化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律及預(yù)防研究工學(xué)論文
論文關(guān)鍵詞：化工設(shè)備故障；規(guī)律；預(yù)防措施
論文摘要：對(duì)化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律必要性進(jìn)行了分析，對(duì)化工設(shè)備投運(yùn)初期的設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量、安裝質(zhì)量、工藝布置，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中期故障發(fā)生因素、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障和規(guī)律進(jìn)行了研究。闡述了化工設(shè)備故障診斷可靠性分析方法并提出了故障預(yù)防及維修控制措施。
1概述
化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的，是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。為使企業(yè)創(chuàng)造安全、穩(wěn)產(chǎn)的良好環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化，必須加強(qiáng)企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)代化。設(shè)備管理是一門科學(xué)，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的一生中，大體分為設(shè)備運(yùn)行的初級(jí)階段，正常投產(chǎn)中期運(yùn)行階段和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后期三個(gè)階段。設(shè)備在每次進(jìn)行大修或中修后，也同樣存在以上三個(gè)階段的過程，經(jīng)多年的實(shí)踐和管理經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)階段故障發(fā)生和預(yù)防又都具有其規(guī)律性和特點(diǎn)。
2化工設(shè)備故障發(fā)生規(guī)律分析
2.1投運(yùn)初期故障的產(chǎn)生
設(shè)備經(jīng)安裝，最初投入運(yùn)行后，雖已經(jīng)過技術(shù)鑒定和驗(yàn)收，但初期故障總是不同程度的反映出來，少則一個(gè)月，多則幾個(gè)月，甚至一年，其表現(xiàn)為：
設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量方面：如設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和性能，零部件加工、材料的選用缺陷，操作人員對(duì)設(shè)備、結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)掌握和認(rèn)知程度，以及現(xiàn)場(chǎng)操作人員誤操作導(dǎo)致設(shè)備故障。裝質(zhì)量方面：設(shè)備安裝質(zhì)量是企業(yè)內(nèi)技術(shù)管理、人員素質(zhì)、綜合效能、計(jì)量檢測(cè)手段等諸多因素的綜合反映。要注重設(shè)備安裝人員的素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這是預(yù)防初期設(shè)備故障的重要環(huán)節(jié)。
工藝布置上的缺陷：由于布局不合理，它可能導(dǎo)致設(shè)備有形磨損的加快發(fā)展而造成設(shè)備故障；有些時(shí)候因工藝上的問題使設(shè)備的工作性能和環(huán)境發(fā)生變化，也可導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，這樣的實(shí)例發(fā)生過多次。工作人員技術(shù)不熟練：現(xiàn)場(chǎng)操作設(shè)備基本的“四懂三會(huì)”沒掌握，甚至不按規(guī)程操作，也是導(dǎo)致設(shè)備投產(chǎn)初期易出現(xiàn)故障的原因之一。產(chǎn)生這類故障的原因往往是由于誤操作或違章的行為造成。
2.2設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中期的故障因素
在設(shè)備運(yùn)行過程中，零部件經(jīng)過一段磨合期后，初期故障已基本排除，現(xiàn)場(chǎng)操作人員水平也逐步提高，并且基本掌握了每臺(tái)設(shè)備的特性、原理和性能，故障率明顯降低，即便如此，設(shè)備的運(yùn)行還會(huì)出現(xiàn)新的問題，例如：
