01　引言

随着现代化大生产的发展和科学技术的进步，设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素的影响，有时设备会出现各种问题，以致降低或失去预定的功能，造成严重、甚至灾难性的事故，国内外曾经发生的各种空难、海难、爆炸、断裂、倒塌、毁坏、泄漏等恶性事故，造成了人员伤亡，产生了严重的社会影响；在日常生产中，也时常因生产过程不能正常运行或机器设备损坏而造成巨大的经济损失。

严重的灾难性事故触目惊心，不仅造成巨大的经济损失，而且造成很大的人员伤亡和环境污染，在社会上引起强烈反响，例如，美国三里岛核电站和苏联切尔诺贝利核反应堆的泄漏事故曾引起对核电站安全性的争议，对核能的发展产生了影响；美国挑战者号航天飞机失事使美国航天事业的发展一度陷于停顿。这些都是对整整一个产业的打击。还有许多严重事故，如1972 年日本关西电力公司南海电厂3 号机组—600MW 汽轮发电机组因振动引起严重的断轴毁机事故，我国1985 年大同电厂和1988 年秦岭电厂的200MW 汽轮发电机组的严重断轴毁机事故，都造成了巨大的经济损失。在国内外工程施工行业因盾构机、TBM 等大型设备故障，导致出现重大工程事故及人员伤亡事件。因此保证设备的安全运行，消除事故，是十分迫切的问题。

现代设备运行的安全性与可靠性取决于两个方面：一是设备设计与制造的各项技术指标的实现，为此设计中要采用可靠性设计方法，要有提高安全性的措施；二是设备安装、运行、管理、维修和诊断措施。目前，诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我国设备管理和维修工作的三项基础技术，成为推进设备管理现代化，保证设备安全可靠运行的重要手段。

设备检测技术伴随着设备事故的发生不断进步，Z早于1961 年在美国开始研究与应用，在20 世纪60 年代末和70 年代初英国以R.A.Collacorr 为首的英国机械保健中心开始对设备检测技术进行开发研究，并相继在其他国家开始研究应用，如瑞典的SPM 轴承监测技术，挪威的船舶诊断技术，丹麦的振动和声发射技术等。我国设备检测技术研究起步较晚，于1983 年由原国家经济委员会发布了《国营工业交通设备管理试行条例》，1987 年正式颁布的《全民所有制工业交通企业设备管理条例》规定，“企业应当积极采用*的设备管理方法和维修技术，采用以设备状态监测为基础的设备维修方法”，其后冶金、机械、核工业等部门还分别提出了具体实施要求，使我国故障诊断技术的研究和应用在全国普遍开展。

02　盾构机检测技术的研究与应用

盾构机检测技术的研究与应用Z早于1997 年由中铁隧道局在秦岭隧道施工时开始，定时开展设备状态评估和油液检测工作，目前在盾构施工行业使用越来越广泛。

1） 盾构机检测的作用

盾构机的状检测工作是设备正常运转的重要保证，一旦故障停机，就会造成巨大的经济损失，发生严重乃至灾难性的事故。

（1）监测与保护

通过日常检测工作的有效开展，及时发现盾构机潜在故障的早期征兆，以便采取相应的措施，避免、减缓、减少重大事故的发生。

（2）处理与预防

盾构机一旦发生重大故障，利用日常检测数据，对故障原因进行分析，做好预防措施，避免再次发生同类事故。

（3）节约成本

通过对盾构机异常运行状态的分析，揭示故障的原因、程度、部位，为盾构机的在线维修、停机检修提供科学依据，延长运行周期，降低维修费用。三种维修模式成本对比如图所示。

三种维修模式成本对比图

（4）改善性能

通过开展检测工作可充分了解盾构机性能，为改进设计、制造与维修水平提供有力证据。

（5）推动盾构机管理进步

在现阶段，大部分盾构机现场管理仍采用事后维修、定期维修或事后维修与定期维修相结合的方式进行，这些方式不仅造成成本浪费，还会造成盾构机运转状态不可控和工程风险不可控。通过设备检测技术的应用，可将盾构机事后维修和定期维修逐渐向预测维修发展转变，从而推动盾构机现场管理的进步。

2） 盾构机检测技术应用

目前在盾构行业主要采用的检测方式有日常监测、故障处理和机况评估。

（1）日常监测

盾构机状态监测和油液检测是?构机日常监测和维护的主要现代化技术之一。盾构机在日常运行过程中，通过开展对关键系统的状态监测和油液检测工作，及时发现故障的早期征兆，以便采取相应措施，避免、减缓、减少重大事故的发生。

①状态监测。主要采用振动监测、无损检测、压力检测和强度检测等技术对设备的运行情况进行监测。采用振动数据采集仪、超声波探伤仪、热成像仪、工业内窥镜、3D 扫描仪等监测仪器对运行中或在不拆卸的情况下，对设备的运行状态进行监测；收集历史数据，根据历史数据的规律性变化来判断、预测设备未来的状态。

②油液检测。