机泵设备典型故障的预防性维护措施研究

庞新胜

（广东众和化塑股份公司圣风气体分公司，广东 茂名 525000）

摘 要：针对机泵设备典型故障的预防性维护问题，结合可靠性工程与故障预测模型，提出基于状态监测的动态维护策略。通过分析机械密封失效、轴承损坏及泵轴弯曲等故障的成因，构建了融合振动检测、油液分析与红外热成像的多维诊断体系，并引入威布尔分布模型优化维护频次。案例应用表明，该方法显著降低了非计划停机次数，延长了设备平均故障间隔时间，同时实现了总维护成本的净节约。

关键词：机泵设备;预防性维护;状态监测；可靠性工程

0 引言

机泵设备作为工业流程的核心装置，其故障易引发连锁事故并造成重大经济损失。当前，机械密封失效、轴承损坏及泵轴弯曲等问题普遍存在，传统被动维修模式难以满足高可靠性需求。本研究以石化企业机泵为对象，旨在探索基于状态监测的预防性维护策略，通过融合可靠性理论与智能诊断技术，构建动态维护框架。研究依据威布尔分布模型量化故障规律，并依托振动信号分析、油液磨粒检测及热成像技术实现故障早期预警。研究成果可为工业设备维护提供科学决策支持，对降低停机风险与运维成本具有重要意义。

1 机泵设备典型故障分析

机泵设备作为工业流程中的关键装置，其可靠性直接影响生产系统的稳定运行。机械密封失效、轴承损坏以及泵轴弯曲构成最常见的典型故障类型。机械密封失效通常表现为介质泄漏，不仅造成资源浪费，更可能引发安全事故；轴承损坏往往伴随异常振动与噪声，加速设备整体劣化；泵轴弯曲则直接导致转子失衡，引发连锁性机械损伤。这些故障的突发性与连锁效应使得及时诊断尤为关键。故障主要成因囊括材料疲劳、操作不当及环境因素3个方面。长期连续运转引发的金属疲劳会显著削弱关键部件强度；启停流程不规范或超负荷运行等操作问题则直接诱发应力集中；此外腐蚀性介质侵蚀与固体颗粒磨蚀等环境因素会不可逆地损伤过流部件表面完整性。多重因素的叠加效应极大程度上缩短了设备使用寿命周期。

2 预防性维护措施研究

2.1 维护策略

当前主流策略分为基于时间周期的计划性维护和基于状态监测的动态决策。前者适用于故障模式稳定的部件，具有管理简单的优势；后者通过实时追踪振动频谱、油液分析等参数，精准捕捉设备劣化趋势，特别适用于渐发性故障的旋转设备。策略选择需综合设备关键性、故障特性及成本效益，实践中常采用混合模式：对密封件等易损件执行定期更换，同时对轴承等核心部件实施状态监测，在资源约束下实现维护效能最大化。

故障率预测是制定维护计划的关键环节，其基础公式见式(1）。

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