应用状态监测及故障诊断技术

齐鲁石化公司腈纶厂是齐鲁石化公司的直属大型企业，是我国采用“技贸结合”的方式引进美国杜邦公司干法腈纶工艺及部分成套生产装置而建设的干法腈纶厂。近年来，为了提高设备管理与维修的现代化水平，在省设协和京航公司的大力支持与帮助下，我厂应用状态监测及故障诊断技术，及时发现并解决了许多设备隐患，提高了设备运行可靠度，为装置长周期、满负荷生产奠定了良好的基础。维修管理模式正逐步从预防性维修向预知性维修过渡 。    一、我厂开展状态监测与故障诊断工作的缘由       我厂工艺生产的特点是自动化水平高、生产连续性强，一旦某个生产工序发生故障，将影响整个装置的连续运行。在过去的设备管理工作中，我们认识到：单凭感观和经验来判断设备故障已无法适应现代化生产的需要。例如：1995年3月，纺丝车间N2循环风机电机振动大，厂组织有关技术专家进行会诊，判定电机无异常。次日，电机轴承烧坏，整个生产线全部停车，经济损失达百万元。近几年来，我们通过实践提高了对开展状态监测和故障诊断工作的认识，用简易测振仪做设备振动趋势分析图，避免了多起设备事故，更坚定了我们开展这项工作的决心。     自1999年开始，我们决定大力推广状态监测和故障诊断技术的应用，在日常的设备管理与维修中，运用振动分析、壁厚检测、红外线测温等手段，解决和处理了许多设备隐患，设备完好率由以前的不足98％提高到99.4％，故障停机率下降到0.09%，为我厂扭亏为盈、增加效益做出了巨大贡献。                                         二、设备状态监测及故障诊断技术的应用     设备的状态监测通常是指通过测定设备的某一特征参数（如振动、温度），来检查其状态是否正常。当特征参数小于允许值时认为正常，否则认为异常。而设备故障诊断技术是通过了解和掌握设备在线使用的状态，结合设备的运行历史，对设备可能要发生的或已经发生的故障进行预报、分析、判断，确定故障性质、类别、程度、原因、部位，指出故障发生和发展的趋势及后果，提出控制故障继续发展的措施，通过采取调整、维修、治理的对策消除故障， 终使设备恢复正常状态。     目前，设备状态监测和故障诊断技术作为现代化设备管理的重要组成部分，是设备管理与维修管理必不可少的手段。尤其是在市场竞争日益激烈的今天，设备维修成本的控制和降低是企业 可挖掘的潜力之一。因此，应用状态监测与故障诊断技术，使预知维修取代传统而落后的事后维修和定期预防维修是历史的必然。     我厂根据设备实际运行情况，购置了HG8902双通道数据采集器、HG一2504测振仪、 DVM一63测振仪、ST一6红处线测温仪、PM30L红外线测温仪、HG一1800转速表等先进监测设备，逐步开展状态监测工作。       三、开展状态监测工作的主要做法     我厂设备状态监测工作取得了一定成效，主要采取了以下做法。     1、统二思想、积极行动     积极学习、贯彻和执行《全民所有制工业交通企业设备管理条例》。《条例》第七条规定：“企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术，采用以状态监测为基础的设备维修方法，不断提高设备管理和维修技术现代化水平”。这一规定为企业开展设备状态监测工作指明了方向，使企业领导和广大职工明确了状态监测技术在实际设备管理中的地位和作用。     通过学习，使我们认识到：从计划维修制向状态维修制转换，是设备维修制度和方法的根本性变革，是实事求是思想在维修工作中的具体体现。在维修制度的变革中，职工地位和作用将发生深刻变化，他们将从以往单纯的设备维修的被动者成为设备维修的自主决策者。因此，广泛动员和组织广大职工参与，是开展好此项工作的关键。     2、建立机构、落实责任     为便于组织管理，我厂成立了以设备副厂长为组长、各车间设备副主任、各专业技术人员为成员的设备状态监测领导小组，负责组织、协调并指导全厂状态监测工作。同时，下发了腈纶厂设备状态监测管理制度》，对状态监测的方法、要求等作了具体规定。根据全厂设备的使用和分布情况，为车间统一配备了便携式状态监测仪器，负责对设备进行日常监测，并做好记录。机动处配备了数采器等精密仪器，负责设备精密监测及诊断。     3、突出重点、落实监测计划       为了使状态监测进一步规范化、制度比，我厂统一印制了《设备状态监测记录》，做到一机一本，并作为设备技术档案的一部分，同时规范了测点管理，定部位、定仪器、定 周期对设备进行常规监测，及时掌握设备运行状态，有利于进行设备实际运行状况的技术评价。对状态良好的设备，可适当放宽监测频次。而对状态异常的设备，应增加测量的频次，以便查明原因。     