應用狀態監測技術提高供水機組設備管理水平

方向鐵

摘要:傳統的計劃維修養護的設備管理方法存在諸多缺陷,因此應對設備進行狀態監測,根據設備狀態進行故障診斷,確定故障的類型、性質、部位和劣化程度,制定正確的維修方案,保證設備的可靠性和安全性,節約人力、物力。

關鍵詞:狀態監測技術;供水機組設備;管理水平

中圖分類號:TK284.7文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)08-0074-02

保養、維護好泵組設備,使之保證安全、高效運轉,是保證高效供水的關鍵也是企業設備管理的一項重要任務。多年以來,很多水廠的管理方式主要是采取傳統的計劃維修養護的設備管理方法,即制定計劃、定期維護維修,計劃維修雖然可以消除或避免一些設備故障,但由于在很大程度上取決地基于統計規律的維修計劃或依賴于現場維護人員的經驗,從而存在很大的盲目性,難以準確把握設備是否有故障、故障部位、故障程度如何。另外,由于對設備的反復拆卸,使得機械性能下降,設備的超前維修又對企業的人力、物力均造成了巨大浪費。這些弊病促使我們必須改進原有的維修方式,積極尋求設備狀態監測診斷技術改變傳統的計劃維修方式,以期獲得較大的經濟效益。

1狀態監測技術概述

狀態監測是指通過測定設備在運行過程中所反映出來的特征參數(如振動、噪聲、溫度等),來檢查其狀態是正常還是異常。故障診斷技術是一種了解和掌握設備在使用過程中的狀態,確定其整體或局部是否正常或異常,早期發現故障及其原因、故障部位及輕重程度并能預報故障發展趨勢的技術。狀態維修是設備狀態維修是在設備運行中或基本不解體的情況下,利用設備產生的不同信息,使用儀器采集、處理、分析信號,判斷產生故障的部位和原因,并預測設備使用壽命而開展的設備維修方式。

以前對泵組采用傳統的維護和管理的方式:主要采用點檢、巡檢與定期預防維修(相當中修)相結合的方式,對設備故障的檢測常用方法是采用聽聲、觸摸和觀察等手段,雖然也采用了記錄壓力、溫度、電流、電壓數據的方法,但總體來說效果不夠理想,很難確定故障的性質、原因和發展趨勢。為此我們在低峰供水期(每年11月至次年5月)對所有輔助泵組進行一次預防性檢查,根據主要供水機組的累計運行小時對主要水泵進行定期解體檢查和保養(相當一次中修),這樣雖然在供水高峰期可以避免或消除一些設備故障,但由于很大程度上取決于基于統計規律的維修計劃或依賴于現場維護人員的經驗,從而存在很大的盲目性,難以準確把握設備有無故障,以及故障部位和程度,且也存在一些弊病,例如在檢修過程中,發現有故障的泵組只占很少數,80%以上的檢修是過剩維修,對企業的人力、物力造成嚴重浪費,另外經常拆裝水泵,也會降低設備的正常性能。

要徹底解決這個問題,采用以狀態監測和故障診斷技術為基礎的狀態維修方式是最好的方法。對設備進行狀態監測,根據設備狀態進行故障診斷,確定故障的類型、性質、部位和劣化程度,制定正確的維修方案。這樣在維修上才能做到有的放矢,既能保證設備的可靠性和安全性,又能節約大量人力、物力。

2開展狀態維修的步驟與診斷技術的選擇

2.1狀態維修步驟(圖l)

2.2狀態監測參數與診斷技術

2.2.1狀態監測與診斷技術類型選擇

狀態監測與診斷技術按要求、對象的不同,可分成簡易診斷和精密診斷,前者適用于設備的技術狀況簡單,而且需要監測量大的一般普通機器設備;后者適用于對經過簡易診斷判定為異常的設備作進一步的仔細診斷,確定其故障的部件及精確部位,以便采取措施。

2.2.2狀態監測參數的確定

水廠設備狀態監測是用專用的儀器(SKF狀態監測儀),按照規定的監測點進行定期或連續監測,掌握設備異常的征兆和劣化程度。通過設備測出的參數特征,對主要供水設備各測點進行反復測試,選擇軸承振動位移、速度、加速度、溫度和相位等參數。

