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1、第四章 设备合同管理第一节 设备合同管理概述1999年3月15日第九届全国人民代表大会第二次会议通过了中华人民共和国合同法，1999年10月1日起施行。该法由总则、分则和附则三部分组成。一、 合同的概念合同是平等主体的自然人、法人、其他组织之间设立、变更、终止民事权利义务关系的协议。设备工程合同是委托人与承包商就完成设备工程明确相互权利义务的协议。它包括设备工程设计合同、设备工程采购合同、设备工程加工承揽合同、设备工程安装合同、设备工程保险合同等内容。二、 合同法的基本原则1、平等原则合同法律关系中的双方当事人，不论自然人、法人，不论所有制的性质，不论经济实力的强弱，其法律地位平等，任何一方不
2、得把自己的意志强加给另一方。平等原则是合同法律关系最本质特征的集中反映，是贯彻其他原则的前提和基础。2、自愿原则其含义是，当事人按照自己的意思缔结合同；决定合同的内容和对方当事人的选择；在不违反法律强行性规定的前提下，自主选择合同的形式。3、公平原则合同内容的确定应按社会公认的公平观念进行，合同一方当事人或第三方确定合同的内容时，只有符合社会公认的公平观念时，才对双方当事人发生法律约束力。4、诚实信用原则诚实信用原则是民事活动应遵循最重要的原则。诚实信用是指，合同当事人在订立和履行合同以及合同终止后的全过程中，都要讲诚实，守信用，相互协作，不得滥用权力。5、遵守法律、维护社会公共利益的原则当事
3、人订立、履行合同应当遵守法律和不得损害社会公共利益。在一般情况下，合同的订立和履行，属于合同当事人之间的民事行为，其主要涉及当事人的利益。6、依法成立的合同对当事人具有约束力的原则当事人应按照合同的约定履行各自的义务，非依法律规定或者取得相对人的同意，不得擅自变更或者解除合同；如果不履行合同义务或者履行合同义务不符合约定，应当依法承担违约责任。第二节 设备设计合同管理一、 设备工程设计合同概述1、设备工程设计合同的概念设备工程设计合同是委托人与设计人就完成设备工程的设计明确相互权利义务的协议。2、设备工程设计合同的作用设备工程设计合同的作用表现为：（1） 有利于保证设备工程设计合同任务保质、保
4、期、保量顺利完成。（2） 有利于委托与承包双方明确各自的权利、义务的内容以及违约责任，一旦发生争议，责任明确，避免了许多不必要的争执。（3） 促使双方当事人加强管理与经济核算，提高管理水平。（4） 为设备监理工程师在项目设计阶段的工作提供了监理依据、 3、设备工程设计合同内容（1）订立合同以及的文件；（2）委托设计任务的没人、范围；（3）委托人应提高的有关资料、文件；（4）设计人应完成的设计成果；（5）设计费及支付；（6）其他；（7）违约责任。设备工程设计合同如果对技术的开发、转让、咨询或服务有特定要求或对相关知识产权需要特殊保护的，当事人应签订专门的技术合同。设计阶段的合同控制大型的设备工程
5、项目在合同中会设计很多标准和规范，承包商必须认真地执行合同规定的设计规范和标准，相对承包商的设计部门人员来讲，了解和熟悉的是它们习惯使用的规范和标准，而对于合同中规定的规范和标准不一定能够全面熟悉并遵守，例如某石化项目中一个单项装置，业主在合同中规定的规范、标准和程序就多达558个（其中涉及工程实践标准199个、技术规范123个、各种程序236个）。而承包商设计部门的人员不可能对这些规范、标准、程序都了解。因此，设计输出就会在线性化发生很多的设计变更，设计变更越多越反映出设计输出不成熟，最终会造成进度的延迟，工时和物力的浪费。因此，加强对设计过程的控制，让设计人员事先了解并使用合同规定的技术规
6、范和标准，使他们在使用时知道应该注意到合同的规定。另一方面应加强对设计输出的审查，按程序规定实施阶段性的设计评审，使设计输出复合设计输入的要求，到达合同规定的技术性能和工艺要求。第三节 设备采购合同管理一、设备采购合同概述1、设备采购合同概念设备采购合同，是指设备出卖人将设备的所有权转让于买受人，买受人支付价款的合同。2、设备采购合同特征设备采购合同属于买卖合同，具有买卖合同的一般特征：（1）出卖人与买受人订立买卖合同，是以转移财产所有权为目的。设备的出卖人应担保享有标的物的所有权或者处分权。法律、行政法规禁止转让的设备不得以其为采购合同标的物；限制转让的设备，订立采购合同应依照有关规定。设备
