試析化工機械的故障診斷與控制

梁強立++桌知杰++趙宗堯

摘 要：文章對化工機械的主要運行特征進行分析，探討化工機械主要故障類型，進而掌握化工機械發(fā)生故障的主要規(guī)律。同時，結(jié)合實踐工作經(jīng)驗，對化工機械故障控制方法進行總結(jié)，旨在為相關(guān)領(lǐng)域研究提供一定思路。

關(guān)鍵詞：化工機械；故障診斷；故障控制

中圖分類號：TQ050 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0102-02

化工企業(yè)為了取得好的經(jīng)濟效益，必須要提高規(guī)模效應。現(xiàn)階段，化工生產(chǎn)規(guī)模普遍呈現(xiàn)日益擴大的趨勢，因此需要更為大型的設(shè)備裝置來滿足實際生產(chǎn)需要。化工機械是完成化工工業(yè)生產(chǎn)過程的主要設(shè)備，根據(jù)實際使用情況可將其分為兩個種類，一是化工設(shè)備，二是化工機器。通常情況下，化工設(shè)備各種容器是靜止的，而化工機器的相關(guān)部件則處于經(jīng)常性的運動中，如過濾機、離心機等。無論是何種類型的機械、設(shè)備，其在運行過程中均有可能出現(xiàn)各類故障，給機械安全運行帶來較大影響。

1 化工機械的主要特征分析

首先，化工設(shè)備涵蓋的技術(shù)知識比較復雜，且運行能量形式比較多樣，因此各個構(gòu)件的相互轉(zhuǎn)化過程往往也比較繁瑣

其次，化工機械工質(zhì)性質(zhì)存在多樣化特征，且操控環(huán)境、條件較為復雜，同時操作過程中相關(guān)參數(shù)也比較特殊。

最后，化工機械要在實際運行中不斷適應多種化學介質(zhì)的影響，因此其通常具備較強的耐壓、耐高溫及防腐蝕等特性。

伴隨著化工企業(yè)生產(chǎn)不斷向著專業(yè)化、自動化、精細化以及規(guī)模化方向發(fā)展，要求化工機械也要具備集成化、大型化等特點。為此，在進行相關(guān)設(shè)計時，要嚴格按照化工機械工藝參數(shù)及相關(guān)要求進行。化工機械由多種構(gòu)件、組件組成，即使是系統(tǒng)內(nèi)部某一細小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也有可能對整個機械的運行帶來嚴重影響[1]。若不能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，則會造成連鎖式不良反應，給化工生產(chǎn)期間機械正常工作帶來制約，嚴重時直接導致化工生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生癱瘓，不僅會造成財產(chǎn)損失，也會對相關(guān)操作人員自身的安全帶來威脅。

為此，對化工機械運行狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測，并根據(jù)常見故障實施良好的診斷、控制，是確保裝置長期正常高效工作、維持良好運行狀態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 化工機械的主要故障類型

2.1 運行初期的主要故障分析

化工機械經(jīng)過裝配過程后，雖然具備專業(yè)技術(shù)的鑒定和驗收，但是在機械運行初期仍然會出現(xiàn)多種問題。通常情況下，初期故障主要是由幾個方面因素造成的：

①安裝過程中施工單位的安裝質(zhì)量不達標而又未被業(yè)主單位、監(jiān)理單位的技術(shù)、質(zhì)量監(jiān)管部門（或人員）發(fā)現(xiàn)，造成化工機械在運行中先天不足，埋下了隱患，進而造成運行初期就出現(xiàn)故障，有的隱患產(chǎn)生的故障甚至要數(shù)年才顯現(xiàn)出來；

②化工機械的結(jié)構(gòu)、性能自身存在問題，設(shè)計不科學，與生產(chǎn)實踐脫節(jié)，且很多構(gòu)件的加工質(zhì)量不達標，材質(zhì)的選用等級偏低；