故障易發(fā)生在易損件或該換而未及時(shí)更換的零部件上，因每臺(tái)設(shè)備所有靜、動(dòng)零部件密封、軸承等磨損件都具有使用周期和壽命，運(yùn)行中的中期設(shè)備已逐步接近此項(xiàng)指標(biāo)。經(jīng)過停車檢修而更換的零部件之后，有些不配套、不穩(wěn)合、尚處在磨合期，或發(fā)生裝配錯(cuò)誤，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，甚至帶病運(yùn)行，這類故障也多處發(fā)生。日常維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或工作質(zhì)量差，甚至異物不慎掉入設(shè)備內(nèi)，造成突發(fā)性事故，縮短設(shè)備檢修周期。一味追求高產(chǎn)，常時(shí)間超負(fù)荷、超溫、超壓臨界狀態(tài)下工作，也是導(dǎo)致設(shè)備出故障原因之一，有時(shí)還釀成設(shè)備事故。設(shè)備運(yùn)行初期不易暴露的設(shè)備缺陷，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，有可能在運(yùn)行中期暴露出來，諸如非易損件的疲勞、復(fù)合應(yīng)力的消耗、材料磨損、先天性缺陷的故障等等。
以上故障現(xiàn)象中，值得注意的是，故障發(fā)生除自身原因以外，人為因素占有較大的因素。建立必要的運(yùn)行檔案和維修臺(tái)帳，將各類故障原因消除在萌芽狀態(tài)，保證長(zhǎng)周期安全、穩(wěn)定的運(yùn)行系統(tǒng)。
2.3設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障
化工生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)后期進(jìn)入了故障多發(fā)期，一方面設(shè)備經(jīng)多年的運(yùn)行和多頻次大、中、修的過程，零配件換件較多，如果檢修水平跟不上或檢測(cè)手段缺乏，加之主體周期性的'運(yùn)行磨損，設(shè)備已不能達(dá)到設(shè)計(jì)出力的水平，另一方面長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備，各部位間隙和損耗，即使是不常維修的零件，也因老化和疲勞而降低運(yùn)行效率。這期間綜合效能的降低，除磨損、老化現(xiàn)象凸顯以外，機(jī)器各方面不確定的故障現(xiàn)象也多處發(fā)生，維修頻率、耗材成本不斷增加，甚至將考慮大修、更新或報(bào)廢。
3故障預(yù)防及維修控制措施分析
3.1故障預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)
預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)。即在機(jī)器運(yùn)行時(shí)對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，掌握機(jī)器的狀態(tài)，根據(jù)生產(chǎn)需要制定維修計(jì)劃。它包含的內(nèi)容比較廣泛，諸如機(jī)械狀態(tài)量（力、位移、振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力和流量等）的監(jiān)測(cè)，狀態(tài)特征參數(shù)變化的辨識(shí)，機(jī)器發(fā)生振動(dòng)和機(jī)械損傷時(shí)的原因分析、振源判斷、故障防治，機(jī)械零部件使用期間的可靠性分析和剩余壽命的估計(jì)等，都屬于機(jī)器故障診斷的范疇。
近年來，隨著相關(guān)領(lǐng)域理論、方法研究的不斷深入和發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備技術(shù)診斷學(xué)已逐步完善起來，特別是傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，更為設(shè)備技術(shù)診斷學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 目前，設(shè)備診斷技術(shù)劃分了很多的分支，諸如振動(dòng)診斷技術(shù)、無損檢測(cè)技術(shù)、熱溫診斷技術(shù)、鐵譜診斷技術(shù)、估算預(yù)測(cè)技術(shù)、綜合診斷技術(shù)、診斷決策技術(shù)等。它們的實(shí)施包括幾個(gè)主要環(huán)節(jié)：機(jī)械設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)；進(jìn)行信號(hào)處理，提取故障特征信息；確定故障類型和發(fā)生部位；對(duì)確定的故障做防治處理和控制。
3.2應(yīng)分步驟逐步實(shí)施
故障預(yù)防及維修的實(shí)施首先要求設(shè)備管理人員掌握盡量多的相關(guān)學(xué)科的基本理論和實(shí)用技術(shù)，成為掌握現(xiàn)代檢測(cè)診斷技術(shù)的高級(jí)技術(shù)和管理復(fù)合型人才。這需要通過必要的理論和技術(shù)培訓(xùn)，更需要實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累，是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。另一方面，實(shí)施方法和實(shí)用技術(shù)在各個(gè)企業(yè)有著不同的特點(diǎn)，都需要經(jīng)過實(shí)踐、總結(jié)、摸索和提高。因此，開展初期應(yīng)分步驟有選擇地進(jìn)行，在有一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再逐步推廣。
