2011《机电设备评估基础》讲义：第九章(7)

会计考友

　三、温度测量所能发现的故障
　　通过温度测量不仅可以检查工艺过程中的温度变化，还可以掌握机件的受热状况。通过温度测量所能发现的常见故障可归纳如下：
　　通过温度测量可以发现轴承损坏，液压系统、润滑系统、冷却系统和燃油系统等流体系统故障，内燃机、加热炉等燃烧不正常引起的发热量异常，污染物质积聚(如管道内有水垢，锅炉或烟道内结灰渣、积聚腐蚀性污染物等)，保温材料损坏，电器元件损坏(如电气元件接触不良，整流管、晶闸管等器件存在损伤，高压输电线的电缆接头、绝缘子、电容器、变压器以及输变电网的电气元件和设备的损坏)，非金属部件缺陷，机件内部缺陷。还可进行裂纹探测(检查裂纹及其发展过程，确定机件在使用中表面或近表面的裂纹及其位置等)。
　　四、常用的裂纹无损探测方法
　　常用的裂纹无损探侧方法，如目视 一 光学探测法、渗透探测法、磁粉探测法、射线探测法、超声波探测法、声发射探测法、涡流探测法等的优缺点及适用范围。
　　1、目视 一 光学检测法。在目视法的基础上，采用各种光学仪器来扩大和延伸其检测能力，便形成了目视—光学检测法。这种方法能发现破损、变形、松动、渗漏、磨损、腐蚀、变色、污秽、异物以及动作异常等多种故障，简单易行，常常是精密诊断前预检的主要方法。还可以对渗透、磁粉或其他无损探测法发现的缺陷进行定性分析。
　　2、渗透探测法。是利用液体渗透的物理性能，首先使着色渗透液或荧光渗透液渗入机件表面开口的裂纹内，然后清除表面的残液，用吸附剂吸出裂纹内的渗透液，从而显示出缺陷图像的一种检验方法。这种方法可以检验钢铁、有色金属、塑料等制件表面上的裂纹，以及疏松、针孔等缺陷。该检验方法不需要大型仪器，操作方便，灵敏度高，适用于无电源、水源现场的检验。其缺点是不能检验机件的内部缺陷，对机件的表面粗糙度有一定要求，试剂对环境有一定污染。采用荧光渗透液时得需要紫外灯，而且必须在暗室操作。
! e; Y- E- e* r5 A- o* |  B- f　　3、磁粉探测法。这是一种利用铁磁材料的磁性变化所建立的探测方法。这种探测法所用设备简单，操作方便，检测灵敏度较高。所显示的磁粉痕迹与缺陷的实际形式十分类似，而且适用于各种形状的钢铁机件，这种探测法可以发现铁磁材料表面和近表面的裂纹，以及气孔、夹杂等缺陷。其缺点是这种探测法不能探测缺陷的深度。进行磁粉探测后的被检件具有剩磁，需要进行退磁处理，以便将被检件的剩磁减少到最低限度。
　　4、射线探测法。用遇度均匀的X或 射线照射所检测的物体，使透过的射线在照像底片上感光，通过对底片的观察来确定缺陷、种类、大小和分布状况，按照相应的标准来评价缺陷的危害程度。该方法多用来探测机件内部的气孔、夹渣、铸造孔洞等立体缺陷，当裂纹方向与射线平行时也能被探测出来。
. M/ }: Y- ^, d　　射线探测法的优点是探测的图像比较直观，对缺陷尺寸和性质的判断比较容易，而且探测结果可以记录下来作为诊断档案资料长期保存。其缺点是当裂纹面与射线近于垂直时就难以探测出来，对微小裂纹的探测灵敏度低，探测费用较高，射线对人体有害，必须有防护措施。
　　5、超声波探测法。此法是利用发射的高频超声波(1MHz-10MHz)射人被检测物体的内部，如遇到内部缺陷则一部分射人的超声波在缺陷处被反射或衰减，然后经探头。接收后再放大，由显示的波形来确定缺陷的部位及其大小，再根据相应的标准来评定缺陷的危害程度。该方法可以探测垂直于超声波的金属和非金属材料的平面状缺陷。可探测的厚度大、检测灵敏度高、仪器轻便、便于携带、成本低，可实现自动检测，并且超声波对人体无害。其缺点是探测时有一定的近场盲区、探测结果不能记录探测中采用的耦合剂易污染产品等。另外，超声波探测还需用成套的标准试块和对比试块调整仪器本身的性能和灵敏度。
