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摘要：近年来，我国的工业生产呈现出日新月异的发展态势，对于工业设备的要求也日益提高，不再局限于满足工业生产基本需求，而是需要设备具有更高的安全性和可靠性，并且便于维修，适用性强。一旦出现故障造成的危害也比较大，所以应用汽轮机故障诊断技术是十分重要的，其能够通过汽轮机的状态和行为等进行综合的故障判断，根据相关数据信息定性故障，判断故障产生原因和机理，制定解决方案并最终排除故障。本文将就汽轮机故障诊断技术进行深入分析，希望能够为汽轮机故障诊断的发展提供一些参考。
关键词：汽轮机；故障诊断；技术；研究
1 汽轮机故障诊断技术及方法概述
1.1 静态诊断
静态诊断主要是指汽轮机在不工作或者解体的状态下，由专业人员利用相关的技术分析方法对各个部件进行检查，对于可能发生故障的部件进行提前的检测与判断，对于有问题的部件进行及时的处理，以避免在工作时发生故障。静态诊断技术主要分为无损探伤和参数测量俩类。无损探伤主要指的是利用一些射线和声波等来检测汽轮机组内部的零件是否存在裂缝等现象。参数测量主要是指利用千分尺、游标卡尺等精确度较高的测量仪器，对于汽轮机组内部的零件进行测量，主要检测的是汽轮机组内部的弯曲度和变形，通过测量所得的数据与标准数据进行对比，得出其磨损程度，为故障的诊断提供判断的依据。
静态诊断时汽轮机故障诊断中的重要部分，通过静态诊断一般可以发现汽轮机组中存在的比较明显的故障，可以对其进行提前的处理，避免工作时发生故障。而且在工作时发生故障以后在进行修复时同样需要进行静态的诊断。
1.2 动态诊断
顾名思义动态诊断是指汽轮机组在正常运行中时对于故障的诊断，主要是对汽轮机组的运行参数进行分析判断，提前预测汽轮机组潜在的故障以及其发生故障的原因。动态诊断与静态诊断相比，更注重的是防患于未然，所以在我国目前技术诊断中受到越来越多的重视。在正常的工作中，主要由技术人员分析气缸的金属温度值、轴承乌金温度等参数进行故障的诊断，如果参数出现异常，即可判断故障发生的原因。动态诊断技术往往需要借助于相关的历史数据或静态数据来进行分析诊断，一避免在工作时发生问题。例如在实际工作中，汽轮机组经常发生的一种故障是轴系异常震动，这这故障发生的原因是由于发电机组热态与冷态的轴系中心具有较大温差引起的，如果技术人员在机组冷态找中心时认识到这个问题，就能够作出针对性的处理，避免工作时发生这一故障。
2目前汽轮机故障诊断系统中存在的问题
2.1检测方式问题
目前所采用的汽轮机故障诊断技术和故障检测手段较为落后，无法适应现代化故障诊断的需求，并且在一定程度上对汽轮机故障诊断技术的发展造成了影响。推理算法是目前故障诊断技术所采用的主要方法，应用也较为广泛，然而却存在一定的缺点，在故障征兆的获取方面始终停滞不前。
2.2材料性能诊断较差
汽轮机的性能和所使用的材料是汽轮机的重要参数，也是很重要的一项检测内容，并且具有评估汽轮机使用寿命的重要作用。然而，就目前来看，对于材料性能的诊断还有待进一步改进和完善，这就导致故障诊断系统存在一些弊端，不利于故障诊断技术的发展。
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2.3复杂故障的机理
针对故障机理的研究是进行故障诊断的第一步，对于接下来的诊断工作具有重要的指导意义。如果故障机理判断失误，就会耽误故障维修的时间，并引发各类问题。然而汽轮机本身是十分复杂的设备，其产生故障的原因也是多种多样，如果不能深入了解故障机理，就很难对故障进行详细彻底的分析，为汽轮机故障诊断工作带来难度。
3汽轮机故障诊断技术方法
汽轮机故障诊断是指在了解汽轮机运行状态的基础上对设备的发展变化进行预测，能够及时发现设备中存在的隐患，并对设备的运行状态发展趋势进行预测和判断，并采取措施进行解决。在电厂中，汽轮机发生故障的原因一般是设备零部件磨损过度和振动较大，所以汽轮机故障诊断技术主要是油液分析和振动分析。
