試析怎樣控制化工設備的故障率

趙宗凱

（咸陽化學工業有限公司，陜西 咸陽 712000）

1 總論

當今，隨著現代工業及科學技術的迅速發展，特別是計算機技術的發展，現代設備的結構越來越復雜，自動化系統的規模越來越大。一個大型的設備往往由大量的工作部件組成，不同的部件之間互相關聯，緊密耦合。這一方面提高了系統的自動化水平，為生產帶來了可觀的經濟效率。另一方面，由于影響系統運行的因素驟增，使其產生故障或失效的潛在可能性越來越大。一個部件的故障常常會引起鏈式反應，導致整個系統甚至整個生產過程不能正常運行及至癱瘓。

相反,只要通過對機械工況進行監測，對其故障發展趨勢進行早期診斷。便可以找出故障原因，并采取各種措施進行維修保養，避免設備的突然損壞，使之安全經濟地運轉，例如，法國Gra—Velines電廠對其近400臺主輔設備進行了兩年的狀態監測試驗，結果表明，由于采用狀態維修，電廠實際節約了540多萬法郎〔尚未考慮停工造成的損失〕。

可見，機械設備故障診斷、監測技術在現代工業生產中起著非常重要的作用，開展機械設備故障診斷技術的研究具有重要的現實意義。如何實現化工設備的“零故障”呢？本文筆者展開了相應的論述，闡述了自己的相關觀點。

2 設備采購需嚴控質量，科學設計，正確安裝

設備在出廠前，設計、生產、加工、組裝的一系列流程中不可避免的會因為設計缺陷、工藝老舊、加工設備問題、加工人員疏忽等因素出現帶有瑕疵的產品。并依據生產實際需要選用與之匹配的外形尺寸、規格型號等技術參數的設備是實現化工企業“零故障”的第一道關口。 因而，在采購設備中要勤考察、多比較、嚴把質量關，采購管理包括項目可行性研究、設備調研選型、簽訂供貨合同、到貨設備的提貨、安裝、調試和交付驗收等諸環節。項目可行性研究要根據市場狀況和本單位經濟實力確定其可行性及經濟性，一但批準可以實施即可進入設備選型階段。設備選型可通過銷售商、代理商、生產企業廣告等多種形式搜集有關技術資料，選型原則是應使其功能、量程、分辨率、準確度等技術參數滿足測試項目的要求，其次還要考慮價格的可比性、通用性、運輸及安裝條件能否符合本單位的實際情況。簽定供貨合同需注意的事項有要注明價格中是否包括運費和保險，質量標準和遇有質量爭議時的解決辦法等。設備到貨后要及時組織開箱驗收，檢查裝箱單是否與實物相符，儀器設備是否完整。

設備在生產施工階段中也存在著違規安裝導致的隱患，如歪斜、松動、基礎不牢、振動等，亦是“故障”的來源之一。因而在設備進廠初期的安裝階段也是杜絕“故障”苗頭產生的第二道防線，依照設計要求要將設備安裝在規定的地點、合理的位置、平穩固定、夯實基礎，確保設備工作環境符合設備技術要求。遇有包裝破損時，提貨時必須由交付方出證明，開箱時應有交付方人員在場，以防設備損壞而責任不明。設備的安裝、調試應由具有專門技術的人員承擔，有些設備需由生產企業進行安裝、調試和培訓操作人員時，應在合同中注明。儀器設備安裝調試后經計量檢定或校驗合格即可進行交付驗收，并填寫儀器設備驗收單。另外還應注意的是儀器設備應安裝在與其相適應的環境中，如恒溫槽、恒濕、防震、防靜電、通風、防潮、防塵等。有些設備安裝還有少量土建工程，應按設計要求進行施工。

3 規范操作，合理使用，重視日常維護保養

設備在設計時就預先規定了它的使用條件。如：電壓、轉速、安裝條件及溫度等，都是根據設備的特點決定的。根據預定使用條件而設計的設備，如果嚴格遵照使用條件運行，產生故障的概率就會很低。否則，如違章操作、強制運行，就會造成“故障率”明顯增高。所以，要實現設備使用過程中的“零故障”，則必須嚴格設備操作程序、操作規范，要正確使用，不能強迫運行、不超負荷運行，做好運行前準備，根據生產需要合理調整，定期檢查與維護，發現松動隨時緊固，按質按量對規定部位進行加油等，以滿足設備的工作條件。

