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不正常的運行和故障狀態(tài)（危害處境和故障狀態(tài)）檢測

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發(fā)布時間：2025-08-05 10:55:18 更新時間：2025-08-04 10:55:18

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

引言

在現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)和設(shè)備運行中，不正常運行和故障狀態(tài)（包括危害處境和故障狀態(tài)）的檢測至關(guān)重要，它不僅影響著生產(chǎn)效率和經(jīng)濟成本，更直接關(guān)系到人員安全和環(huán)境穩(wěn)定。不正常運行通常指設(shè)備或系統(tǒng)偏離預期操作參數(shù)但尚未完全失效的狀態(tài)，例如電機轉(zhuǎn)速異常或溫度波動；而故障狀態(tài)則指設(shè)備完全失去功能的嚴重事件，如機械斷裂或電路短路，這些往往導致危害處境，如火災、爆炸或污染泄漏。忽視這些檢測可能導致災難性事故、重大資產(chǎn)損失和法律責任，因此，開發(fā)高效的檢測機制已成為工程領(lǐng)域的關(guān)鍵任務(wù)。隨著自動化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的普及，檢測方法正從傳統(tǒng)的被動響應(yīng)轉(zhuǎn)向主動預測，幫助企業(yè)在早期階段識別并干預潛在風險。本篇文章將聚焦于檢測項目、檢測儀器、檢測方法和檢測標準這四個核心方面，旨在提供一套系統(tǒng)的解決方案，以提升設(shè)備可靠性和安全水平。

檢測項目

檢測項目是指針對不正常運行和故障狀態(tài)的具體參數(shù)或指標，這些項目是評估系統(tǒng)健康狀態(tài)的基礎(chǔ)。常見的檢測項目包括物理參數(shù)異常（如溫度、壓力、振動幅度和噪音水平）、電氣參數(shù)異常（如電流、電壓波動或泄漏電流）以及化學參數(shù)異常（如氣體濃度或液體成分變化）。例如，在機械系統(tǒng)中，過高的溫度可能預示軸承故障；在電力系統(tǒng)中，異常電流波動可能指示短路風險。此外，危害處境的檢測項目還涉及安全相關(guān)指標，如煙霧密度、輻射水平或結(jié)構(gòu)變形，這些都需要實時監(jiān)控以預防事故。選擇檢測項目時需結(jié)合設(shè)備類型和運行環(huán)境，確保覆蓋所有潛在風險點。

檢測儀器

檢測儀器是實現(xiàn)不正常運行和故障狀態(tài)監(jiān)測的具體工具，它們通過傳感器和分析設(shè)備收集數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為可操作信息。常用儀器包括溫度傳感器（如熱電偶或紅外熱像儀）用于監(jiān)控過熱風險；壓力計和流量計用于檢測管道或容器的壓力異常；振動分析儀（如加速度計）用于識別機械部件的磨損或失衡；以及電流表和電壓表用于電氣系統(tǒng)的故障診斷。針對危害處境，高級儀器如氣體檢測儀（用于易燃或有毒氣體）、聲學傳感器（用于噪音泄漏）和視覺監(jiān)控系統(tǒng)（如攝像頭結(jié)合AI算法）可提供即時預警。這些儀器通常集成到SCADA（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)或IoT平臺中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸和分析。

檢測方法

檢測方法是指如何應(yīng)用儀器和數(shù)據(jù)來識別不正常運行和故障狀態(tài)的技術(shù)流程，這些方法強調(diào)效率、準確性和及時性。主流方法包括實時監(jiān)控（通過傳感器持續(xù)采集數(shù)據(jù)并設(shè)置閾值告警）、定期手動檢查（技術(shù)人員使用便攜儀器進行現(xiàn)場測試）、預測性維護（基于歷史數(shù)據(jù)運用機器學習算法預測故障）以及故障診斷分析（結(jié)合專家系統(tǒng)和AI工具隔離問題根源）。例如，在自動檢測中，振動分析方法可運用頻譜分析來識別軸承故障；針對電氣系統(tǒng)，阻抗測試可檢測絕緣失效?，F(xiàn)代趨勢是融合大數(shù)據(jù)和AI方法，如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析傳感器數(shù)據(jù)流，以早期發(fā)現(xiàn)危害處境風險。這些方法需定期更新以適應(yīng)新挑戰(zhàn)。

檢測標準

檢測標準為不正常運行和故障狀態(tài)的監(jiān)測提供規(guī)范框架，確保檢測的一致性和可靠性，這些標準通常由國際或行業(yè)組織制定。關(guān)鍵標準包括ISO 13379（機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和診斷指南），它定義了振動和溫度檢測的基準；IEC 61508（電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全），用于故障狀態(tài)的風險評估；以及ANSI/ISA 84（過程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)），涵蓋危害處境的預防性檢測。此外，行業(yè)特定標準如API 670（石油和天然氣旋轉(zhuǎn)設(shè)備監(jiān)測）和EN 50129（鐵路應(yīng)用安全相關(guān)電子系統(tǒng)）也至關(guān)重要。遵循這些標準不僅提升檢測質(zhì)量，還簡化合規(guī)流程，降低誤報率。

總之，通過系統(tǒng)化的檢測項目、儀器、方法和標準，企業(yè)能有效管理不正常運行和故障狀態(tài)，從而減少停機時間、增強安全防護。未來，隨著數(shù)字孿生和AI技術(shù)的演進，檢測策略將更智能化，推動工業(yè)向預測性維護轉(zhuǎn)型。