③化工機械在生產(chǎn)流程中的布局不合理、安裝不夠科學，會加速設(shè)備零部件的磨損程度，使得機械設(shè)備的技術(shù)性能提前喪失；

④生產(chǎn)過程中工藝流程出現(xiàn)嚴重問題，造成機械運行過程及作業(yè)環(huán)境產(chǎn)生改變，導致化工機械運行過程中技術(shù)性能被嚴重削弱，進而出現(xiàn)故障。

2.2 運行中期的主要故障分析

化工機械證實投產(chǎn)后，各個構(gòu)件通過一定磨合作用，早期的故障可被逐漸排除，但并不表示機械運行不會再發(fā)生故障。也就是說，很多機械設(shè)備即使在正常工藝流程下運行，仍會存在較多的安全隱患。

通常情況下，此種故障和缺陷并不顯著，會隨著時間的變化而逐漸凸顯，相關(guān)構(gòu)件運行疲勞就是其中之一，同時長時間運轉(zhuǎn)可造成部分零部件變形或磨損，使得原本裝配質(zhì)量合格的結(jié)合部件技術(shù)性能大打折扣，甚至對機械設(shè)備正常運行造成干涉，這些均是造成機械故障的主要因素[2]。

化工企業(yè)要想降本增效，提高規(guī)模效應和產(chǎn)能，必然要增加機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，經(jīng)常在高壓、高負荷的狀態(tài)下運行，會對設(shè)備性能產(chǎn)生不同程度的影響，從而增加設(shè)備故障率及故障的嚴重程度。

2.3 運行后期主要故障分析

化工機械設(shè)備在運行一段時間后，會累積很多問題，進而爆發(fā)大量故障。

造成這種現(xiàn)象普遍存在的主要因素為：

①機械設(shè)備長時間的運行后，很多零部件及相關(guān)構(gòu)件已經(jīng)發(fā)生老化、磨損、變形、腐蝕等，雖然進行多次維修，并對部分零部件進行更新處理，但是在與其他零部件裝配過程中，仍會出現(xiàn)一定安裝質(zhì)量問題，進而造成運行后期故障頻發(fā)；

②故障檢測方法落后、監(jiān)測缺失、專業(yè)點檢工作不到位等因素也是導致后期故障的主要原因；

③隨著時間的推移，操作人員在長時間的正常操作過程中容易放松警惕性，對設(shè)備運行過程聲音、振動、溫度、泄露、腐蝕等變化的敏感性降低；對設(shè)備日常維護的頻次和質(zhì)量均有所下降，導致設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)降低，易出現(xiàn)運行故障。

3 化工機械故障控制方法探究

3.1 加強傳動系統(tǒng)的維護管理，保證機械平穩(wěn)運行

傳動系統(tǒng)是將電機產(chǎn)生的機械能傳遞到化工機械的工作部件上使其做功的機構(gòu)，傳動系統(tǒng)又是故障的高發(fā)區(qū)，因而加強傳動系統(tǒng)的安裝、維護、檢修方面的管理具有重大意義。傳動的方式有多種，化工機械中往往采用的是齒輪、鏈條、皮帶、液力等傳動方式，每一種傳動方式都具備自身的特點，安裝、操作維護、檢修人員要根據(jù)不同的傳動方式制定、執(zhí)行相應的安裝、維護、檢修規(guī)程。

運行過程中要采用日常維護點檢與專業(yè)點檢相結(jié)合，對傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的振動、噪音、溫度、氣味等出現(xiàn)異常情況要高度敏感，及時作出判斷并果斷采取措施，并向相關(guān)管理人員匯報，防止故障的進一步擴大，其中潤滑管理是設(shè)備維護的重要措施，合理選用潤滑油，有效減少機械磨損、降低部件工作溫度、減小機械振動幅度，是保證傳動系統(tǒng)長時間高效運行的保證。只有充分保障化工機械傳動系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，才能有效避免停車、運行條件改變等現(xiàn)象的發(fā)生。

為此，要設(shè)定高效、安全、穩(wěn)定的操作、維護、檢修規(guī)程并嚴格執(zhí)行，才能為化工機械正常運行提供良好環(huán)境和條件，有效避免化工機械在惡劣的動態(tài)工況下持續(xù)工作，減少化工機械損壞，防止出現(xiàn)突然停車所帶來的瞬間破壞，進而不斷延長化工機械設(shè)備的使用時間。

