設備狀態監測及故障診斷程序化管理在鋼鐵企業的應用與前景

尹志剛

摘 要：本文以設備狀態監測及故障診斷程序化管理在鋼鐵企業的應用與前景為題展開論述。首先，在概述部分中闡述了某鋼廠采用設備狀態監測及故障診斷技術的基礎情況。然后，結合先關文獻資料，對狀態監診技術的應用原理、優勢作用做了簡單分析。在此基礎上，從程序化管理、選擇受控設備，以及確定監測等級這幾個方面出發，論述了該技術的程序化管理辦法，并對運行的效果進行了評價。最后，分析了監診技術在實際應用中存在的問題，就這些問題具體幾點意見和建議，作為全文的總結。

關鍵詞：設備狀態監測；故障診斷；程序化管理；鋼鐵企業

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.185

1 概述

設備管理在企業運營中起著重要的作用。特別是作為擁有大量自動化、大型化設備的鋼鐵企業，對設備管理的要求更高。采用設備狀態監測及故障診斷管理后，改變了以往鋼鐵企業事后維修、定期維修的模式，逐步實現了按照狀態維系的方式。以上方式的改進，可謂在設備管理中開創了先河。在具體應用的過程中，應該從設備自身的特點出發，然后選擇合理的監測設備、儀器。在此基礎上，建立與之對應的狀態監測與診斷技術體系。某鋼鐵公司通過多年的實踐，開發出了一套設監診程序化管理模式。該企業成立于2010年。企業自成立以來，就非常重視設備監測與故障診斷方面的工作。在2012年8月份，該鋼鐵企業采用點檢定修的設備檢維修模式。具體流程為：主體廠設專業點檢員，專業點檢員配有點檢儀，建有設備功能精度系統。各煉鐵廠、煉鋼廠、熱軋廠以設備特點為依據，將所有設備分為不同等級，并給出設備點檢周期及定修周期，并錄入設備功能精度系統。然后，系統會根據設定的周期給出每天的點檢任務，點檢根據點檢任務開展點檢，并將點檢結果及處理意見錄入系統，產生檢修任務。最后，檢修隊伍接到檢修任務后，開展檢修。隨著企業的快速發展，在設備監診方面的技術不斷提高。在2015年3月，企業將所有設備分類，然后在不同的類別中安排專門的監測管理員，負責設備的監測與診斷。當前，該企業的設備監測與故障診斷程序化管理工作更加專業、規范。

2 監診技術

設備狀態監測與故障診斷技術指的是：以監測儀器、分析儀器為支撐，及時了解設備的運行狀態，評估出設備為正常運行狀態還是存在異常現象。然后，針對異常設備，找出故障的具體位置，在分析原因的基礎上，及時維修故障。狀態監測有兩種方式，分別是在線監測、離線監測。在線監測一般多用于重要設備，包括電動機、高爐鼓風機、軋機主電動機的關鍵部位。該監測方式由傳感器、服務器、數據采集器、監測站，以及局域網組成。離線監測的方式是：技術人員采用人工作業的方式，收集設備溫度、振動、超量表中的數據，然后根據以上數據分析設備的運行狀態。在采集的過程中，技術人員可以根據設備的實際使用情況，自行確定出采集的周期。在狀態監測及故障診斷中，包括多個項目。比如溫度、壓力、油質、應力、振動量等。其中，最長監測的指標為監測量。監測完成后，要求對得出的結果進行分析、處理，然后判斷出故障的類型。最后，實施停機檢查、驗證。當狀態監測及故障診斷系統完成對信號的傳輸后，可以將這些數據上傳到企業的平臺服務器當中。然后，專家只要打開瀏覽器或者客戶終端，就可以進入到服務器當中，并判斷出設備的運行狀態。如果檢測平臺中出現異常數據后，遠程公司與專家進行共同診斷，然后將診斷的結果發送到現場。這樣，維護人員就可以準確找出故障，及時建立維修方案。

3 監診技術的程序化管理

設備狀態監測及故障診斷程序包括多個環節，比如監測儀器、受控設備的選擇，監測等級的確定，監測標準的制定等。下面主要從三個方面進行分析。

3.1 選擇監測儀器

當前，大部分鋼鐵企業的設備監測與診斷系統為離線模式。主要儀器為：數據采集器（902、904）、簡易測振儀、紅外線測溫槍。以上儀器的產地均為北京。其中，簡易測振儀的功能主要是對班組的數據進行采集。振通902由鉗工班負責，隨時對A類關鍵設備的狀態進行監測。另外，安排設備狀態監測管理員與其他技術人員對振通904設備進行監督、管理。如果設備出現運行方面的問題，應該認真分析故障的原因，并采取可行性的解決方案。