復原就是恢復到原有的正常狀態。一臺設備，即使恪守安裝條件、使用條件，隨時間的推移還是會發生“老化”，產生“故障”。因此，使隱患的劣化明顯化，使之恢復至正常狀態，這就必須重視設備的日常維護、檢查和保養。怎樣測定老化，其限度為多少，如何設定設備原有的正常狀態，這些都是必要的前提。而正確地檢查，及時對設備進行日常維護和修理，則是實現設備“零故障”的重要措施。

4 建立設備檔案和臺帳，編規立制，整章度量

檢驗儀器設備到貨后，由設備管理員與檢驗人員共同開箱，將隨機材料如裝箱單、使用說明書、合格證、維修證、圖紙等搜集齊及時建立設備檔案，給每臺儀器設備編一個設備編號，并將儀器設備購置申請單、訂貨合同、發票復印件及儀器設備驗收單等一并存檔，與儀器設備調試完畢后，還需建檔的資料有操作規程、自校規程、儀器設備使用登記、計量檢定證書和校驗證書、比對及驗證試驗記錄、維修記錄、報廢單、事故報告單及損壞、故障、修理等記錄儀器設備的使用說明書復印件交檢驗人員保管使用，儀器設備檔案袋裝入專用檔案柜中保管，可達到整齊統一，防止丟失。

儀器設備我所設立了總臺帳和各檢驗室分臺帳。儀器設備臺帳的主要內容:有儀器設備名稱，規格型號、數量、單價、購買日期、制造廠、出廠編號、統一編號、檢定周期、檢定結果、低溫槽儀器設備操作，從臺帳上可以查出每年度儀器設備購置數量和價值，大于5萬元的儀器設備數量和價值，現有儀器設備的總臺數和總價值等信息資料，此外，還建立了儀器設備專人管理卡片，張貼在儀器設備上，卡片內容有:儀器設備名稱，規格型號編號，管理者的姓名，照片，便于對儀器設備的維護保養，責任落實到人頭上。

為早日發現故障的“病根”、減免設備使用過程中的損失，對化工設備日常、定期維護檢修的規章制度便應運而生。編輯、制定、整理、度量規章制度，以實現“零故障”為目標，在每個可能環節消滅“故障”源頭、抑制“故障”的產生、處理“故障”造成的后果。

5 巡回檢查，同步檢修與協同檢修

化工介質的高危害性、生產的連續性對設備的可靠性提出了更高要求。要保證設備運行可靠，必須建立健全設備巡回檢查制度。巡回檢查可分為：操作人員的巡回檢查、片區維護檢修人員的巡回檢查和現場技術管理人員的巡回檢查等。

化工生產的一個操作單元的各個設備之間、多個操作單元形成的子系統的各個設備之間、多個子系統形成的總系統的各個設備之間，一般都通過管道相連。生產原料從一端設備投入，產品從另一端設備產出，中間沒有間斷、停留與機械運輸。這與化工產品的生產介質大多為流體、連續性生產的特點密切相關。這種特殊的生產工藝對設備維護提出了對設備必須進行同步、協同檢修的要求。

6 設備大修與中小修

（1）設備大修。設備大修制度作為設備維修體系的一種，是我國特有的維修模式。設備大修應嚴格按設備技術要求執行，無特殊要求者，應由各個企業根據設備情況靈活掌握。通常情況下，根據設備故障率的高低將設備使用期分為三個階段，即初始運行期、相對穩定期和衰老期。大部分大型設備經過1年的初始運行期和3～5年的穩定期后即進入了故障較高的衰老期，而小型設備的衰老期來得更早些。設備大修多在設備衰老期進行。

停產大修停車時間長，可以科學安排設備大修，但不能安排所有設備同時大修。一方面受停車時間、維修力量限制;另一方面設備種類、設備質量狀況、運行環境條件的不同，致使設備的大修周期不可能統一。同一系統內種類相同、檢修周期相近的設備可以分批實施大修。大修過程中，中小修周期到了的設備可協同進行中小修，注意錯開每批設備之間的大修時間。