2.2.3狀態監測與診斷技術的確定

首先進行振動t級監測,記錄運行設備的工作溫度變化,這些測t值通過與允許值的鬧值相比較,得出設備運行情況正常與否。振動量級監測簡單易行,它適用于簡單設備中的診斷,但在某些情況下,特別是在故障出現的早期階段,振動量級變化不明顯,所以必須進步精密診斷,分析軸承振動特征頻譜。

①頻譜特征分析法在故障沖擊頻率范圍內作頻譜分析,它能直接判斷出軸承的故障特征頻率。當早期故障出現時,如很小的缺損、剝落等,則固有頻率段在5000-6000HZ。②包絡分析法這是一種目前對軸承狀態作定量判斷的最有效的方法,它選擇傳感器的諧振頻率區作為監測頻段,根據包絡譜的譜峰,便可明顯地識別出軸承故障及起因。如果軸承完好,則譜中無明顯譜峰;如果軸承有明顯故障,譜中出現對應于故障的特征頻率及其諧波分量,此種方法干擾少,精確率高。

2.2.4監測點的確定

監測點的選擇很關鍵,因為所選監測點將影響數據真實性和實效性,檢測點確定的原則是:①機器振動的敏感點、離機器核心部位最近的關鍵點及容易產生劣化現象的易損點。②選擇監測點時要考慮環境因素。③監測點數量的選擇應反映機器的主要運行狀態。由于機器設備的失效或故障一般出現在運動副部件上,所以對水廠主要生產設備,狀態監測點選擇在機泵設備的軸承部位。通過數據采集器收集軸承振動的速度、相位、軸承溫度的變化,判斷設備是否存在故障。

2.2.5監測周期的確定

機器設備的磨損失效總有一個變化過程,根據設備壽命曲線(浴盆曲線),制定監測周期。規定對新安裝及大修設備監測周期為7d,對正常運行的設備監測周期為15d,其特征頻譜圖的變化趨勢是隨監測時間而顯現,通過收集設備運行的特征參數值,得到水泵機組故障的特征頻譜。

3狀態監側與診斷技術在應用中的效果

對主要供水設備進行狀態監側的結果為:根據設備運行狀態需要停機檢修的為16次,避免了因設備故障造成的重大減產3次,排除了設備重大隱患3次,節約維修費用估計10萬元。

3.1全面提升設備管理理念

將設備的常規靜態管理提升至動態實時管理;把設備診斷技術列入企業《設備管理規定》的主要工作內容。

3.2安全、優質供水的技術保障

安全優質供水是制水企業的中心工作,運用狀態監測與診斷技術預警設備運行狀態趨勢,從而減少設備故障停機率,避免更大的經濟損失。

3.3減少修理次數,降低勞動強度

狀態監測能提供有效的維護信息,以減少沒有足夠信息而進行的直接維修和人力的無謂投入,大大降低了工人的維修勞動強度。

3.4安全渡過大檢修之間的間隔期

利用狀態監測和診斷技術,最大限度地使機器設備處于良好的運行狀態,根據設備運行狀態,科學地安排維修保養,以安全渡過大檢修周期。

3.5提高設備壽命,節省備件資金

通過對設備的狀態監測與診斷,使設備的使用壽命提高,因而,也節省了備件資金。

4結論

通過實踐證明,運用狀態監測、故障診斷技術對泵組實施狀態維修能夠取得較好的效果,使設備維護和修理做到了有的放矢,逐步以科學化、數字化的設備狀態管理模式替代以往模糊的、感官化的經驗型設備狀態管理模式。在提高和保證泵組設備的安全性、可靠性和有效性的前提下,做到了延長設備維修周期,降低設備維修費用,給我們帶來了巨大效益和便利。此方法不但給同行企業提供了寶貴的經驗和方法,也對其他行業的設備維修具有重要的參考價值。

參考文獻:

[1] 尹茂峰.淺談設備狀態維修[J].設備管理與維修,2005,(3).

[2] 熊偉,李榮.設備狀態維修的重要性的研究[J].紡織器材,2002,29(5).

[3] 陳克興,李川奇.設備狀態監測與故障診斷技術[M].北京:科學技術文獻出版社,1999,(1).