7、的所有权自标的物交付时起转移，但法律另有规定或者当事人另有约定的除外。当事人可以在设备采购合同中约定买受人未履行支付价款或者其他义务的，设备的所有权属于出卖人。设备所有权转让不包含设备中体现的知识产权。（2）买卖合同是双务、有偿合同。所谓双务有偿是指合同双方互付一定义务，出卖人应当保质、保量、如期交付合同定购的设备，买受人应当按合同约定的条件接受货物并及时支付货款。（3）买卖合同是诺成合同。除了法律有特殊规定的情况外，当事人之间意思表示一致，买卖合同即可成立，并不以实物的交付为合同成立的条件。二、设备采购合同主要内容设备的采购合同，形式上分为约首、合同条款和约尾三部分。约首主要写明采购方和供货
8、方的单位名称、合同编号和签约地点。约尾是当事人就条款内容达成一致后，最终签字盖章时合同生效的有关内容，包括签字的法定代表人或委托代理人、开户行和账号、合同的有效起止日期等。设备买卖双方的实体权利和义务，均由合同条款来约定。合同条款应包括以下几个方面内容：（1）产品名称、商标、型号、生产厂家、定购数量、合同金额、供货时间及每次供货数量（2）质量要求的技术标准、供货方队质量负责的条件和期限；（3）交（提）货地点、方式；（4）运输方式及到站费用的负担责任；（5）包装标准、包装物的供应与回收；（6）验收标准、方法及提出异议的期限；（7）结算方式及期限；（8）如需提供担保，另立合同担保书作为合同附件；（
9、9）违约责任；（10）解决合同争议的方法；（11）其他约定事项。三、设备采购阶段的合同控制设备工程项目所需的设备，多数情况下由业主自行采购。若设备工程中的设备由承包商负责采购，重要的是合格供应商的选择，承包商采购设备过程中对供应厂家的比较和选择，应将结果报业主。对重要的关键设备采购可按上一章所述的招标投标过程进行控制。此外，对于重要设备还要对设备制造厂家实施设备监造是设备采购过程的重要程度，分级进行监造和管理。实施监造程度的等级，一般分为A、B、C、D四个等级，即A级为凭合格证接受；B级为出厂前的最终检验接受；C级为干警事先设定的见证点进行监造，出厂前进行验收；D级为派员驻厂实施监造，对设备的
10、制造进行全过程的控制。根据设备工程的采购计划同时制订出所有设备的监造计划，对需要事先设定的见证点进行监造的设备，在采购合同中应作出规定，把需要见证的项目列出见证表或者事后在供应商提交的质量检验计划上设立需要见证的项目，以便对设备的制造过程的质量进行控制。设备制造过程中的油漆、包装、储运等环节，也是不容忽视的控制环节。由于油漆、包装、储运的问题，造成设备到达工地现场无法直接安装，有的甚至损害严重，不得不返厂返工或返修。例如某设备工程项目的实施中，发生了许多类似问题：大型变压器，由于内部铁芯与壳体的隔离不好，运输到工地发现铁芯接地而返厂检修；汽轮机整体转子，由于轴承托架固定不好，在运输过程中串位，
11、造成叶片损害甚至报废；转子轴径因防护不良而锈蚀，造成严重后果；精密仪器受潮生锈、受震动发生偏差等。一旦发生类似问题，将导致工期拖延、成本增加。这一环节的控制，一方面要加强检查，另一方面可以通过投保避免风险。当设备到达工地现场后，业主与供货方应共同检验，一般需要对到货的现状进行拍照，包括卸货前捆绑、就位的状况，特别是外观有损坏的地方。对到货的数量进行清点，核对发货清单与实物是否一致，对所有的检查结果经承运人确认在记录上签字。对设备的外观检查时，如有必要可取下部分罩壳或挡板，作进一步检查，以便查明内部结构安装，加工质量和清洁状况。对特殊防护措施的部位，如充氮保护要检查氮气压力，有否泄露；充油部位有
12、否漏油等。对设备内部的质量问题，能够当场检验的，应在卸货后立即检验（如电气的绝缘），以便及时发现问题。设备运抵现场后，对设备维护和防护也是应该注意的问题之一。设备到达现场后，应及时建立维护和防护记录，对不同的设备维护和防护的要求是不一样的，因此，要有专人负责对各种设备做记录，包括定期检查绝缘状况、通电加热烘干、充氮压力、干燥剂状态、转动部件灵活与否、各种表计状况、转子盘转等，对仓储条件有特殊要求的设备，按照要求对温度、湿度进行控制，及时记录温湿度的变化，将其控制在允许范围内。对室外露天仓储的设备应检查原包装的完好程度，应有一定的防雨雪、防台风、防积水、防火、防鼠等措施。在采购过程中，对供货商提
