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【摘要】燃气轮机是航天事业中常用的一种设备，和传统的燃机相比，燃气轮机具有启动快速、排放物污染小等优势；加上近年来科技的进步，燃气轮机的单机功率和热效率有了很大程度的提高，在工业生产上也得到了较大程度的推广使用。可以说该设备的运行正常与否关系着航天工程的成败和工业生产的效益问题，平时要认真关注该设备的运行情况，并提高故障诊断技术。本文就国内外对燃气轮机气路故障诊断技术现状进行分析，并探讨燃气轮机气路故障诊断的方法。
【关键词】燃气轮机；气路；故障；诊断技术
1.前言
燃气轮机是一种热力发动机，通过燃气释放出的热量发出动力，若是燃气轮机出现故障，会造成重大的经济损失，近年来，气路故障出现频繁，不得不引起人们的重视。当燃气轮机气路出现故障时，则会影响到设备的正常运行，气路故障诊断技术可提前查明燃气轮机气路故障部位，保证设备正常运行的同时，还可降低维修成本。
2.燃气轮机气路故障诊断技术现状分析
我国对燃气轮机气路故障的诊断技术研究还处于探索阶段，与国外一些发达国家相比，我国诊断技术还存在一定的差距。我国在燃气轮机气路故障诊断技术中，专家对此做了详细的研究，每个专家的所提出的诊断方法均不相同。例如，范作民指出，在燃气轮机气路故障诊断中，可采用主因子模型方法进行诊断，此方法主要是对故障因子进行研究分析，使用故障隔离准则得出诊断结果，此方法的优势在于解决了故障方程中需要求解的问题，但是，此方法依然是建立在测量参数上，若是参数测量不准确，则会影响到气路故障诊断的准确性。陈恬等人在燃气轮机气路故障诊断中提出神经网络的诊断方法，该方法也是建立在测量参数上，对参数进行离散化处理，然后制作出一个故障决策表等，最后形成一个神经网络故障诊断模型，可对气路部件中存在故障的部件进行诊断。另外，王永泓与翁史烈等多位专家指出，燃气轮机气路出现故障的前兆和故障之间存在的关系，从而所得出的求取方法，结合Petri神经网络诊断方法，又提出了其他的燃气轮机气路故障诊断方法，例如规则诊断法、算法诊断法以及模型诊断法等，在实际的工作当中，根据实际情况，采取适合的方法进行诊断[1]。而后来夏迪对燃气轮机气路故障进行研究过程中，研发了燃气轮机故障诊断系统软件，该软件聚集了大量的数据信息，对收集到的燃气轮机热参数进行综合分析，从而诊断气路是否存在故障。但是，我国在燃气轮机气路故障的研究上起步较晚，当前仍然有国外先进国家有着较大的差距，还需要进行更大的努力。
3.燃气轮机气路故障诊断方法分析
3.1神经网络诊断法分析
燃气轮机气路故障诊断方法，目前常使用的方法有三个，神经网络法就是其中的一个，神经网络对从映射的角度来分析燃气轮机的运行情况，从而判断其是否存在故障，进行燃气轮机气路故障判断工作，原理是对气路故障征兆到故障源这一系列的过程做一个映射。采用神经网络诊断方法的优点在于，该方法具有良好的联想记忆能力，且具有高度非线性等，但是，采用神经网络法进行故障诊断工作，存在一些缺点，例如，采用该方法进行燃气轮机气路故障诊断，不可得出系统内部一些潜在的信息，诊断过程中无法进行详细的阐述，完全属于一个黑箱方式进行故障诊断[2]。掌握网络神经诊断方法的人员有限，原因在于网络神经诊断需要很长的一段时间培训之后，才可掌握此方法，没有参加培训的人员，只是凭借工作经验根本无法掌握故障诊断方法，对该方法有所了解，故障诊断时，所得到的结论也会存在错误现象。由此可见，神经网络诊断，在实际使用当中依然具有一定的难度，需要培训专业人士来负责此项工作。
3.2专家系统诊断方法分析
专家系统诊断方法是在规则的基础上进行气路故障诊断，又将其称之为产生式故障诊断方法，在早期的诊断当中，故障诊断专家系统是建立在规则的基础上进行，专家在实际工作中对燃气轮机气路故障现象做探索、总结，从而得出一些规则，换句话说这些规则都是在专家的总结当中所产生，规则阐述了征兆、故障这两者之间的关系。在燃气轮机气路故障诊断当中，采用此方法进行诊断，其优点表现在该方法操作简单，而且直观形象，对燃气轮机故障表达的一目了然，采用直接的知识就可描述此方法诊断的原理，有理有据，故障诊断人员可以在短时间内判断出故障原因，另外，该方法数据储存的空间与其他诊断方法相比，其空间小，故障诊断人员编程时更方便[2]。但是，使用该方法存在的不足之处是并不是所有故障模式都可以采用科学理论知识解释，更重要的是故障诊断人员若是没有丰富的诊断经验，采用此方法进行诊断，则判断不出故障所在处，尤其是对于没有出现过的故障，即便有经验的诊断人员也手足无措，知识库当中，没有储存相关的预兆规则，进行故障诊断则会出现诊断失败现象，甚至是误诊，对设备的恢复造成很大的影响。