汽轮机油液分析法是通过检测诊断汽轮机润滑系统的方法对汽轮机状态进行分析，由于其诊断方式的独特性很难被其他方法取代，能够及时发现隐患并处理。还有，油液分析法还有利于设备振动的确认，所以是汽轮机故障诊断中必不可少的一项技术。油液分析法中还有很多技术，比如有油料光谱分析技术、红外光谱分析技术等。在汽轮机设备的故障诊断中，使用铁谱分析技术最佳，其可以有效提高诊断的准确性，这项技术的主要流程是对油样进行采集、制谱、磨粒分析、磨损趋势和机理分析、故障诊断等。
第二是汽轮机振动分析方法。大致分为波形分析法、轴心位置分析法、轴心轨迹分析法和频谱分析法。波形分析法是通过对汽轮机设备上传感器输出的振动信号的时间波形进行分析，技术人员能够对故障进行初步判断，这种方法比较简洁，而且可以通过波形直接地反映出故障，适用的范围比较广，这种方法能够有效地区分不同种类的故障；轴心位置分析法能够对汽轮机的运行状态进行判断，汽轮机轴心的位置通过轴承的内径和间隙等多个数据综合得出，其能够反映轴心的平衡状态，是技术人员判断故障的重要参考；轴心轨迹分析法是通过汽轮机转子运转的轨迹判断是否发生偏差，在正常的运转中，转子每次转动都处于同一位置，轴心轨迹是固定的，但是如果发生偏差，轴心轨迹的大小和形状就会出现变化，这时技术人员就要及时进行调整；频谱分析法也是比较常见的故障诊断方法，使用幅值谱和功率谱进行诊断，幅值谱反映了谐波震动分量的振幅，功率谱显示振动频率的分布。频谱分析将信号的频率成分进行分解，技术人员通过分解的频率成分能够辨识振动的来源，从而提高了汽轮机故障诊断的准确性。
4汽轮机故障诊断技术的发展
4.1信号的采集与分析
汽轮机的工作环境是比较复杂的，也很特殊，所以相应的要求汽轮机故障的诊断技术也要更加的完善，其中对汽轮机诊断系统中的传感器要求比较高。就现阶段的传感器性能的研究中，多数注重的是对传感器可靠性的提高和对新型传感器的开发上，也有对加强传感器诊断故障性能的研究，进而降低诊断失误和漏诊率，并采用信息进行诊断融合。单就现阶段的传感器故障诊断技术而言，在硬件的缺陷还是比较明显的，直接导致了在实际中的应用比较少。提高传感器信号可靠性和融合技术，使传感器在使用中可靠性更强。振动信号的分析和处理是信号的分析处理的主要内容，汽轮机故障诊断系统中主要采用快速傅里叶变换针对振动信号进行处理，快速傅里叶变换更加适用于平稳信号的情况下，所以适用性是比较强的。但在实际的生产操作中，大多数信号都是不太平稳的，非线性是一般的特点，这样的话就要提高信号分析的精确度，促进信号的分析和处理。采用图形进行辨识，提高分析的准确度。
4.2故障的机理和诊断
所谓的故障的机理主要是指在分析汽轮机的故障时，要对故障产生的原因进行全面的分析，进而对故障进行很好的掌握和了解，这是汽轮机故障诊断技术的基础技术，在对故障机理的分析时，应该全面分析故障的规律、征兆、类型。进行汽轮机故障的诊断时，宜采取对比以及统计和逻辑的诊断方法。模糊诊断、模式识别、人工神经网络和专家系统是比较常用的诊断策略。
结束语：时代的发展、科技的进步赋予了工业生产新的活力，汽轮机也在发展中日益完善，获得了广泛的应用和积极的推广。在工业生产中，汽轮机作为重要的机械设备而存在，其作用和带来的经济效益不言而喻。针对汽轮机的研究越来越受到人们的重视，而研究中较为重要的一个方面就是对于汽轮机故障诊断技术的研究。对故障进行及时的诊断能够保证汽轮机的正常运行。如今的市场竞争激烈，我们更应该保证电厂供电的质量，减少故障发生的概率，提高市场竞争力，使电力行业更好地发展。本文对汽轮机故障诊断技术进行了分析，希望能为故障诊断提供一些参考。
参考文献：
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[4]董恒.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].硅谷,2013(20):6+13.
论文作者:苗青
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第13期
论文发表时间:2017/12/15
标签：汽轮机论文; 故障论文; 故障诊断论文; 技术论文; 汽轮论文; 机理论文; 轴心论文; 《建筑科技》2017年第13期论文;