13、供的文件应注重文档管理。一般来讲，供货商提交的设备安装、维护、运行等文件，应包括流程图、布置图、安装详图、管线清单、材料及备件清单、电气图、终端图、噪音数据、计算书、安装、运行说明书、维护手册等。在设备采购合同履行中，还应对供应商按照设备采购合同规定为设备调试提供的备品配件进行查验，并督促其在设备调试期间提供一定的技术支持和服务。第四节 设备承揽合同管理一、设备承揽合同概述1、设备承揽合同的概念设备承揽合同是揽承人按照定作人的要求完成工作，交付工作成果，定作人给付报酬的协议。承揽包括加工、定作、修理、复制、测试、检验等工作。承揽合同的内容包括承揽的标的、数量、质量、报酬、承揽方式、材料的提供、
14、履行期限、验收标准和方法等条款。2、设备承揽合同的特征设备承揽合同具有以下特征：（1）设备承揽合同的标的是特定的工作成果，而不是一般的工程设备。（2）设备承揽合同的工作成果要具有相应的物质形态。（3）承揽人应以自己的设备、技术、劳力完成工作成果。二、设备制造阶段的合同控制1、制造过程的见证当设计确定后，工程设备的质量好坏，在很大程度上取决于制造加工过程的控制。从原材料的采购，到毛坯形成、热处理、粗加工、焊接、精加工、无损探伤、水压试验、部套试验、总装配、油漆，直到包装，任何工序出现问题都会影响设备的质量。在设备承揽合同中所规定的材料代用、作业指导书、质量检验和试验计划、焊接工艺规范等工艺文件应
15、经业主或设备监理工程师的审查。承包商应根据审查的意见进行必要的文件修订，以保证制造过程复合业主和合同的要求。设备监理工程师部件要审查工艺文件，而且对质量检验和试验计划上的R（文件见证点）/W（现场见证点）/H（停止待检点）实施见证。对R点的见证是对文件和记录进行审核，检查相关的文件与记录是否齐全、完整，是否有效，例如原材料进场的原始凭证包括厂方的合格证、机械性能试验和化学分析报告等；制造过程中应作的报告或记录。对W点的见证，是指在制造工序进行到该W点之前，承包商必须书面通知业主代表或设备监理工程师实施见证，若进行到该工序时业主代表未到现场，承包商可以继续进行下道工序，但要由业主代表确认，对W点
16、的见证不仅是停留在该点的工序上，首先应检查该工序之前的工序是否符合要求，该工序执行的工艺文件和图纸是否有效；其次应检查操作者的资格，特别是特种作业人员如是否取得特种作业操作资格证书；再次应检查机械设备是否适用，精度能否保证；加工的材料是否符合图纸要求；作业场所包括光线、环境、温度、尘埃等是否合适；检查工人使用的测量器具是否合格等。对H点的见证，内容与W点的见证类似，但程序有所不同，若业主代表未能到达制造现场时，除非事先得到业主的书面同意，否则制造工作必须停止，不可继续进行下道工序。通过R/W/H的见证，设备监理工程师应在相应的文件上签字。为确保设备制造质量符合合同要求，当事人在合同中应明确规定
17、对质量控制点（R/W/H）见证的实施办法，包括对W/H见证的通知时间、通知办法，H点的等待时间长短，承包商的工作超越见证点后的补救措施等。2、对检查出的设备质量问题的处理对检查出的设备质量问题按其严重程度实施分级管理。对于一个大型的设备工程项目，设备的设计、制造、安装、调试等各阶段，出现的质量问题可能会有上千个之多，应根据其性质、严重程度、影响范围及处理方法等因素进行分类，分为一般的、重要的与严重的三类。通常这三类质量问题的数量是呈金字塔形式分布的，一般的不合格数量应占大多数，重要的数量占其次，而严重的不合格数量应该是极少数的。再按照质量问题的分类界限与定义，明确其负责部门与处理权限，并规定不
18、同的流转顺序。对于一般的质量问题，可以由承包商自行处理并记录，以备业主检查；对于重要的质量问题可以作为信息通报业主，若业主对其分类与处理方法有异议时，再予以纠正；对于第三类严重的质量问题，它可能会影响到设备的最终功能或者影响到设备的寿命及强度，对于这类质量问题的处理与纠正方案必须经过业主的同意与批准后，方可实施。应当注意的是，很多承包商往往对质量问题的发生、评估、处理、再见证的过程重视不够，由检查员或工长、车间主任全权处理，用“整改通知单”甚至口头通知予以处置，不做任何记录，更不向业主通知信息，片面地认为质量问题不需要保留任何的记录，记录多就表示质量不好，质量问题在其内部进行“消化”，甚至很严
