3第三课设备劣化及其预防措施 - 图文

设备劣化及其预防对策

第一节设备的劣化

一. 设备劣化的定义

役备原仃功能的降低及丧失.以及设备的技术.经济件能的降低.都称为设备的劣化。设备 工作界常、性能降低、产生故障、损失失效.以及与新设备相比较，性能不好、功能不全，价格 较赍等现象.均是设备劣化的表现。在设备制适完成后.不管是否使用，随若时间的推移.都会 产生劣化，这实际上是设备的一个固有的特性.而对设备劣化过程进行研尤.及时发现问题，采 取相应措施，防患于未然，把故障消灭于发生之前，是设备工作者的一个十分重要课題C肖然， 人为的因素也会造成设备的损坏和失效。如操作失误，就有可能造成设备立刻损坏.失效.或是 加快设备劣化的速度。

任何设备都会劣化。无论在设备的设汁.制造方而，操作使用和维护保养上，作出女大的努 力，付出多大的代价，要想让设备不发生劣化.实际上是办不到的。但是，对所使用的设备进行 科学管理及精心维护、使用。可以延缓设备劣化的速度.延长设备的寿命.提商企业的经济效益. 这就是设备使用、点检.维护及管理者的任务。特别是，随若现代科学技术的发展，现代化设备 日趋大型化.连续作业和自动化程度也日益提岛.系统的复朵化和设备的多能化也日趋増加。这 样，设备管理在企业经营中的地位，设备劣化机理及其侦防方法、维修技术的研尤，就显得越來 越重要.其难度也越來越商。为使设备处干良好的工作状态.提商设备的效率?设备人员担负肴 繁重而艰巨的任务。而了解设备劣化的机理.摸索及搞淸设备劣化的规律，进而设法延缓设备劣 化的速度，延长设备的寿命，就是设备人员的主要任务之一。

二、 设备劣化的分类及质址

设备劣化可分为有形劣化和无形劣化二大类.分别叙述如下： （-）设备的有形劣化

设备在其使用或闲宜过程中，都会产生实体的损伤，这种损伤就称为设备的有形劣化。有形 劣化又分为使用劣化、自然劣化和灾害劣化种。

1. 设备的使用劣化

设备的使用劣化是指设备在使用过程中，在外力作用下，受到机械碰撞.摩擦.介质的佞蚀 ?网 适成设备的 �蚀、疲劳.剥池 ?勺常衣现为零部件原始尺寸或形状发生变

化，公差配合精度的降低，效率下降.绝缘降低.电湍仪表等开关的接触不良，阀门漏泄虽的增 加：或者是零部件损坏.失效.松脱.电气的绝缘破坏，断路和短路等.引起设备故障停机C前 者称为性能降低型劣化.后者则称为突发故障型劣化。

就一台设备而言，有时会同时出现上述这二种劣化.例如风机、水泵和其他旋转机械设备在 性能逐渐降低（性能降低型劣化）的同时.还有可能因断轴等突发故障（突发故障型劣化）而引 起停机。在管道系统及受压容希等设备中.在受外力或内压过大引起破裂、穿孔等造成停机.可 称为突发故障型劣化。然而.在这些设备中?因介质或异物的沉积而造成管道内径变细.容器的 容枳变小，使设备性能下降.在定期淸除沉积物和界物后?恢复其原有的功能.这种劣化就属干 性能降低型劣化。使用劣化的二种型式的含义及实例可用表1表示。

表1使用劣化的二种形式 区分 性能降低型 含义 实例 设备使用过程中.产虽、效率、粘度等性能以及 电力.蒸空气分离设备、 清洁泵.汽等效率逐渐降低 电. 设备在使川过程中.性能降低不第，而是部分零 件损坏.机械断轴 突发故障型

失效.而使设备停止匸作.经过更换零 件后即恢复功能 电力斷线 压力容器损 2、 设备的自然劣化

役备的门然劣化是描因门然力的作川所适成的设备劣化。例如?机器的生锈、金屈的腐蚀， 木制品的腐朽、塑料橡胶制品的老化等等，大都是自然力的作用所造成.而与设备所处的状态是 使用状态还是闲宜状态无关。有时.某些设备在处于闲宜状态时.反而会加速劣化。如不经常使 用又不注意维护的电子设备往往比经常使用的容易出现故障，就是一个十分突出的例子。