3.3燃气轮机气路常见故障诊断方法分析
当燃气轮机气路出现故障时，对整个设备的运行都会造成不良影响，每一种燃气轮机气路故障的类型均不相同，进行诊断时需要结合实际情况，采用适合的方法，可达到事半功倍的效果。在燃气轮机气路故障诊断技术的研究上，我国对其倍加重视，在研究中发现气路故障的判断，可从具体的机组着手，对其运行情况作详细的研究，针对不同种类的气路故障，采用正确的判断依据进行诊断，可提高诊断的准确性。例如，当出现压气机叶片存在磨损腐蚀现象时，诊断人员可查看到压气机的效率会明显降低；若是涡轮叶片出现污垢聚集现象，此时，涡轮效率会有所降低；当压气机叶片机械出现损伤时，与压气机叶片存在腐蚀一样，压气机的效率会下降；当燃烧室出现故障时，燃烧效率降低，一般情况下效率降低大约在3.00%左右[3]。每一种气路部件出现异常现象时，都会表现出一些现象，虽然所表现的现象不显著，但是，征兆现象研究也是诊断气路故障的一种方法。另外，在燃气轮机故障诊断当中，还使用了模糊理论，对模糊的知识进行一一阐述，其整个推理的过程和人思维推理方式存在相似性，不可描述出故障的严重程度与分析故障的征兆信息，诊断时难度系数较大，但是不可否认的是为故障抢修人员提供重要的维修信息，提高维修效率。
4.结束语
目前，在燃气轮机气路的故障诊断方法上，国内外都给予高度重视，现如今所采用的故障诊断方法虽然可诊断出故障，降低由于气路故障原因所造成的经济损失，但是，每一种诊断方法都具有一定的局限性，在燃气轮机气路故障诊断工作研究上，依然任重道远，因此，各国要支持燃气轮机气路故障诊断研究工作，降低故障所造成的经济损失。
参考文献
[1]李一波，张光明，蒋丽英.航空发动机气路故障诊断技术研究现状[J]燃气轮机技术，2011，21（18）：40-42.
[2]贺星，孙丰瑞，周密，刘永葆，余又红.效率在燃气轮机气路故障诊断中的应用研究[J].燃气涡轮试验与研究，2009，22（3）：188.
[3]夏迪，陈娇，王永泓，翁史烈.基于热参数的燃气轮机故障诊断系统分析软件[J].上海交通大学学报，2009.43（2）：190.
【关键词】燃气轮机；气路；故障；诊断技术
1.前言
燃气轮机是一种热力发动机，通过燃气释放出的热量发出动力，若是燃气轮机出现故障，会造成重大的经济损失，近年来，气路故障出现频繁，不得不引起人们的重视。当燃气轮机气路出现故障时，则会影响到设备的正常运行，气路故障诊断技术可提前查明燃气轮机气路故障部位，保证设备正常运行的同时，还可降低维修成本。
2.燃气轮机气路故障诊断技术现状分析
我国对燃气轮机气路故障的诊断技术研究还处于探索阶段，与国外一些发达国家相比，我国诊断技术还存在一定的差距。我国在燃气轮机气路故障诊断技术中，专家对此做了详细的研究，每个专家的所提出的诊断方法均不相同。例如，范作民指出，在燃气轮机气路故障诊断中，可采用主因子模型方法进行诊断，此方法主要是对故障因子进行研究分析，使用故障隔离准则得出诊断结果，此方法的优势在于解决了故障方程中需要求解的问题，但是，此方法依然是建立在测量参数上，若是参数测量不准确，则会影响到气路故障诊断的准确性。陈恬等人在燃气轮机气路故障诊断中提出神经网络的诊断方法，该方法也是建立在测量参数上，对参数进行离散化处理，然后制作出一个故障决策表等，最后形成一个神经网络故障诊断模型，可对气路部件中存在故障的部件进行诊断。另外，王永泓与翁史烈等多位专家指出，燃气轮机气路出现故障的前兆和故障之间存在的关系，从而所得出的求取方法，结合Petri神经网络诊断方法，又提出了其他的燃气轮机气路故障诊断方法，例如规则诊断法、算法诊断法以及模型诊断法等，在实际的工作当中，根据实际情况，采取适合的方法进行诊断[1]。而后来夏迪对燃气轮机气路故障进行研究过程中，研发了燃气轮机故障诊断系统软件，该软件聚集了大量的数据信息，对收集到的燃气轮机热参数进行综合分析，从而诊断气路是否存在故障。但是，我国在燃气轮机气路故障的研究上起步较晚，当前仍然有国外先进国家有着较大的差距，还需要进行更大的努力。