19、重的质量问题也不通知业主，把一个不合格的产品或有潜在隐患的设备交给业主。事实上，质量问题数量的多少是反映了对设备质量的控制程度，并不能直接说明设备质量的好坏，恰恰相反，若一个设备工程项目实施过程中没有任何质量问题的发生，设备工程质量更值得怀疑。对设备质量问题的处理，应要求承包商制定质量问题的控制程序，根据现场实际发生的质量问题的情况，每月或每季度编制一份设备质量问题报告，使各相关单位能十分清晰地了解到实际发生了多少各类质量问题，对每个质量问题处理的过程，问题解决的程度，何时能够全部解决等信息。第五节 设备工程安装合同管理一、设备工程安装合同概述1、设备工程安装合同的概念设备光信号安装合同，是发
20、包人和承包人为完成商定的设备安装调试工作，明确相互权利、义务关系的合同。依照设备工程安装合同，承包人应完成一定的设备工程安装调试任务，发包人应提供必要的条件并支付工程价款。设备工程安装合同中，代表发包人进行合同管理的是设备监理工程师，工程师可以是发包人委派的发包人代表，也可以是监理单位派出的注册设备监理师。2、设备工程安装合同类型以付款方式进行划分，设备工程安装合同可分为以下几种：（1）总价合同总价合同，是指在合同中确定一个完成项目的总价，承包人据此完成项目全部合同内容的合同。这种合同类型能够使发包人在评标时易于确定报价最低的承包商，易于进行支付计算。但这类合同仅适应于工程量不太大且能精确计算
21、、工期较短、技术不太复杂、风险不大的项目。因此，采用这种合同类型要求发包人必须准备详细全面的设计图纸和各项说明，使承包人能准确计算工程量。（2）单价合同单价合同，是指承包人在投标时，以招标文件就分部分项工程所列出的工程量表确定各部分项目工程费用的合同类型。这类合同的适用范围比较宽，其风险可以得到合理的分摊，并且能鼓励承包人通过提高工效等手段从成本节约中提高利润。这类合同履行中需要注意的问题则是双方对实际工作量的确定。（3）成本加酬金合同成本加酬金合同，是由发包人向承包人支付工程项目的实际成本，并且按照事先约定的某一种方式支付酬金的合同类型。在这类合同中，发包人须承担项目实际发生的一切费用，因此
22、也承担了项目的全部风险。承包人由于无风险，其报酬往往也较低。这类合同的缺点是发包人对工程造价不易控制，承包人也往往不注意降低项目成本。这类合同主要适用于以下项目：一是需立即开展工作的项目；二是新型的工程项目，或对项目工程内容及技术经济指标未确定的项目；三是风险大的项目。3、合同类型的选择在才仅讨论以付款方式划分的合同类型的选择，合同的内容视为不可选择。选择合同类型时应考虑如下因素：（1）项目规模和工期长短如果项目的规模较小，工期较短，合同类型的选择余地较大，总价合同、单价合同及成本加酬金合同都可选择。如果项目规模大、工期长，则项目的风险也大，合同履行中的不可预测因素也多。这类项目不宜采用总价合
23、同。（2）项目的竞争情况如果在某一时间和地点，愿意承包某一项目的承包人较多，则发包人拥有较多的主动权，可依照总价合同、单价合同、成本加酬金合同的顺序进行选择。（3）项目准备时间的长短对于不同的合同类型，发包人和承包人分别需要不同的准备时间和费用。总价合同需要的准备时间和费用最低，成本加酬金合同需要的准备时间和准备费用最高。对于一些紧急的项目如抢险救灾等项目，给予发包人和承包人的准备时间非常短，因此只能采用成本加酬金的合同形式。反之，则可采用单价或总价合同形式。（4）项目的外部环境因素项目的外部环境因素包括：项目所在地区的政治局势是否稳定、经济局势因素（如通货膨胀、经济发展速度等）、交通状况、生
24、活条件等。项目的外部环境恶劣意味着项目的成本高、风险大、不可预测的因素多，承包人很难接收总价合同方式，而较适合采用成本加酬金合同。二、设备安装阶段的合同控制设备安装的施工质量，对设备工程的进度、质量、费用都会产生重大影响。为了降低设备安装阶段给整个设备工程项目带来的风险，对设备安装过程进行控制是极为必要的。在设备安装阶段，应按照设备安装合同的规定，要求承包商编制质量检验计划ITP（Inspection and Test Plan），设立质量控制点。该质量检验计划必须报设备监理工程师或业主批准，并在质量检验计划上加设业主的控制点。对大学或重要的设备，还应要求承包商编制相应的安装作业指导书，报设备