3. 设备的灾害劣化

设备的灾害劣化是抬设备在受到不可抗拒的自然灾吿（如风灾、暴雨.水灾、宙击.地震等） 或总外灾宙的侵袋时所造成的劣化。所谓慰外灾害.除火灾外.还包括因其他设备故障而适成对 该设备的影响n如由于管道等破裂.泄露，适成设备的浸水、腐蚀气体的侵蚀等等。

和使用劣化一样，自然劣化和灾吿劣化都可能使设备性能下降或产生突发故障。也就是说， 自然劣化和灾書劣化中，也都存在性能下降型劣化和突发故障型劣化°

另外.就劣化程度而言.可分为全部劣化和部分劣化。就劣化对象而言，可分为设备整体劣 化和个别部件劣化。在设备的使用劣化，自然劣化和灾吿劣化中，都有这些形式劣化的存在。

综上所述.设备的有形劣化.不管其种类.形式如何，最终都会适成设备的性能下降或故障 停机.直接影响到生产或科学研究的正常进行，给生产和科学研尤带來不同程度的损失。设备有 形劣化的分类可归纳如图1所示。

全部劣化

劣化陛质 同邰泻化

ts各妙f本夕H七 々?另q部件劣/

劣化程度

匕

图1设备有形劣化分类

4＞设备有形劣化的度虽

设备的有形劣化.既可以用物质或技术的劣化程度來度址，也可用价值损失的

大小來度址。 对整机劣化的度量，必须反映其价值损失。因此.在不考虑利息的条件下.可用损失的经济价值 与原值之比來度虽。

劣化対埠

即：a =—

P

。 式中^ a：设备的有形劣化系数

R：设备有形劣化实际损失的经济价值

设备的原值

度址维很后设备的有形劣化程度，可将上式中的乙定义为维修后设备的实际价值，R定义 为修后价值损失或修理费用。有形劣化程度的正确度虽.是合理地决定修理，改造和更新设备的 主要依据。

（二） 设备的无形劣化

无形劣化.是指由于与原有设备（性能）相同的新设备生产出來后，引起原有设备的价值的 贬值。无 化又可 丘形劣化和技术性无形劣化:种。

1、 銓济性无形劣化

由于设备制适厂的生产率提商.消耗降低.在再生产与原來结构和性能相同的设备时，其生 产所需的成木就比以前有所降低.从而造成同样设备的实际价格的下降。这样.就使现有设备的 原始价格相对贬值。这就是经济性无形劣化。这种经济性无形劣化?仅仅是使原有设备的价格降 低，而设备的功能并不发生变化。

2、 技术性无形劣化

由于技术进步，结构更完善.性能更好、效率更高的设备的出现?使现有设备的原始价格相 对贬值。这就是技术性无形劣化。技术性无形劣化.不但使现有设备的原始价值贬低.而且使现 有设备在性能上贬值?甚至缺乏新设备所具有的某些功能。随若科学技术的迅速发展.这种无形 劣化的速度正在明显地加快。企业应该适应这样情况，不失时机地采用优质、商效的设备.以提 商企业的经济效益。

3、 经济性无形劣化的质虽

由于无形劣化中.技术性无形劣化因参照物不易确定，给正确度量带來了困难.所以对无形 劣化的度址通常只讨论经济性无形劣化的度虽问題。

无形劣化（经济性）的度址公式如下：

\口=1 丄

% P

。

式中：0:无形劣化系数：

p0:现有设备的原值：

R：再生产的同样设备的价值。

（三） 设备的综合劣化

实际上，设备不论是在使用中，还是处于闲宜状态?设备的有形劣化和无形劣化始终都同时 存在。不论是设备的有形劣化.还是无形劣化.均反映为设备的技术和经济价值的下降或丧失。 换言之，设备的有形劣化和无形劣化，都可以归结为设备的技术劣化和设备的经济劣化。而设备 劣化就是设备技术劣化和经济劣化综合作用的结果。统称作设备的综合劣化。综合劣化的度虽公 式是：

卩=1_（1_必_0）

式中： /:综合劣化系数：

a ：有形劣化系数： 0：无形劣化系数。

从另一个角度來考虑，设备由于物理的、化学的作用?使它与新设备相比较，技术性能日趋 下降.这就称作设备的绝对劣化（老化九随时间的向前推移，原设备的经济价值逐渐下降.与 性能优片的最新同类设备相比.在精度.生产效率等方面又都存在若明显的差距，这就是设备的 相对劣化.或称为陈旧化。因此.从技术和经济的角度來研尤设备的劣化?他们之间有图2的关 系。