3.2 機械裝配合理，提高設(shè)備焊接質(zhì)量

化工機械在安裝工程中，由于有的機械設(shè)備比較大型，不僅零構(gòu)件多，且安裝工藝比較復雜，因此要嚴格按照相關(guān)安裝規(guī)范實施安裝作業(yè)。只有這樣，才能充分減少安裝失誤現(xiàn)象，并消除潛在性的設(shè)備運行隱患。

與此同時，安裝人員在進行機械初期安裝時，要根據(jù)安裝工程設(shè)計方案中的內(nèi)容，對機械、設(shè)備進行評估，并在此基礎(chǔ)上將其安裝在正確點位上，保證安裝誤差控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。安裝過程中，要對細節(jié)問題進行關(guān)注，進而最大程度保障機械安裝后能夠正常運行。

除此之外，要對設(shè)備、機械的焊接質(zhì)量進行嚴格控制，進一步減少由焊接縫而產(chǎn)生的多余應力，防止相關(guān)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋，不斷減少腐蝕、提高運行效率。在對不同材質(zhì)的構(gòu)件進行焊接處理時，要根據(jù)實際情況正確選擇焊接方法。化工機械焊接處理過程中，在科學選用焊接工藝的同時，還要對焊接材料進行規(guī)范和調(diào)整，使焊接質(zhì)量滿足工藝標準[4]。

為充分減少金屬容器質(zhì)量缺陷，焊接處理后，相關(guān)人員要對其進行一定的熱處理，一些重要設(shè)備要請具有相關(guān)資質(zhì)的第三方進行檢測，確保機械設(shè)備的焊接質(zhì)量。

3.3 夯實故障診斷基礎(chǔ)，強化機械維護力度

相關(guān)故障排除人員要及時掌握機械設(shè)備各個構(gòu)件的實際運行情況，并對其運行狀態(tài)進行科學監(jiān)控。根據(jù)化工企業(yè)實際生產(chǎn)需要，制定科學合理的定期檢修規(guī)劃方案。由于機械設(shè)備故障診斷、排除需要很多專業(yè)知識，如參數(shù)改變規(guī)律、設(shè)備狀態(tài)量檢測、風險因素特征識別等。

伴隨著化工領(lǐng)域施工工藝的不斷發(fā)展，可將現(xiàn)代化機械設(shè)備檢修技術(shù)應用到機械故障控制中，并充分利用其作用，使其與日常維護基礎(chǔ)工作相契合。為充分減少化工機械故障，維護人員要結(jié)合化工企業(yè)實際生產(chǎn)需要，開展必要的機械維護管理。

每種管理方法必然有其自身比較適用的范疇，為此對于整體機械故障管理工作而言，應將化工機械經(jīng)濟性作為主要衡量指標，并對其進行綜合性評價。相關(guān)人員要嚴格按照機械維護管理規(guī)范，做好定期抽檢、故障排除等工作，保證化工機械運行安全。

4 結(jié) 語

化工機械故障是化工企業(yè)日常生產(chǎn)活動中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，可對企業(yè)生產(chǎn)的安全性造成嚴重威脅。造成故障的因素有很多，為此嚴格按照生產(chǎn)需要，對各個環(huán)節(jié)故障進行及時診斷，并在此基礎(chǔ)上實施針對性較強的解決策略，可對機械設(shè)備運行故障進行良好的預防和控制，對化工企業(yè)節(jié)省經(jīng)濟運行成本、提高設(shè)備運行效率具有現(xiàn)實意義，可進一步推動化工企業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。

參考文獻：

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[2] 秦成杰，祁向榮，周洪賓.淺析化工機械故障的診斷與預防措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2013，（31）.

[3] 馬瑞.化工機械故障的診斷與預防措施探析[J].化工管理，2013，（20）.

[4] 丁獻賓.化工機械故障的診斷與預防措施探析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2011，（7）.