25、监理工程师或业主审批。业主对作业指导书提出审查意见的，承包商应按业主的意见修订作业指导书，再经业主批准。只有经业主的批准，安装作业指导书方可供现场使用。为了控制设备安装质量，对安装过程应实施见证签字确认程序。凡质量检验计划上有业主设置的质量控制点（B/W/H），业主或设备监理工程师应派代表参加见证。此外，在设备安装过程中，承包商还必须建立安装记录，有些安装记录的数据必须经过业主签字认可。安装工作结束后，在移交给调试部门之前，必须有一次联合检查的步骤，即承包商的专业人员、业主代表包括各种专业的人员和调试、运行人员参加的联合检查。各专业人员从不同角度，按各专业的要求对设备的安装提出不符合标准或没有
26、满足合同的地方，需要承包商按未完成项或消缺项来处理。联合检查的结果应该记录在案，并有人对这些问题的处理进行跟踪，对每一项问题的处理结果，应由业主代表签字认可。当这些未完成项或消缺项全部清理完毕，该设备即安装完毕，可以进行设备调试，设备的管辖权由调试人员接管。三、设备调试阶段的合同控制工程设备的调试和试运行是工程设备移交给业主的最后阶段，也是风险较大的阶段，无论对设备还是对人身的安全都是至关重要的。因此，应采取相应的措施来降低该阶段的风险。在调试开始前，应要求承包商提交设备工程的调试计划，把整个工程分解成若干个子系统或单元，明确各个子系统或单元的调试项目或联动试验。当安装调试计划将对某一子系统或
27、单元进行调试时，还应对进入该调试区域的人员进行培训，使他们了解程序的要求和注意事项。凡进入该调试区域工作的人员都应由调试指挥部门统一核发安全工作证卡，安全工作证卡的内容包括工作的性质、什么系统、哪个部位、是否动火作业、申请工作时间的长短、工作人员数量、负责人姓名、监督人姓名等内容。调试区域周围应设置警示标志、警戒线，任何人员应凭安全工作证卡方可进入调试隔离区工作，在给定的时间内必须规划安全工作证卡，则要办理延期手续，总之，没有许可是不能在隔离区域内工作的。在调试区域的所有电源开关、配电盘、阀门、手轮都应挂牌上锁，没有许可不能摘牌开锁。挂牌的种类分为“警示”“禁用”“在用”几种状态。在隔离区内工
28、作完毕必须恢复原状，归还安全工作证卡时，由调试指挥部的人员确认已恢复原状并收回安全工作证卡。调试工作必须使用规定的调试记录表格进行记录，由调试人员在每张表格上签字，并且每张检查表格都应留有业主代表签字的地方。调试记录表格分为两类：一类是调试前的系统安装检查表，以验证系统是否具备调试的条件，安装工作是否符合要求；另一类是调试数据记录表，用以记录设备的性能、参数、各项指标是否达到设计的要求，设备在各种工况下运行是否满足合同的要求。尽管调试工作是在安装工作结束后进行的，但其准备工作应在设备安装阶段时开始。例如某石化项目汽电联产装置总共的调试表格达5167份，整个调试阶段的所有表格都经过业主代表签字确
29、认，在这种情况下，调试工作是受控的，提供的数据是可靠的。通过这些记录表格的使用和现场相关程序的贯彻，可以很大程度的降低业主的风险。第五章 设备故障与诊断管理设备故障，一般是指设备或系统在使用中丧失或降低其规定功能的事件或现象。设备是企业为满足某种生产对象的工艺要求或为完成工程项目的预计功能而配备的。设备的功能体现着它在生产活动中存在的价值和对生产的保证程度。在现代化生产中，由于设备结构复杂，自动化程度很高，各部分、各系统的联系非常紧密，因而设备出现故障，哪怕是局部的失灵，都可能造成整个设备的停顿，整个流水线、整个自动化车间的停车。设备故障直接影响企业产品的数量和质量。通过探索故障发生的规律，对
30、故障进行记录，对故障机理进行分析，以采取有效的措施来控制故障的发生。故障是设备在寿命周期过程中必然要发生的现象，它使设备暂时或永久地丧失其功能。通过对故障产生机理的了解，人们一方面从设备的设计、制造、安装、维护过程中尽量寻找减少和延迟故障事件的办法。另一方面，又从设备状态监测和设备故障诊断中，努力提高故障发生的预知性，以便采取适当的措施，在考虑故障的条件下力求设备的寿命周期费用最省，提高设备的效益。第一节 设备故障的分类设备故障是多种多样的，可以从不同角度对其进行分类。按发生状态，设备故障可分为：（1）渐发性故障，是由于设备初始参数逐渐劣化而产生的，大部分机器的故障都属于这类故障。这类故障与材