图2设备劣化的关系

综上所述?设备的劣化分为冇形劣化及无形劣化二大类，二者综介作用称为设备的综合劣化. 其含义及度址如表2所示。

表2设备劣化的分类及度量

区分 种类 意义 设备在使用过程中.在外力作用下 受到机使用劣化 械碰撞、摩擦.介质的浸蚀 等造成的劣化 度址 R a =— h a：有形劣化系数 有形劣化 自然劣化 设备因自然力作用，而造成的劣化 设备在受到不可抗拒的自然灾害或 意外灾害的侵袭所造成的劣化。 因技术进步，出现结构更完善.性 技术性 无形劣能更好 化 效率更高的设备，使现有设备价值 相应贬低 R：价值损失 设备原值 灾害劣化 仇 0:无形劣化系数 仇 无形劣化 经济性 无形劣化 因技术进步，生产率提高，消耗下 降，生片：新生产同样设备价格 产同样设备成木下降，使现 有设备原价相对贬值。 人：设备原值 综合劣化 三、设备劣化的表现形』 有形劣化与无形劣化的综合作用 7 = 1_（1_臥1_0） 了综合劣化系数 企业所拥有的设备种类繁多.除建筑.窑炉外.大致可分为机械.电气、仪表.汁算机四类， 这四类设备虽然功能各不相同.但通常都是由备种机械和电气.电子元件及产品构成。而机械类 又都由固定和转动（或滑动）部分组成，电气.电子类则由变斥辭、电动机.开关、接触器.以 及电子元器件构成的电子线路等组成。伙I此，这四类设备的劣化的表现形式就存在较女的共同之 处。现将设备劣化的主要表现形式分述如下：

（一丨机械磨损

机械磨损是设备中作相对运动的机件的主要劣化表现形式?凡是机件之间存在滑动摩擦或滚 动摩擦的部分都存在这种磨损是有规律的，即磨损劣化是有一个发展过程的。

（二） 裂纹

裂纹是设备丄作机件在动戦荷的长期作用下.或在不正常外力的作用下.所产生的一种劣化 的表现形式.是机件疲劳的一种反映。

（三） 塑性断裂和脆性断裂

这也是设备机件常见的一种劣化表现形式。机件在断裂前，可能先出现塑性变形.然后产生 断裂，这称为塑性断裂。有时机件没有明显的塑性变形，就产生断裂.这种断裂称为脆性断裂。

（四） 腐蚀

设备机件在环境介质（如水、空气、酸、碱、盐溶液及其他腐蚀性气体等）的作用下，发生 损坏的过程.称为金屈腐蚀，金屈腐蚀有其木身的特点：

1、 从金廉表浙开始.逐渐向内部潅透和扩展。

2、 金属表而发生变化，如产生剥落.斑点.凹痕或粘附其他的金屈化合物。从而造成金属 机件强度的降

低。

（五） 蠕变

在商温条件下匸作的设备机件.如果受到长期外加应力的作用.则随着时间的増加.机件的 塑性变形不断増加，这就是期变。蠕变会使机件承受负荷的能力下降C

（六） 元器件老化

这是电气、仪表、计算机设备劣化的主要表现形式之一。大量电子元器件构成的电路.以及 由这些电路构成的设备.其中电子元器件往往会随时间而出现老化。如电阻发热后变值，线绕电 阻断线?电解电容器的漏电或干涸.绝缘的劣化等等。这些电子元器件的老化，绝缘强度的下降 或丧失.往往引起设备电性能下降，使控制精度下降.影响产品的产虽.质址。严重时会造成控 制失效，由此可能使被控设备损坏，并可能适成生产的重大损失。

另外，橡胶、塑料等制品.也会随时间的増加而发生老化。

设备劣化的表现形式，除上述六种以外.还有如剥蚀等使齿轮的齿面局部损坏?材质强度不 够而造成齿面局部变形或断裂：电气.仪表、计算机设备因受潮等原因所引起的短路.断路、烧 损等等.这些也是设备劣化的表现形式。