3.3應(yīng)按裝置和設(shè)備的作用和影響程度，劃分級(jí)別，作好實(shí)施規(guī)劃
依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)、設(shè)備重要程度和監(jiān)測(cè)代價(jià)對(duì)設(shè)備確定恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方式、檢測(cè)部位、監(jiān)測(cè)周期。對(duì)不同設(shè)備實(shí)行不同等級(jí)和內(nèi)容的預(yù)防維修措施。一般情況下，按設(shè)備對(duì)生產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、維修工作計(jì)劃、相鄰工序、安全與環(huán)保、維修費(fèi)用等的影響程度確定其重點(diǎn)。再按重點(diǎn)劃分不同的管理等級(jí)，按等級(jí)制定不同的標(biāo)準(zhǔn)。
除了上述重點(diǎn)原則外，作為設(shè)備管理或維修管理中的手段，利潤(rùn)原則和例外原則等管理手段同樣適用，圍繞故障預(yù)防及維修還要相應(yīng)制定各種嚴(yán)格的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括工藝順序、試驗(yàn)檢查標(biāo)準(zhǔn)、維修標(biāo)準(zhǔn)、更換標(biāo)準(zhǔn)及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。
3.4故障預(yù)防及維修技術(shù)實(shí)施控制
在技術(shù)實(shí)施方面，涉及到各類機(jī)電設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行條件、性能，各類測(cè)試技術(shù)，信號(hào)處理技術(shù)，監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)，信息的組織管理技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)等多學(xué)科的綜合技術(shù)，因此它是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，要根據(jù)各種信息作出決策，進(jìn)行總體平衡，從而達(dá)到從規(guī)劃、實(shí)施、監(jiān)測(cè)、信息反饋、分析到總結(jié)歸檔的全過程管理。這樣一個(gè)技術(shù)實(shí)施要有全面人才的管理做基礎(chǔ)，通過一個(gè)完整的組織機(jī)構(gòu)做保障，對(duì)于一個(gè)大型企業(yè)，面對(duì)成千臺(tái)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)維修科學(xué)化、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)化。同時(shí)設(shè)備診斷技術(shù)必須在設(shè)備壽命周期的全過程中發(fā)揮作用。也就是說，如果僅僅是在設(shè)備壽命周期的全過程中的某一個(gè)特定時(shí)間，或只抓住某一個(gè)特定的故障和異常，就想作出對(duì)癥的診斷是困難的，或者不能取得實(shí)質(zhì)性的效果。因此，要依據(jù)設(shè)備的綜合管理理論，把設(shè)備的全過程作為診斷技術(shù)的應(yīng)用范圍。
結(jié)論
化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的，是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)設(shè)備初期故障如設(shè)備內(nèi)在質(zhì)量方面、安裝質(zhì)量方面、工藝布置上的缺陷、工作人員技術(shù)不熟練設(shè)備；正常運(yùn)轉(zhuǎn)期故障如易發(fā)生在易損件或該換而未及時(shí)更換的零部件上，更換的零部件之后，有些不配套，日常維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)或工作質(zhì)量差，常時(shí)間超負(fù)荷、超溫、超壓臨界狀態(tài)下工作非易損件的疲勞、復(fù)合應(yīng)力的消耗、材料磨損；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后期常發(fā)生故障如因老化和疲勞而降低運(yùn)行效率進(jìn)行了分析。
闡述了化工設(shè)備故障診斷可靠性分析方法：故障樹的建造、故障樹的定性分析、故障樹的定量計(jì)算。并對(duì)故障預(yù)防及維修的技術(shù)基礎(chǔ)，分步驟逐步實(shí)施，按裝置和設(shè)備的作用和影響程度實(shí)施，故障預(yù)防及維修技術(shù)實(shí)施控制等進(jìn)行了研究。
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