31、料的磨损、腐蚀、疲劳及蠕变等过程有密切的关系。（2）突发性故障，是各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用而产生的，这种作用超出了设备所能承受的限度。例如：因机器使用不当或出现超负荷而引起零件折断；因设备各项参数达到极值而引起的零件变形和断裂。此类故障往往是突然发生的，事先无任何征兆。突发性故障多发生在设备初期使用阶段，往往是由于设计、制造、装配以及材质等缺陷，或者操作失误、违章作业而造成的。按性质，设备故障可分为：（1）间断性故障，指设备在短期内丧失其某些功能，稍加修理调试就能恢复，不需要更换零部件。（2）永久性故障，指设备某些零部件已损坏，需要更换或修理才能恢复使用。按影响程度，设备故障可分
32、为：（1）完全性故障，导致设备完全丧失功能。（2）局部性故障，导致设备，某些功能丧失。按发生原因划分，设备故障可分为：（1）磨损性故障，由于设备正常磨损造成的故障。（2）错用性故障，由于操作错误、维护不当造成的故障。（3）固定的薄弱性故障，由于设计问题使设备出现薄弱环节，在正常使用时产生的故障。按危险性，设备故障可分为：（1）危险性故障。例如，安全保护系统在需要动作时因故障失去保护作用，造成人身伤害和机床故障；制动系统失灵造成的故障等。（2）安全性故障。例如，安全保护系统在不需要动作时发生动作；造成机床不能起动的故障。按发生、发展规律，设备故障可分为：（1）随机故障，故障发生的时间是随机的。（
33、2）有规则故障，故障的发生有一定规律。每一种故障都有其主要特征，即所谓故障模式，或故障状态。各种设备的故障状态是相当繁杂的，但可归纳出以下数种：异常振动、磨损、疲劳、裂纹、破裂、过度变形、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、松弛、绝缘老化、异常声响、油质劣化、材料劣化、粘合、污染及其他。第二节 故障产生原因设备故障产生的原因可分为源发性先天原因（设计原因、材料原因、制造原因、安装原因等）和后天管理原因（保养原因、修理质量原因、操作原因、使用原因等）。源发性先天原因：1、设计原因 原设计结构、尺寸、配合、材料选择不合理、超出零件强度、刚度、稳定性等许用条件等。2、原材料缺陷 材料选用不符合技术条件，材质不符
34、合规定的标准，铸、锻、焊件本身存在缺陷，热处理变形是产生磨损、腐蚀、过度变形、疲劳、破裂等现象的原因。3、制造原因 原制造的机加工、铸锻、热处理、装配、标准元器件，从毛坯准备、切削加工、压力加工、热处理、焊接和装配加工，到机械设备完成在机制工艺过程的每道工序中，都有可能积累应力集中，或产生微观裂纹等缺陷，经装配使用时才在工作状态下显现出来的原因。4、安装原因 建筑基础、垫铁、地脚螺栓、水平度、防振等原因。后天性管理原因：1、设备保养原因 润滑、擦拭、紧固、调整等原因。其中润滑包括润滑不良、不及时润滑，油质不合格，油量不足或超量，油的牌号种类错误；加油点堵塞，自动润滑系统工作不正常等。2、维修原
35、因 修理、调整、装配不合格，备件、配件不合格，局部改进不合理等。3、操作原因 操作者精神不集中，不按规程操作，没有培训上岗操作、野蛮操作等。4、使用原因 加工件超规格，加工件不符合要求，超切削规范，加工件超重。设备超负荷等。设备在运转过程中没有预料到的使用条件变化，如出现过载、过热、高压、腐蚀、润滑不良、漏电、漏油、操作失误、维修护理不当等，都会引起设备故障。由以上故障分析可知，设备在进行各种分析时，大多强调设备物质形态方面的原因。事实上，由于管理混乱和管理不善带来的故障，约占故障总数的30%40%。随着科学技术的进步，人们对设备故障的分析不再仅仅停留对硬件形态的方面，而开始重视起软件缺陷造成
36、的故障分析，例如，人的素质、操作技能、管理制度等。第三节 诊断技术与监测所谓设备诊断技术是定量地掌握设备状态（指设备所受的应力、故障和劣化、强度和性能），与此设备的可靠性和性能，识别和评价其故障产生的原因、部位、危险程度，决定其修正方法。设备诊断技术是一门涉及到熟悉、物理、化学、力学、声学、电子技术、机械、传感技术、计算机技术和信号处理技术等多学科的综合性学科。它依靠先进的传感技术与在线检测技术，采集设备的各种具有某些特征的动态信息，并对这些信息进行各种分析和处理，确认设备的异常表现，预测其发展趋势，查明其产生原因、发生的部位和严重的程度，提出针对性的维护措施和处理方法。随着设备复杂程度的增加