第二节预防设备劣化的对策

一、设备劣化的原因

设备劣化是生产活动中，经常遇到，而且是不能避免的一种现彖。而造成设备劣化的原因是 多方面的，而主要原因则有下述五个方面：

（一）设备木体方缶I: 1、 设备上的问题 （1） 结构不合理.形状不好。 （2） 零部件的强度、刚度不够，元器件选择不片。 （3） 选择的安全系数过小。 （4） 材质选择不恰当。 2、 制造上的间题 （1） 零部件材质与设汁要求不符： （2） 材质有先天性缺陷，如内裂.砂眼、缩孔.夹杂等： （3） 加工精度不高，装配质址差； （4） 热处理质量差.造成零部件强度不合要求： （5） 元器件质量差.不符合设计要求.装配工艺不佳。 3. 安装上的问题 （1） 基础质虽不好： （2） 安装质量低劣.如水平标高不对?中心轴线不正等： （3） 调试质量差，间隙调整不X.精度调整马虎。 （二） 设备管理方而 1. 维护保养上的问题： （1） 点检不良、润滑不出，片物混入，接触不良，绝缘不良： （2） 故障.异常排除不及时： （3） 磨损、疲劳超极限的部件更换不及时： （4） 保温.散热不好.防潮防湿不佳.通风排水不及时。 2、 检修匸作上的问题 （1） 检修质虽低，如装配不好，公差配合不佳，组装偏心?精度下降： （2） 未按il?划检修.不按点检要求检修； （3） 不按标准作业，施匸马虎，调整粗糙。 （三） 生产管理方面 1. 管理h （1） 管理不善.不及时进行操作点检及维护保养： （2） 整理.整顿、整洁.整修工作.不能很好贯彻： （3） 闲宜设备未按规定要求进行动维护： （4） 与设备人员不及时沟通信息.造成貽误： 2、 操作上 （1） 不能正确操作，使用设备： （2） 违反操作规程.进行超负荷运转： （3） 责任心不强，L：作时漫不经心，造成误操作。 （四） 环境条件方面

1、 抗高温.防腐、防冻等保护措施不力： 2、 以外的碰捶.冲击等：

3、 不可抗拒的自然灾害及总外灾害。如台风.暴雨、水灾、地震、雷击.爆炸、火灾等： （五） 正常使用条件下的问題

1、 机体之间有相对运动时，滑动或滚动状态下的正常磨损：

2、 廊、低温.冲击工作状态下，设备金属的疲劳.变形妬变.承载强度下降： 3、 在腐蚀介质条件下工作的设备的腐蚀：

4、 元器件的老化.绝缘的降低，橡胶、塑料件的老化。 二、设备劣化主要原因分析

设备投入运转后，如果管理不善，点检不力，维护不良，则会加速设备的劣化。不论是机械 设备，还是电气、仪表、计算机设备，如果处于给油不良.灰尘占污?螺栓松驰.受热.受潮. 保湿不良及冻结等状态下.都町能加速设备劣化，以下就进一步分析这些因素对加速设备劣化所 起的作用。

（一） 润滑不良

给设备机件相对运动的部位（如旋转.滑动部位）给汕、给脂，以使这些部位润滑良好，减 少摩擦损耗.这是一个常识性问题。、然.其中不包括严禁川油脂作润滑剂的氣气设备中的禁油 部件。对于处在正常运动状态下的设备來说.转动、滑动部位的劣化，如界常磨损、缺陷.甚至 损坏等情况的发生.多数是由于润滑不十，即给油脂不良所造成。

润滑工作有下列三个要点： 1、 选择合适的汕种。

由于润滑油都有一定的粘度，选择时应先考虑滑动血的材质.接触压力和滑动速度.盲目使 用可能适成接触面油膜的破坏?转动或滑动部位摩擦増大?磨耗増加，从而造成接触部分滑动（或 转动）不良，机件温度升商，如此恶性循环，最终导致设备劣化速度加快.甚至造成故障。如轴 承烧毁.接触面极度粗糙.使设备快速劣化。

2、 选择给油。

润滑的机理是油通过滑动面?在滑动面上形成油膜，使其得到润滑。如果供油虽不足，或供 油中断■就产生与上述相同的情况.加速设备劣化.甚至造成设备故障,给油过多,易使汕溢出， 同时搅油时引起温度升高，从而加速油的劣化。

3、 选择给油周期

给油周期和油址有很大的关系.由于润滑油在使用过程中有损耗，因此，任意延长给油周期, 会使设备得到的油址不足，从而同样会加速设备劣化。

所以.给油（脂）丄作应正确理解和学握这三个要点，确保给油（脂）正常进行。

另外，润滑油（脂）在使用时，由于异物混入，发热和其他原因.引起油质的劣化，U劣化 严重时.就不能使用。为此.应在适7的时间检査油的性能.以确认油的劣化程度。给油方法有 强制型、循环型等等，应按设备所要求的方法给油°