3.燃气轮机气路故障诊断方法分析
3.1神经网络诊断法分析
燃气轮机气路故障诊断方法，目前常使用的方法有三个，神经网络法就是其中的一个，神经网络对从映射的角度来分析燃气轮机的运行情况，从而判断其是否存在故障，进行燃气轮机气路故障判断工作，原理是对气路故障征兆到故障源这一系列的过程做一个映射。采用神经网络诊断方法的优点在于，该方法具有良好的联想记忆能力，且具有高度非线性等，但是，采用神经网络法进行故障诊断工作，存在一些缺点，例如，采用该方法进行燃气轮机气路故障诊断，不可得出系统内部一些潜在的信息，诊断过程中无法进行详细的阐述，完全属于一个黑箱方式进行故障诊断[2]。掌握网络神经诊断方法的人员有限，原因在于网络神经诊断需要很长的一段时间培训之后，才可掌握此方法，没有参加培训的人员，只是凭借工作经验根本无法掌握故障诊断方法，对该方法有所了解，故障诊断时，所得到的结论也会存在错误现象。由此可见，神经网络诊断，在实际使用当中依然具有一定的难度，需要培训专业人士来负责此项工作。
3.2专家系统诊断方法分析
专家系统诊断方法是在规则的基础上进行气路故障诊断，又将其称之为产生式故障诊断方法，在早期的诊断当中，故障诊断专家系统是建立在规则的基础上进行，专家在实际工作中对燃气轮机气路故障现象做探索、总结，从而得出一些规则，换句话说这些规则都是在专家的总结当中所产生，规则阐述了征兆、故障这两者之间的关系。在燃气轮机气路故障诊断当中，采用此方法进行诊断，其优点表现在该方法操作简单，而且直观形象，对燃气轮机故障表达的一目了然，采用直接的知识就可描述此方法诊断的原理，有理有据，故障诊断人员可以在短时间内判断出故障原因，另外，该方法数据储存的空间与其他诊断方法相比，其空间小，故障诊断人员编程时更方便[2]。但是，使用该方法存在的不足之处是并不是所有故障模式都可以采用科学理论知识解释，更重要的是故障诊断人员若是没有丰富的诊断经验，采用此方法进行诊断，则判断不出故障所在处，尤其是对于没有出现过的故障，即便有经验的诊断人员也手足无措，知识库当中，没有储存相关的预兆规则，进行故障诊断则会出现诊断失败现象，甚至是误诊，对设备的恢复造成很大的影响。
3.3燃气轮机气路常见故障诊断方法分析
当燃气轮机气路出现故障时，对整个设备的运行都会造成不良影响，每一种燃气轮机气路故障的类型均不相同，进行诊断时需要结合实际情况，采用适合的方法，可达到事半功倍的效果。在燃气轮机气路故障诊断技术的研究上，我国对其倍加重视，在研究中发现气路故障的判断，可从具体的机组着手，对其运行情况作详细的研究，针对不同种类的气路故障，采用正确的判断依据进行诊断，可提高诊断的准确性。例如，当出现压气机叶片存在磨损腐蚀现象时，诊断人员可查看到压气机的效率会明显降低；若是涡轮叶片出现污垢聚集现象，此时，涡轮效率会有所降低；当压气机叶片机械出现损伤时，与压气机叶片存在腐蚀一样，压气机的效率会下降；当燃烧室出现故障时，燃烧效率降低，一般情况下效率降低大约在3.00%左右[3]。每一种气路部件出现异常现象时，都会表现出一些现象，虽然所表现的现象不显著，但是，征兆现象研究也是诊断气路故障的一种方法。另外，在燃气轮机故障诊断当中，还使用了模糊理论，对模糊的知识进行一一阐述，其整个推理的过程和人思维推理方式存在相似性，不可描述出故障的严重程度与分析故障的征兆信息，诊断时难度系数较大，但是不可否认的是为故障抢修人员提供重要的维修信息，提高维修效率。
4.结束语
目前，在燃气轮机气路的故障诊断方法上，国内外都给予高度重视，现如今所采用的故障诊断方法虽然可诊断出故障，降低由于气路故障原因所造成的经济损失，但是，每一种诊断方法都具有一定的局限性，在燃气轮机气路故障诊断工作研究上，依然任重道远，因此，各国要支持燃气轮机气路故障诊断研究工作，降低故障所造成的经济损失。
参考文献
[1]李一波，张光明，蒋丽英.航空发动机气路故障诊断技术研究现状[J]燃气轮机技术，2011，21（18）：40-42.
[2]贺星，孙丰瑞，周密，刘永葆，余又红.效率在燃气轮机气路故障诊断中的应用研究[J].燃气涡轮试验与研究，2009，22（3）：188.
[3]夏迪，陈娇，王永泓，翁史烈.基于热参数的燃气轮机故障诊断系统分析软件[J].上海交通大学学报，2009.43（2）：190.