37、，各种零部件受力状态和运行状态不同，如变形、疲劳、冲击、腐蚀、磨损和蠕变等因素以及它们之间相互作用，个零部件具有不同的失效原因和失效周期。设备的故障过程实际上是零部件失效过程。机械故障诊断实质上就是利用机器运行过程中各个零部件的二次效应（如由磨损后增大的间隙所造成的振动），由现象判断本质，由局部推测整体，由当前预测未来。它是以机械为对象的行为科学，其最终目的就是力图发挥出设备寿命周期的最大效益。机械设备故障诊断技术方面的检测、分析和诊断的主要方法有：1）振动和噪声诊断法；2）磨损残留物、泄露物诊断法；3）温度、压力、流量和功率变化诊断法；4）应变、裂纹及声发射诊断法。实行按状态维修须根据不同机
38、器的特点，选择恰当的诊断方法。设备诊断基本技术（1）检测技术在进行设备诊断时，首先要定量检测各种参数。有些数值可直接测得，也有许多应该检测部位的数值不能直接测得，因此首先要考虑的是对各种不同的参数值如何监测。哪些项目需长期监测、短时监测或结合修理进行定期测定等。一般对于不需长期监测的量可采取定期停机测定并修理；对不能直接测到的数据可转换为与之密切相关的数据进行检测。尽量采用在运转过程中不拆卸零部件的情况下进行检测。在达到同样效果的情况下，尽量选择最少的参数进行检测。根据设备的性质与要求，正确地应用与选择传感器也是很重要的问题。有些参数的取得，不需要传感器，例如测定表面温度。而有些参数不仅需要传
39、感器，而且要联系监测。要恰当地选择传感器装置以获取与设备状态有关的诊断信息。（2）信号处理技术 信息是诊断设备状态的依据，如果获取的信号直接反映设备状态，则与正常状态的规定值相比较即可得出设备处于某种状态的结论。但有些信号却伴有干扰，如声波、振动信号等，故需要滤波。通过数据压缩，形式变换等处理，正确的提取与设备状态和故障有关的征兆特征量，即为信号处理技术。（3）识别技术 根据特征量识别设备的状态和故障，先要建立判别函数，确定判别函数，确定判别的标准，然后再将输入的特征量与设备历史资料和标准样本比较从而获得设备的状态或故障的类型、部位、性质、原因和发展趋势等结论性意见。（4）预测技术 预测技术就
40、是预测故障将经过怎样的发展过程，何时达以危险的程度，推断设备的可靠性及寿命期。（5）振动和噪声诊断技术 振动和噪声诊断方法，就是通过对机器设备表面部件的振动和噪声的测量与分析，通过运用各种仪器对运转中机械设备的振动和噪声现象进行监测，以防范因振动对各种运转设备产生的不良影响。监视设备内部状况并进而预测判断机器设备的状态。它在不停机的情况下监测机械振动状况，采集和分析振动信号，判断设备状态，从而搞好预防维修，防止故障和事故的发生。正由于振动的广泛性、参数的多维性、测振技术的遥感性和实用性，决定了人们将振动监测与诊断列为设备诊断技术的最重要的手段。它的方便性、在线性和无损性使它的应用越来越广泛。（
41、6）润滑油磨粒检测技术 。磨粒监测的技术方法有铁谱分析技术、光谱分析技术和磁塞分析法，以及过滤分析法等（7）无损探伤技术 无损探伤是指在不损伤物体构件的前提下，借助于各种检测方法，了解物体构件的内部结构和材质状态的方法。无损探伤技术包括超声波探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤以及声发射检测方法。在工业生产和故障诊断中目前应用最为广泛的就是超声波探伤技术。所谓超声波探伤法是指由电震荡在探头中激发高频声波，高频声波入射到构件后若遇到缺陷，会反射、散射、衰减，再经探头接受转换为电信号，进而放大显示，根据波形确定缺陷的部位、大小和性质，并根据相应的标准或规范判定缺陷的危害程度的方法。（8）温度监测技术
42、 温度监测技术是利用红外技术等温度测量的方法，检测温度变化，对机械设备上某部分的发热状态进行监测，发现设备异常征兆，从而判断设备的运行状态和故障程度的技术。其中红外监测技术是非接触式的，具有测量速度快、灵敏度高、范围广、远距离、动态测量等特点，在高低压电器、化工、热工、工业窑炉以及电子设备工作状态监测和运行故障的诊断中，比其他诊断技术，有着不可替代的优势。在机械设备故障诊断中，温度监测也可做为其他诊断方法的补充，在工业领域中被广泛应用。监测的方法1、振动监测在机械设备的监测和诊断中，诊断监测是普遍常用的监测方法。振动是一切回转运动和往复运动机械中最普遍的现象。产生机械振动的应用有很多，归纳起来
