狀態(tài)檢修與PF間隔
盡管設(shè)備失效的發(fā)展經(jīng)常與時(shí)間無(wú)關(guān)，但當(dāng)他們進(jìn)入或即將進(jìn)入故障過(guò)程時(shí)，大多數(shù)會(huì)給出某種警告信號(hào)。如果能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備即將發(fā)生故障，就有可能采取措施加以防止，避免故障的后果。
下圖就是所謂的P-F曲線，該圖說(shuō)明了故障的發(fā)展過(guò)程。它顯示了一個(gè)故障如何開(kāi)始，并退化到可被探測(cè)的P點(diǎn)，假設(shè)該點(diǎn)沒(méi)被探測(cè)到并采取修正措施，故障通常會(huì)以更大的速度退化到功能故障點(diǎn)F。
潛在故障是一種可鑒別的狀態(tài)，能顯示功能故障即將發(fā)生或正在發(fā)生。潛在故障的例子包括：顯示高爐耐熱材料性能劣化的熱點(diǎn)，顯示軸承臨近故障的振動(dòng)，顯示金屬疲勞的裂紋，顯示齒輪臨近故障的齒輪箱潤(rùn)滑油中的金屬顆粒，輪胎胎紋過(guò)度磨損等。
從潛在故障發(fā)生到演變成為功能故障之間的間隔，即P-F間隔。潛在故障發(fā)現(xiàn)得越早，PF間隔就越長(zhǎng)。PF間隔長(zhǎng)意味著不需要經(jīng)常進(jìn)行檢查，或有更多的時(shí)間來(lái)采取避免故障后果的措施。檢測(cè)潛在故障的監(jiān)測(cè)技術(shù)越靈敏，越有助于開(kāi)發(fā)較長(zhǎng)的PF間隔。
PF間隔不一定是常數(shù)，有時(shí)它在很大的范圍內(nèi)變化，如對(duì)于結(jié)構(gòu)裂紋，研究表明裂紋可探測(cè)到結(jié)構(gòu)失效的時(shí)間分布在6個(gè)月到五年之間，在這種情況下，檢測(cè)的間隔應(yīng)小于可能的最短的PF間隔。
狀態(tài)檢修指檢查設(shè)備的潛在故障，以便采取措施預(yù)防功能故障，或避免功能故障的后果。對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查后，如果能繼續(xù)滿足規(guī)定性能標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備將繼續(xù)使用。也被稱(chēng)為預(yù)測(cè)性維修。
當(dāng)狀態(tài)檢修滿足下列標(biāo)準(zhǔn)，將是技術(shù)可行的。
1.能夠確定一個(gè)明顯的潛在故障狀態(tài)。
2.PF間隔是比較一致的。
3.以小于PF間隔的時(shí)間周期來(lái)監(jiān)測(cè)是可行的。
4.間隔長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)以預(yù)防或避免功能故障后果。
按照檢測(cè)征兆或潛在故障的效應(yīng)，狀態(tài)檢修技術(shù)主要分為以下幾類(lèi)：
1.檢測(cè)潛在故障的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，特別適用于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，諸如以振動(dòng)波、脈沖波和聲波形式散發(fā)的異常能量。
2.檢測(cè)顆粒效應(yīng)，即在部件的運(yùn)行環(huán)境中檢測(cè)因潛在故障引起的大小和形狀各異的離散顆粒釋放。
3.化學(xué)效應(yīng)，通過(guò)化驗(yàn)釋放到環(huán)境中的化學(xué)元素來(lái)檢測(cè)潛在故障。
4.物理效應(yīng)，包括設(shè)備外觀和結(jié)構(gòu)的物理變化，包括檢測(cè)裂紋、斷裂、可見(jiàn)的磨損效應(yīng)和尺寸變化等形式的潛在故障。
5.溫度效應(yīng)，溫度檢測(cè)技術(shù)主要檢測(cè)造成設(shè)備本身溫度升高的潛在故障。
6.電學(xué)效應(yīng)，主要檢測(cè)電阻、導(dǎo)電性、絕緣強(qiáng)度和電位的變化。
狀態(tài)維修的優(yōu)勢(shì)包括：
1.與傳統(tǒng)的定期維修相比，狀態(tài)維修能夠做到該修才修，而非到期必修，避免了不必要的維修，減少了總體停機(jī)時(shí)間與次數(shù)，在提高設(shè)備可用性的同時(shí)，節(jié)省了維修資源與維修時(shí)間。
2.狀態(tài)維修能夠?qū)υO(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷，當(dāng)設(shè)備處于潛在故障時(shí)，能夠準(zhǔn)確判斷設(shè)備的失效部位，能有效地安排維修措施，減少維修工作量，提高維修效率。
3.狀態(tài)維修的應(yīng)用降低了設(shè)備早期故障率的引入，減少了由于人因失誤而引起的設(shè)備早期故障。
4.通過(guò)確定設(shè)備的潛在故障點(diǎn)，狀態(tài)檢修可使設(shè)備獲得其幾乎所有使用壽命，如相比定期更換輪胎，根據(jù)輪胎厚度決定輪胎的更換周期將延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。
5.狀態(tài)維修獲得的運(yùn)行數(shù)據(jù)可作為設(shè)備管理和其他信息系統(tǒng)的支持，例如用于建立龐大的數(shù)據(jù)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)知識(shí)庫(kù)，挖掘設(shè)備故障模式、費(fèi)效模型等。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)施狀態(tài)維修可使電力系統(tǒng)中每年用于設(shè)備檢修的費(fèi)用降低25%-50%，故障停電時(shí)間減少75%，該技術(shù)的實(shí)施降低了設(shè)備全壽期費(fèi)用。
但國(guó)內(nèi)狀態(tài)檢修技術(shù)起步較晚，狀態(tài)檢修的有效開(kāi)展還依賴以下方面的改進(jìn)：
1.定期維修有確定的維修間隔，維修時(shí)間明確，便于決策管理。而狀態(tài)檢修是以設(shè)備使用中的實(shí)際技術(shù)狀況來(lái)進(jìn)行維修決策，管理模式有待發(fā)展成熟。
2.狀態(tài)檢修必須依靠先進(jìn)的檢測(cè)工具和診斷技術(shù)。目前監(jiān)測(cè)手段雖然很多，但技術(shù)成熟、容易掌握和操作，并且使用成本較低的技術(shù)不多?，F(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備偏重于電機(jī)、電氣方面的檢測(cè)，有關(guān)機(jī)械、制動(dòng)方面的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備較少，特別是綜合技術(shù)診斷設(shè)備還是空白。
3.設(shè)備本身技術(shù)水平低，高科技含量少，有的設(shè)備結(jié)構(gòu)限制了狀態(tài)檢修的應(yīng)用，例如設(shè)備自身沒(méi)有檢測(cè)接口，使得實(shí)施狀態(tài)檢修的難度較大。
4.維修數(shù)據(jù)需要加強(qiáng)收集整理和分析。數(shù)據(jù)收集和處理的重要性對(duì)可靠性工程來(lái)說(shuō)是不言而喻的。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集依靠手工進(jìn)行，數(shù)據(jù)零散，遺漏的重要信息較多，在傳抄中又極易出錯(cuò)，因而可信度低，且不利于數(shù)據(jù)共享。
5.人才培養(yǎng)，尤其那些既有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)又懂維修理論，且掌握了專(zhuān)門(mén)技能的維修人才。診斷技術(shù)涉及多種學(xué)科，掌握它需要相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和一定的理論水平。