1、加强培训、不断提高监测水平     设备状态监测工作的普及、深入和提高，关键在人员的素质。我厂非常重视状态监测技术人员的培训工作，采用厂一内办班、厂外参观学习等方式，不断提高监测人员的素质和业务水平。如：请恩泰克—爱迪公同、北京京航公司工程技术人员来厂举办学习班，先后到齐鲁公司第二化肥厂、兴隆庄煤矿等地进行参观学习，参加省经委组织的多期状态监测及故障诊断技术培训班等通过交流与培训，使状态监测技术人员水平不断提高。       四、应用状态监测及故障诊断技术效果显著     应用状态监测及故障诊断技术，配合我厂点检制的实施，对关键设备进行定期状态监测，付有故障预兆的设备进行跟踪监测，避免故障停机，保障生产平稳运行。     1、对关键设备实行点俭，把故障消灭在萌芽状态
    在日常点检中，技术人员用红外线测温仪发现透平风机一轴瓦温度较高，囚透平风相一旦发生故障，将造成整个生产线联锁停车。经用数采器进行状态分析，发现存在油膜涡动现象，判断为轴瓦箱内润滑油乳化。车间采取了一系列安全措施，在不停机的情况下，逐步更换了润滑油，轴瓦温度由60℃降为40℃，避免了设备事故的发生，保障了安全生产。     2、坚定不移处理隐患，确保装置长周期运行。     纺丝装置3.4MPa冷凝水管线频繁出现漏点，尤其是弯头处。用测厚仪测量后发现89×4无缝管直管段壁厚减薄0.5mm，弯头处减薄1～3.5mm直接危及到整个装置的正常运行。我厂经过反复论证，决定在不停车的情况下更换管线。拆除原管线后，发现管内壁冲刷严重，已近报废；通过测厚仪准确地判断出隐患，及时处理，确保了装置连续运行，使装置运行周期从过去的上年延长至一年半。     3、及时准确地诊断出设备故障，避免机组停车     今后七月，热电车间6＃锅炉引风机振动突然增大，经测量，风机侧轴承水平方向振动劣度达10mm/s，判断为叶轮不平衡。热电车间采取锅炉压火等措施，清除掉叶轮上的炉灰后，运行正常，避免了整个机组的停车。     4、对有故障预兆的设备进行跟踪监测，及时处理     P66风机为纺丝车间5＃、6＃水洗机的工艺排风机。在状态监测中发现其振动一直不断加剧，7月底振动值突然加大到46mm／s，初步判断为轴承故障。纺丝车间积极组织平衡生产，利用半天的时间进行抢修，经拆检，发现轴承保持架已坏，及时进行了维修，保证了生产的连续运行。     5、准确判断、处理突发故障，缩短检修时间     纺丝淋洗塔风机自安装行以来，状态一直较差。为此，我们每年都投入较大的人力、物力进行检修。检修工作量大，拆卸困难。九月底，监测时发现风机振动值达45mm/s，初步诊断为设备不平衡。根据我们的检修经验，认为叶轮轴端固定螺栓脱落，于是利用较短的时间进行了及时处理，大大缩短了检修时间，降低了维修费用。     6、加强电气设备巡检，保障装置安全运行     8月份，电气人员在用点温计进行检查时，发现3＃汽轮机C相出口CT与母排连接处温度高达150℃，经分析认为，这可能是因螺母的松动，造成接触电阻大而引起的。车间立却进行隐患处理。当检修人员拧下螺母时，发现螺杆、螺母丝扣均有损伤，不能继续使用，更换CT后恢复运行。由于巡检认真，监测到位，避免了一起重大事故的发生。       7、采用水平衡测试手段，减少管网泄漏     从我厂管网计量数据分析，网损较高。为此请专业物勘人员用RD-400型精密地下管线探测仪对地下供水管线进行探测，并进行水平衡分析，共测出漏点20余处，处理泄漏后年可节水173000吨。生产水的网损由原来的6％下降到4.5％，生活水的网损由原来的18％下降到现在的10％。     8、加强润滑管理，确保机泵在用油合格率达到100％     首先对入厂的润滑油进行常规化验，坚持不合格的润滑油不准人库，同时对库存三个月的润滑油进行定期检验。坚持“五定”和“三级过滤”，机动处每个月组织对大机组、泵类设备在用油进行抽检，通过取样可以判断：（1）润滑油本身指标是否变化。（2）润滑油是否被介质污染变质。（3）是否有机械磨粒。通过“检查——整改——再检查”的闭路循环模式，机泵在用油合格率有了明显的提高，由过去的95％提高到100％，确保了设备运转状况良好。       五、总结    综上所述，运用状态监测及故障诊断技术，可以更方便、更快捷、更有效地把握设备运行状况，提高设备维修水平。虽然我厂在这方面积累了一定经验，但由于设备故障诊断技术是一门新兴综合性学科，还需要在实践中进一步探讨与提高。加之设备千差万别，外部运行条件各不相同，同叮故障往往有多种不同的信号反应。相反，有些信号往往介于两种或多种可能的故障之间，不是一一对应关系。这就要求我们从实际出发，具体问题具体分析，平时勤于观察，收集好第一手资料，不断提高自身技术水平，准确判断，灵活运用，把设备管理维修工作提高到一个新的水平。