43、有以下几方面原因：1）零部件加工或装配中的偏心、轴弯曲，旋转体的材质分布不匀，使设备运转时产生惯性力。2）往复杆件，在往复运动时产生惯性力。3）支承零件以及传动机构零件的磨损、损坏，会使机构及机件随之产生振动。4）设备基座以及动力系统的激励、在振动分析中，通常使用传感器把机械能转换成电能，使传感器产生电信号并与机械振动呈函数关系。振动测量的传感器，一般常用的有位移型传感器、速度型传感器和加速度型传感器三种类型，根据测量参数的不同可选用不同的结构形式。2、温度测量温度是表示物体冷热程度的物理量，也是物质分子运动能量大小的反映和标志。物体在生产或运行过程中许多物理现象和化学作用的结果，大多可归结到
44、温度这个状态量上来，所以在设备中的机型机件和电气元器件，常常会引起温度变化而产生“热故障”。因此，通过温度监测来查出早期设备的故障是十分有效和必要的。例如，机件中由于不正确的故障位置、或过载运行、或轴承的磨损运转、或润滑不良等原因，会产生异常热量。又如电气系统中由于机件间摩擦磨损导致绝缘层破坏，负载过大、电阻值变化，电缆接头老化、松动、接触不良，都会使系统内局部区域产生异常升温。3、裂纹检测在机械构件或零部件的材质中，缺陷是难以避免的，但最危险的是出现裂纹缺陷。这种缺陷产生的原因很多，有的是热加工引起的，有的是焊接不良造成的。也有的是经过长期运行后所产生的疲劳裂纹、蠕变裂纹。如果运行的机件上裂
45、纹产生控制，就会对设备安全和生产安全造成很大威胁甚至严重后果。4、磨损监测磨损状态是机件故障失效的又一种常见形式。由于机器在正常传动和运行中，需要传递转速、转矩和功率，这就会在机件有相对运动的接触部位产生不可避免的磨损。这种磨损造成的故障在机械设备中所占比重较大，同时事故带来的经济损失也较严重。第四节 典型零件故障随着现代工业的发展和科学技术的不断提高，设备正不断朝着大型化、高速化、连续化、集中化、自动化和精密化的方向发展，其组成和结构也变得越来越复杂，这直接导致故障率增加和诊断的异常困难，其中关键零部件如滚动轴承、齿轮等某些细微的损伤性故障或异常若不及时检测并排除，就可能造成整个系统的失效、
46、瘫痪，甚至导致灾难性后果。一、滚动轴承振动故障监测与诊断滚动轴承是机电设备中应用最为广泛的机械部件，也是最易损坏的部件之一。近年来，国内外因轴承损伤性故障而引起的重大事故屡有发生。1、滚动轴承滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四类零件组成，它的主要优点是：摩擦阻力小、启动快、效率高；安装、维修方便；制造成本低、滚动轴承在运转过程中可能会由于各种由于引起损坏，如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都可能会导致轴承过早损坏。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。滚动轴承工作时内、外套圈间有相对运动，滚动体既自转又围绕轴承
47、中心公转，滚动体和圈套分部受到不同的脉动接触应力。根据工作情况，滚动轴承的故障原因是十分复杂的。2、滚动轴承的失效形式（1）疲劳剥落在滚动轴承的滚道或滚动体表面，由于承受交变负荷的作用使接触面表层金属呈片状剥落，并逐步扩大而形成凹坑。若继续运转，则将形成面积剥落水域。由于安装不当或轴承座孔与轴的中心线倾斜等原因将使轴承中局部区域承受较大负荷而出现早期疲劳破坏。（2）磨损当滚动轴承密封不好，使灰尘或微粒物质进入轴承，或是润滑不良，将引起接触表面较严重的擦伤或磨损，并使轴承的振动和噪声增大。（3）裂纹和断裂材料缺陷和热处理不当，配合过盈量太大，组合设计不当，如支承面有沟槽而引起应力集中等，将形成套
48、圈裂纹和断裂。（4）压痕外界硬粒物质进入轴承中，并压在滚动体与滚道之间，可使滚动表面形成压痕。此外，过大的冲击负荷也可以使接触表面产生局部塑性变形而形成凹坑。当轴承静止时，即使负荷很小，由于周围环境的振动也将在滚道上形成均匀分布的凹坑。信号特征（1）轴承内圈损伤轴承内圈产生损伤时，如剥落、裂纹、点蚀等，若滚动轴无径向间隙时，会产生冲击振动。通常滚动轴承都有径向间隙，且为单边载荷，根据点蚀部分与滚动体发生冲击接触的位置的不同，振动的振幅大小会发生周期性的变化，即发生振幅调制。（2）轴承外圈损伤当轴承外滚道产生损伤时，如剥落、裂纹、点蚀等，在滚动体通过时也会产生冲击振动。由于点蚀的位置与载荷方向的相对位置是一定的，所以这时不存在振幅调制的情况。（3）轴承滚动体产生损伤时，如剥落、裂纹、点蚀等，缺陷部位通过内圈或外圈滚道表面时会产生冲击振动。在滚动