由于给油脂作业一般不需婆特别的技术，大筝是一种单纯的重复性工作.所以往往很容易被 忽视。但是一旦断油或给油不良，将加速设备的劣化.甚至引发重大事故。所以.为了维持设备 性能.延长设备滑动及转动机件的使用寿命.给油（脂）是一项必不可少的匸作.一定要加以足 够的重视，这也是设备管理的主要业务之一。要充分理解点检中给油（脂）的丄作内容.确实可 靠地做好给油（脂）工作。

另外，给设备的某些固定部位涂上润滑油脂，可以防止金屈件生锈和被腐蚀。这一点对闲迓 设备极为重要.也不能掉以轻心。

（二） 灰尘沾污（包括井物混入）

众所周知，生产现场总是有很筝灰尘产生.特别是冶炼部门更是如此。而灰尘沾污，不用说 给生产坏境带來污染?同时也构成了对设备及产品质虽的潜在威胁。特别是随着设备的日趋精密. 以及对产品质址的要求越來越商的今天，由灰尘引起的加速设备劣化的事例越來越女，对产品质 虽的影响也越來越大。灰尘能加速油质恶化.使设备的机械磨损址増大，也可能适成阀门阻塞， 操作失灵：金属表面粗糙度増加.产品表而出现疣点等等。机械装配时.紧固处混入灰尘会引起 松弛.公差配合处混入灰尘会引起配合不佳：轴承内夹杂灰尘会引起轴承的界常磨损。在电气仪 表设备中，灰尘将引起开关.接絶器、继电器等的接触不良，严重时甚至造成烧毁爭故：灰尘沾 污也可能使设备绝缘下降，接插件接触不良，造成控制失效.甚至酿成重大设备爭故.这样的事 例不胜枚举。

综上所述.灰尘能对设备造成损害.加速设备的劣化。而灰尘往往是从很小的间隙混入并堆 积起來的。设备安装及维修时，不文明施1：往往造成大址灰尘或异物的混入。因此，在设备点检. 维护时，应充分注意防尘对策.维修时耍注意文明施匸，充分落实防尘措施。

（三） 螺栓松弛

为了使设备发挥其正常功能，很重要的一点，就是固定部分必须确定紧固.可动部分必须动 作灵活正确。这样，设备才能承受在起动和运转时各部分所受到的力和反复冲击，否则，设备将 受到各种界常力的作用，导致机件出现变形。特别用螺栓等连接的部位，反复冲击将螺栓松动， 甚至断裂。

螺栓的松动会使所受的应力发生变化.是导致机件损坏.甚至产生设备事故的原因.这也是 加速设备劣化的原因之一。早期发现螺栓的松弛?应加以紧固，同样，在设备维修后，应加强检 査，凡紧固部分都应加以切实紧固，这是设备管理的重要一环.也是点检业务的一个组成部分。

（四） 受热

生产中常常需要热能。在生产过程中被消耗的能虽?其中的一部分也会转变成热能C然而， 也正是这种热能，却往往带來加速设备劣化的恶果。特别是对电气，仪表.计算机等电子设备， 不但要注意防I上外界热源的T?扰，而且要注意这些设备工作时.木身会发热.要避免这些热虽的 枳聚.这是伙I为温升是影响电子设备稳定L：作的主要因素之一，过岛的温升能引起电子元件性能 下降.绝缘体老化，甚至烧坏元器件或绝缘件。所以.对于无用热虽的积聚点要特别采取描施进 行散热.对有用热源.则要采用有效的隔热的措施，将它与其他设备隔离.将热源对其他设备的 影响程度减到战小。这二种方法.起到一个相同的作用，那就是尽址减少设备的受热损害。

（五） 潮湿

对电气装置、电子设备.润滑装宜等设备.应持别注总:防潮。因为潮湿将加剧腐蚀.并使绝 缘材料性能下降。另外，在湿度大的环境里.散热受到阻碍，会促使润潸剂性能劣化.金屈件也 容易生锈和被腐蚀。因此.要注总湿度。湿度大的场所，除采取可能的防潮，通风措施之外，还 必须加强设备的点检维护。

（六） 保温不良

除J'有用热源要求保温，以防热虽散发而导致热源热效率的降低外，还要采用隔热描施.防 止热址对其他设备的影响。对某些设备而言，在寒冷的冬季亦嬰求保持一定的温度。例如，从润 滑油的特性來看.温度过低会造成润滑油的粘度增大，流动性变差，因而会适成被润滑设备的润