盡管停產大修可以使設備大修的集中度降低，但往往時間緊、任務重、施工組織難度大，因此必須有效利用臨時的停車機會，盡可能多地將可實施的中小修與可實施的大修同步進行，以便減少停車次數。

依據設備使用周期、使用狀態制定合理的停產大修計劃，實現部分設備大修與協同中小修的同步進行，不僅僅延長了設備檢修周期、減少了設備故障率，還為企業增加了產品生產時間和數量。

（2）設備中小修。設備中小修工作量相對較少、檢修時間較短，除在停產大修期中協同實施外，主要安排在臨時停車時進行。化工生產要求實現連續不間斷生產，但實際運行中短時的局部子系統或操作單元停車或者總系統的臨時停車不可避免。如某關鍵設備的異常故障、巡檢中發現某種危及安全的隱患急需處理、某崗位人員的操作失誤、水電氣原料供應不足等都可能產生臨時停車。此時是安排該系統或操作單元設備中小修同步檢修和協同檢修的最佳機會。這就要求化工企業中的設備運轉部門、維護部門以及管理部門加強監管力度、完善巡檢制度、提高應急處理能力，縮減臨時停車頻率及時間。

7 壓力容器、管道的維護檢修

化工生產的管道負責完成各設備之間介質的輸送，管道相互連接，管道中的介質具有流動性、帶溫帶壓、易燃易爆、有毒有害。中間產品和最終產品由不同的儲罐完成介質平衡與儲存，這些設備較大、較高，檢修時需進入設備內部或登高作業。這些特點決定了要進行壓力容器及管道的維護檢修必須安全可靠，且針對這些特殊設備要制定特殊管理制度，要及時、迅速地排除隱患，消除“故障”。

（1）壓力容器、管道的定期檢驗。壓力容器和壓力管道是化工生產中的主要設備，屬于特種設備，對其設計、制造、安裝、使用、檢驗、檢修與改造實施安全監察，其維護檢修除應重視日常維護中的巡回檢查外，重點是要開展定期檢驗。定期檢驗包括：每年至少一次的在線檢驗和相隔一定運行周期必須進行的全面檢驗。

（2）壓力容器、管道的定期檢修。壓力容器和壓力管道的檢修必須按安全技術規范要求進行。一般將檢驗與修理結合進行，與壓力容器和壓力管道相關的安全附件的定期校驗、定期檢修也與定期檢驗同步進行。

（3）對壓力容器、管道檢修的要求。壓力容器、管道的檢修一般應在停車的情況下進行，應將介質排盡。對易燃易爆、有毒有害介質需進行吹除置換、清洗消毒;進入設備內部檢修需從設備內部有代表性的部位取樣分析，辦理相關進塔入罐作業證方可進行檢修。登高作業需帶安全帶，辦理登高作業證;在一些有易燃易爆介質的生產現場或設備內部檢修時，需對環境空氣取樣分析，辦理動火作業證。生產中對系統的某臺設備檢修時，必須將其與系統斷開，防止相連設備管道中的介質噴出傷人或造成燃爆、中毒事故。

8 提高技能，重視人本管理

購置設備的是人，安裝設備的是人，操作設備的是人，設備維護保養也是由人來進行，采購環節保質保量、使用環節規范操作、維護保養遵規運行，一切都離不開人的因素，如果沒有人，那么實現企業生產也是空談。人的心理上的“潛在缺陷”(維護人員或操作人員的意識或技能不足，故而發現不了潛在的缺陷)，是化工企業實現設備“零故障”的嚴重阻礙。所以，杜絕人為因素也是消除“故障”的重中之重。

9 結語

化工企業生產能力是由各種設備形成的，是企業生產重要的技術基礎。為使企業創造安全、穩產的良好環境，最終實現企業效益最大化，必須加強企業設備管理現代化。

總之，“要想善其事，必先利其器”。設備“零故障”是化工企業高產高效的助力器。從生命周期理論看，一臺設備大致經歷工業設計、工程設計制造、使用、廢棄等幾個過程，努力實現設備“零故障”，減少設備購置支出、縮減設備維修費用、改善設備技術狀態、延長設備使用壽命，節支降耗，旨在為企業獲取最佳經濟效益。

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