設(shè)備故障的概念及分類
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1.設(shè)備故障的概念
在《
設(shè)備管理維修術(shù)語》一書中，將故障定義為“設(shè)備喪失規(guī)定的功能”。這一概念可包括如下內(nèi)容。
①引起系統(tǒng)立即喪失其功能的破壞性故障。
②與設(shè)備性能降低有關(guān)的性能上的故障。
③即使設(shè)備當(dāng)時(shí)正在生產(chǎn)規(guī)定的產(chǎn)品，而當(dāng)操作者無意或蓄意使設(shè)備脫離正常的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。
顯然，這里故障不僅僅是一個(gè)狀態(tài)的問題，而且直接與我們的認(rèn)識(shí)方法有關(guān)。一個(gè)確實(shí)處于故障狀態(tài)的設(shè)備，但如果它不是處于工作狀態(tài)或未經(jīng)檢測(cè)，故障就仍然可以潛伏下來，從而，也就不可能被人們發(fā)現(xiàn)。
故障這一術(shù)語，在實(shí)際使用時(shí)常常與異常、事故等詞語混淆。所謂異常，意思是指設(shè)備處于不正常狀態(tài)，那么，正常狀態(tài)又是一種什么狀態(tài)呢？如果連判斷正常的標(biāo)準(zhǔn)都沒有，那么就不能給異常下定義。對(duì)故障來說，必須明確對(duì)象設(shè)備應(yīng)該保持的規(guī)定性能是什么，以及規(guī)定的性能現(xiàn)在達(dá)到什么程度，否則，同樣不能明確故障的具體內(nèi)容。假如某對(duì)象設(shè)備的狀態(tài)和所規(guī)定的性能范圍不相同，則要認(rèn)為該設(shè)備的異常即為故障。反之，假如對(duì)象設(shè)備的狀態(tài)，在規(guī)定性能的許可水平以內(nèi)，此時(shí)，即使出現(xiàn)異常現(xiàn)象，也還不能算作是故障。總之，設(shè)備管理人員必須把設(shè)備的正常狀態(tài)、規(guī)定性能范圍，明確地制訂出來。只有這樣，才能明確異常和故障現(xiàn)象之間的相互關(guān)系，從而，明確什么是異常，什么是故障。如果不這樣做就不能免除混亂。
事故也是一種故障，是側(cè)重安全與費(fèi)用上的考慮而建立的術(shù)語，通常是指設(shè)備失去了安全的狀態(tài)或設(shè)備受到非正常損壞等。
2.設(shè)備故障的分類
設(shè)備故障按技術(shù)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
由于運(yùn)動(dòng)部件磨損，在某一時(shí)刻超過極限值所引起的故障。所謂磨損是指機(jī)械在工作過程中，互相接觸做相互運(yùn)動(dòng)的對(duì)偶表面，在摩擦作用下發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現(xiàn)象。按其形成機(jī)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(jī)理不同又可分化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕3類。
化學(xué)腐蝕：金屬和周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所造成的腐蝕。反應(yīng)過程中沒有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕：金屬與電介質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)所造成的腐蝕。反應(yīng)過程中有電流產(chǎn)生。
物理腐蝕：金屬與熔融鹽、熔堿、液態(tài)金屬相接觸，使金屬某一區(qū)域不斷熔解，另一區(qū)域不斷形成的物質(zhì)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，即物理腐蝕。
在實(shí)際生產(chǎn)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(yīng)力腐蝕。
(3)斷裂性故障
可分脆性斷裂、疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕斷裂、塑性斷裂等。
脆性斷裂：可由于材料性質(zhì)不均勻引起；或由于加工工藝處理不當(dāng)所引起（如在鍛、鑄、焊、磨、熱處理等工藝過程中處理不當(dāng)，就容易產(chǎn)生脆性斷裂）；也可由于惡劣環(huán)境所引起；如溫度過低，使材料的機(jī)械性能降低，主要是指沖擊韌性降低，因此低溫容器（-20℃以下）必須選用沖擊值大于一定值的材料。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：由于熱疲勞（如高溫疲勞等）、機(jī)械疲勞（又分為彎曲疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、接觸疲勞、復(fù)合載荷疲勞等）以及復(fù)雜環(huán)境下的疲勞等各種綜合因素共同作用所引起的斷裂。
應(yīng)力腐蝕斷裂：一個(gè)有熱應(yīng)力、焊接應(yīng)力、殘余應(yīng)力或其他外加拉應(yīng)力的設(shè)備，如果同時(shí)存在與金屬材料相匹配的腐蝕介質(zhì)，則將使材料產(chǎn)生裂紋，并以顯著速度發(fā)展的一種開裂。如不銹鋼在氯化物介質(zhì)中的開裂，黃銅在含氨介質(zhì)中的開裂，都是應(yīng)力腐蝕斷裂。又如所謂氫脆和堿脆現(xiàn)象造成的破壞，也是應(yīng)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
上述綜合因素作用于設(shè)備，使其性能老化所引起的故障。