设备的使用和维护保养讲义(5)
第四节 设备的故障和设备事故
一、设备故障
我们希望设备在安装以后能一次调试成功，尽早投入正常使用，尽快发挥效益；在使用、运行过程中，要求连续正常运行，故障停机时间趋于零，设备的可利用时间达到百分之百，然而，设备运动过程中技术状态的变化是不可能避免的。所以这种设想也就难以实现。但是，要使故障发生率降低到最小限度并非不能实现。为此，消灭和减少设备故障是设备管理者与维修工的一项重要任务。
设备故障简单的定义是指：设备在投入生产使用和运行过程中，由于某种原因，使系统、机器或构成系统、机器的零部件丧失了其规定机能的事件。造成设备故障的原因很多，涉及的因素是多方面的，发生的过程也很复杂。总的说来，设备故障主要原因有：
（1）周围环境的作用；
（2）机器运转各机构的相互作用；
（3）制造装配过程潜伏的缺陷。
为了研究故障，就必须把大量不同的故障现象进行归纳、分类，划分不同的类型。我们把这种故障的状态特征叫做故障模式，如磨损、变形、断裂等都是典型的故障模式。划分不同的故障模式，是为了研究故障的机理，就是研究故障的物理、化学或机械过程，如腐蚀、疲劳、热影响、蠕变等。故障机理和故障模式既受保管、运输、使用、维护、修理等条件和时间的影响，更受设计、制造、装配、试验阶段工作质量的影响。搞清楚了故障机理，就可以采取一系列技术组织措施来预测、防止故障的发生，把因故障造成的影响损失降低到最少。
二、设备故障的发生规律
与设备磨损规律的三个阶段相对应，形成设备故障发生发展的三个阶段，按其规律得出的曲线图形似“澡盒”。因此，我们常把这一曲线称为“澡盒曲线”。
第一阶段为初期故障阶段，也称初发故障期。是指新设备安装调试过程至移交生产试用阶段，由于设计、制造中的缺陷，以及零部件加工质量、操作工操作不习惯或尚未全部熟练掌握其性能等原因所产生的故障。这一阶段故障较多，是充分暴露问题的时候。随着调试、运转逐渐正常，故障发生率逐步下降。这种现象，也会在设备修理后，移交使用的过程中发生。
第二阶段是偶发故障期。经过第一阶段的调试、试用后，设备的各部分机件已进入磨损阶段，操作工也已逐步掌握（习惯）了设备的性能、原理和机构调整的特点。此时，设备进入正常运行阶段，故障明显减少。在这一阶段所发生的故障，一般是由于设备维护、使用不当，工作条件（负荷、环境等）变化等原因，或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等到设计、制造上存在的问题所致。
第三阶段是磨损劣化故障期，也称故障多发期。这是由于设备随着使用时间的延长，各部分机件因磨损、老化、腐蚀逐步加剧而丧失机能，使设备故障增多，生产效能下降，为排除故障所需时间也不断增长，维修费用上升。这说明设备的一些零部件已到了使用寿命期，应该采取不同形式的检修，更换已磨损件，才能恢复生产效能。如果继续使用，就可能造成事故。
在三个阶段里发生的故障，凡因正常磨损发生的故障，称为有规律性故障（磨损故障、渐发故障）。但并不是所有设备故障都是有规律性的故障，在每个阶段里都伴随着一些无规律性故障，如第一阶段里因设计、制造缺陷发生的故障（称为随机性故障），这类故障发生的概率与已使用的时间无关；第二阶段里的因超负荷、超范围使用和因维护保养不良等非正常磨损原因发生的故障，大都在毫无规则的情况下了生发展的，故称为突发性故障。无论是随机性故障或突发性故障，因为发生发展不规则，也就无法预测预知，所以，统称为偶发性故障或不可预测性故障。
规律性故障又可分为能观测到的和不能观测到的两种：
（1）能观测到的规律性故障。故障的发生发展是有一定规律和顺序的，且这种规律和顺序是可以通过检测观察到的，这个规律就是设备的磨损规律，其发生发展的顺序是根据组成设备的各个零部件的技术特性、传动原理、结构状况等等，先由易磨损件逐渐发展到一般零部件。这就是我们在下面要讲的备件储备的依据之一。
（2）不可能观察到的规律性故障。特种磨损故障属于这类规律性故障。预防这类故障的发生和发展，只有加强预防性检修，有计划地更换那些可能发生故障的零部件。但是，记录使用时间，逐步摸索规律，仍是十分重要的工作。
偶发性故障也可分为能观察到和不能观察到两种：
（1）能观察到的偶发性故障。偶发性故障虽然它的发生发展不规律，但它的发生是有一个过程的，也是有预兆的。因此，如果加强故障检查，就能使这些故障在未发生以前就予以排除。将故障的预兆现象，检查、分析的原因和诊断的结果、排除的措施等全部记录下来。以便通过大量的、长期的资料积累，为消灭同类故障提供可靠的信息。如果故障的发生时间很短，难以估计其存在的问题，则应采取对各重要零部件进行连续性的监测，并及时记录监测情况。
（2）不能观察的偶发性故障。这种故障的发生不经过一定的发展阶段，因此，无法测出，象这类故障，在发生以后，就必须作好记录，对故障发生的原因进行认真的分析，如属设计、制造或修理技术、修理质量方面的原因，可将情况向制造部门或技术部门反映，以便改进设计，提高制造、修理质量；如属使用不当、违反操作规程所致，就可采取相应措施，以防止类似故障发生。
