国外对腐蚀故障作了具体分析，得出的结论是得出的结论是：随着工业的发展，腐蚀形：随着工业的发展，腐蚀形式也发生了变化，不仅仅是壁厚减薄，或表面形成局部腐蚀，而且式也发生了变化，不仅仅是壁厚减薄，或表面形成局部腐蚀，而且主要是主要是以裂纹、微裂纹等形式出现了以裂纹、微裂纹等形式出现了。2023-11-161、统计分析法、统计分析法 举例：以腐蚀为例举例：以腐蚀为例腐蚀腐蚀形式形式一般形一般形式腐蚀式腐蚀裂纹裂纹(应力和应力和疲劳腐蚀疲劳腐蚀)晶间晶间腐蚀腐蚀局部局部腐蚀腐蚀点蚀点

14、蚀汽蚀汽蚀浸蚀浸蚀其他其他%3123.410.27.415.71.10.58.5表表71美国杜邦公司统计资料美国杜邦公司统计资料腐蚀形式腐蚀形式%腐蚀形式腐蚀形式%腐蚀形式腐蚀形式%腐蚀形式腐蚀形式%应力腐蚀应力腐蚀45.6均匀腐蚀均匀腐蚀8.5疲劳腐蚀疲劳腐蚀8.5其他其他8.0点蚀点蚀21.8晶间腐蚀晶间腐蚀4.9氢蚀氢蚀3.0表表72日本三菱化工机械公司日本三菱化工机械公司10间的统计资料间的统计资料腐蚀腐蚀形式形式1963-1968年年/%1969-1973年年/%腐蚀形式腐蚀形式1963-1968年年/%1969-1973年年/%均匀均匀腐蚀腐蚀2221应力和疲劳应力和疲劳腐蚀腐蚀4

15、851局部局部腐蚀腐蚀2222脆性破坏脆性破坏/其他其他3/56/5表表73日本挥发油株式会社日本挥发油株式会社10间的统计资料间的统计资料 2023-11-16 2、分步分析法、分步分析法-举例举例 分步分析法是对设备故障的分析范围由大到小、由粗到细逐步进行，最分步分析法是对设备故障的分析范围由大到小、由粗到细逐步进行，最终必将找出故障频率最高的设备零部件或主要故障的形成原因，并采取对策。终必将找出故障频率最高的设备零部件或主要故障的形成原因，并采取对策。这对大型化、连续化的现代工业，准确地分析故障的主要原因和倾向，是很这对大型化、连续化的现代工业，准确地分析故障的主要原因和倾向，是很有帮助

16、的。表有帮助的。表74为美国凯洛格公司对合成氨厂停车原因的分步分析。为美国凯洛格公司对合成氨厂停车原因的分步分析。表表74第一步：统计停车及停车次数第一步：统计停车及停车次数年份年份69-70年（年（22个厂）个厂）71-72年（年（27个厂）个厂）73-74年（年（30个厂）个厂）75-76年（年（30个厂）个厂）平均停车天数平均停车天数5045.54950平均停车次数平均停车次数9.58.510.511事故分类事故分类/年份年份 69-70年（年（22个厂）个厂）71-72年（年（27个厂）个厂）73-74年（年（30个厂）个厂）75-76年（年（30个厂）个厂）仪表事故仪表事故121.51.5电器事故电器事故10.511主要设备事故主要设备事故5.5566大修大修10.50.50.5其他其他50.51.52总数总数13.58.510.511表表75第二步：分析停车原因第二步：分析停车原因 /（次（次/年）年）可见可见：每两次停车中,就有一次是主主要设要设备备的事故引起的。2023-11-16 2、分步分析法、分步分析法-举例举例主要设备名称主要设备名称69-70年年（22个厂）个