　　6、声发射探测法。材料中裂纹的形成和扩展过程不同、相界面间发生断裂以及复合材料内部缺陷的形成都能成为声发射源。物体发射出来的每一个声信号都包含着反映物体内部缺陷性质和状态变化的信息，接收这些信号，加以处理、分析和研究，从而推断材料内部的状态变化，这就是声发射探测法。缺陷主动参与探测是声发射探测法与其他无损探测法的最大区别。
　　与常规的无损探测相比较，声发射探测具有如下特点：
　　①声发射探测时需对设备外加应力。它是一种动态检测，提供的是力负载状态下缺陷活动的信息，因此声发射法可更客观地评价运行中设备的安全性和可靠性。
! r- Z5 N- G6 B& `% \9 T　　②声发射灵敏度高，检查覆盖面积大，不会漏检。
　　③声发射探测可在设备运行状态中进行。
6 d* H# R+ x% b5 y: V　　④声发射探测不能反映静态缺陷情况。可以远距离监测
　　7、涡流探测法。此探测法是利用电磁线圈产生交变磁场作用于被检机件，使被检机件表层产生电涡流，利用机件中缺陷的存在会改变.电涡流的强弱，从而使形成的涡流磁场也变化来探测机件的缺陷。该方法能探测钢铁、有色金属机件表面的裂纹、凹坑等缺陷。与其他无损探测法相比，涡流探测法的优点是：
　　①涡流探测广泛用于导电材料表面(或近表面)探伤。灵敏度高，可自动显示、报警、标记、记录;
, r+ Z3 G% u) x, H+ b7 L( e　　②涡流探测使用电磁场信号，探头可以不接触零件，因此可以实现高速度、高效率、非接触自动探伤;
4 A* k) }, Z$ O0 S& p# R　　③由于电磁场传播不受材料温度变化的影响，因此涡流探测可用于高温探伤。而且探头可以设计成多种多样形状，以适应特殊场合要求;
* `9 J  ^1 Y; q　　④涡流探测还可以根据显示器或记录器的指示，估算出缺陷的位置和大小。有的还可以记录成像。检测结果可以保存备查。
8 g% t5 _; O+ X' {7 L2 H0 s( Y: _　　涡流探测也存在一些缺点：
- u. s7 f# ]6 t" S6 o( V( V　　①由于涡流的趋肤效应，距表面较深的缺陷难以查出;
  K  w" K) ~0 Z3 U+ ]( X　　②影响涡流的因素较多，如材质的变化、传送装置的振动等，因此必须采取措施将干扰信号抑制掉，才能正确地显示缺陷;
3 a8 Z: n# a3 A0 `3 t2 x  K　　③要准确判断缺陷的种类、形状和大小比较困难，需作模拟试验或作标准试块予以对比;
　　④涡流对形状复杂零件存在边界效应，探测比较困难。
# C0 L  H) W+ L) w9 P　　五、常用的磨损油污染监测方法及各监测方法的适用范围
1 j- M& `7 x" s3 ]# \　　采用油液污染监测法进行磨损监测是一种行之有效的方法。各类设备的流体系统中的油液，均会因内部机件的磨损产物而产生污染。流体系统中被污染的油液带有机械技术状态的大量信息。根据监测和分析油液中污染物的元素成分、数量、尺寸、形态等物理化学性质的变化，便可以判断是否发生了磨损及磨损程度。常用的磨损油污染监测方法有油液光谱分析法、油液铁谱分析法、磁塞检查法等。
　　油液光谱分析法是指利用原子发射光谱或原子吸收光谱(相应有发射光谱分析仪和原子吸收光谱分析仪)分析油液中金属磨损产物的化学成分和含量，从而判断机件磨损的部位和磨损严重程度的一种污染诊断法。光谱分析法对分析油液中有色金属磨损产物比较适用。油液光谱分析磨屑粒度一般能在小于10 μm进行取样，但不能给出磨损颗粒的尺寸、形状，因此适于早期的、精密的磨损诊断。
　　油液铁谱分析法所使用的分析仪有铁谱分析仪和直读式铁谱仪等。油液铁谱分析能提供磨损产物的数量、粒度、形态和成分四种参数，通过研究即可掌握有关的磨损情况。
　　磁塞检查法是用带磁性的塞头插入润滑系统的管道内，收集润滑油中的磨粒残留物，用肉眼直接观察其大小、数量和形状，判断机器零件的磨损状态。这是一种简便而有效的方法，适用于磨粒尺寸大于70 μm的情况。一般情况下，机器后期均出现磨粒尺寸较大的残留物。因此磁塞检查也是磨损监测中重要手段之一。