3.2 選擇受控設備

在設備狀態監測及故障診斷前，要求選擇合理的受控對象。通常情況下，因為設備在結構、功能、壽命方面存在很大差異，所以對企業的經濟效益也會產生不同程度的影響。當設備的安全性比較高時，實施狀態監測故障診斷的價值比較小。同時，狀態監測故障還受到傳感器、監測設備的限制。當前，針對運轉速度比較高的設備而言，比較適合利用監測設備。然而，在設備運轉速度比較低的情況，采用監測儀后并不能發現振值的明顯變化，進而難以對設備的運行狀態做出準確判斷。鑒于此，在選擇受控對象時，應該選擇轉速高、風險隱患大，容易發生故障的設備。

3.3 確定監測等級

確定監測等級的目的是：為選擇監測診斷方式打好基礎。在具體劃分的過程中，必須立足設備的實際使用情況，將其分為A、B、C三個等級。其中，A等級代表關鍵設備，B、C設備同為重要設備。盡管二者皆為重要設備，但是存在一定的區別。具體為：C設備的運行狀況良好，發生故障的幾率比較小。劃分、確定出設備的監測等級后，再根據其重要程度，運行的情況，采取合理的、科學的管理辦法與監測周期。在這一環節的工作中，應該遵循實用性、科學性原則。在確定的過程中，盡量明確項目的具體位置，保證監測方法、周期頻次的合理性。另外，在循環運作的機制下，不斷積累豐富的經驗。針對在運作中出現的問題，采取有效的辦法和促使，不斷完善監測方案。

4 運行效果與效益評價

該鋼鐵企業采用設備狀態監測及故障程序化管理后，對現有高速運轉設備進行了全面的監測，提高了設備運行的狀態，降低了故障產生的幾率。2013年5月18日，狀態監測管理員在執行公務時，發現有80臺主軸抽風機有異常現象。根據設備運營的狀況，初步判斷為驅動軸瓦處被刮傷。5月22日，對以上隱患進行處理。在此基礎上，保證了設備的安全運行，沒有發生重大安全事故。2014年7月2日，狀態監測管理員發現精軋機增速輸入端軸承內圈剝落，存在安全隱患。然后，及時對軸承進行更換，解決了設備安全隱患，避免了安全事故的發生。除此之外，采用狀態監測及故障診斷程序化管理后，在事前對多種故障設備進行了處理，有效控制了設備故障的發生幾率。從2012年8月份，本文采用設備狀態監測與診斷程序化管理后，設備故障的幾率為0.47‰，相比原來的幾率更低。其次，利用監診技術后，不僅保證了設備的安全運行，減小了故障的幾率，而且在很大程度上降低了設備的維護費用。與此同時，為企業創造了巨大的經濟、社會效益。

五、存在的問題與建議

4.1 存在的問題

雖然狀態監測及故障診斷程序化管理應用到鋼鐵企業后，取得了巨大的成效。然而，由于該管理模式尚不完全成熟，還存在很多問題，值得引起注意。第一，沒有統一的信息管理平臺，不利于信息資源共享。第二，使用在線監測及故障診斷系統，不能對所有信號進行監測，有待拓展監測范圍。第三，狀態監測儀器成本高，以離線采集方式為主，在線單元監測比較少。第四，過于依賴服務商，沒有自己獨立的診斷團隊。第五，遠程管理沒有得到充分利用，難以利用網絡遠程控制的辦法，實施專家在線監測。第六，以設備狀態監測及故障診斷為主，忽略了設備的日常點檢。第七，企業管理者在設備狀態監測與故障診斷中，沒有投入過多的精力與資金。第八，儀器陳舊，診斷技術種類少。

4.2 改進的建議

針對以上問題，提出幾點建議。首先，提高企業領導對設備狀態監測及故障診斷程序化管理的重視度。加強管理的力度，提高監測管理人員的積極性，逐步拓展技術應用的范圍。其次，采用更先進的軟件平臺，達到子系統信息共享的目的。再次，建立兩級監測團隊，以及專家遠程在線診斷平臺，提高故障診斷的處理水平。最后，完成設備狀態監測及故障診斷程序化管理流程，采購專業的監測診斷設備，加強設備運行狀態監管，保證設備的安全運行，促進鋼鐵企業的快速、穩定發展。

5 結束語

在鋼鐵企業運行中，運用設備狀態監測及故障診斷程序化管理后，提高了設備管理的水平，加強了對設備的管理與維護。在此基礎上，為企業節約了設備采購、維護的成本，促進了鋼鐵企業的快速、穩定發展。當前，設備狀態監測及故障診斷程序化管理已經取得了一定的成效。在今后的發展中，需要投入更多的資金，將監測工藝的范圍擴大，包括油液監測、功率監測、能量損耗監測等。同時，根據監測的相關數據，分析故障存在的原因，并提出具體解決方案，實現設備狀態的監測與維修。綜上所述，將設備狀態監測與故障診斷程序化管理運用到鋼鐵企業中，產生了良好的社會、經濟效益，具有很大的發展前景。

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