降低寬厚板循環水濾液池自吸泵故障次數

◆胡建平 鄧加華 盧殿閣/ 文

降低寬厚板循環水濾液池自吸泵故障次數

◆胡建平 鄧加華 盧殿閣/ 文

寶鋼股份能源環保部能介一分廠寬厚板點檢QC小組成立于2010年，小組成員以本班組成員為骨干，根據課題內容另行邀請相關專業人員參與。小組成立至今已完成7項課題活動，其中兩次獲得“全國質量管理優秀小組”稱號，兩次獲得“上海市優秀質量管理小組”稱號。累計獲得專利6項，企業技術秘密3項。

1 .選題理由與調查

寬厚板循環水處理系統是對寬厚板廠的工業用水進行循環處理的系統，整個處理流程的各種設備順序相連，逐次處理。自吸泵是整個水處理設備中的一個組成部分。自吸泵是利用虹吸原理將低于地面水池中的水，通過吸水管吸入到自吸泵的腔體內，再由自吸泵電機驅動的葉輪向外排送（見圖1）。因此，自吸泵腔必須保持滿水，而虹吸管則由電控閥控制排氣。

從2013年下半年起，整個污泥處理系統出現工況運行狀態不穩定現象，經過初步調查，發現濾液池自吸泵的故障較為頻繁，同時造成其檢修時間較長。由于自吸泵的故障導致濾液池不能及時排液，使得壓濾機不能投入運行，進而使得壓濾機之前的設備也無法投入運行，使整個污泥系統的設備處于停頓狀態。經統計，自吸泵的運行效率已下降到94.7%，低于正常工藝運行需要的96%，不能滿足整個工藝流程的需要。因此，我們QC小組選擇了“降低寬厚板循環水濾液池自吸泵故障次數”為活動課題。

圖1 自吸泵工作流程

通過對自吸泵故障內容及次數的調查，QC小組發現，在總共17次故障中，自吸泵的電控閥故障達到12次，占到整個故障次數的70.59%。因此，我們將電控閥故障定為自吸泵故障高的A類因素（見圖2）。

圖2 自吸泵故障分布

2 .目標論證與確定

2.1.水處理工藝要求自吸泵運行效率達到96%及以上，才可保持整個工藝流程的順利進行。

2.2.污泥系統出現的工況不穩定現象和自吸泵故障有著必然的聯系，但自吸泵并不是連續地處在故障狀態。2013年的8月和10月、2014年的2月和4月，自吸泵雖然也出現故障，但月運行效率還是達到了96%以上。

根據自吸泵及相關設備的歷史最好運行記錄，如果將自吸泵電控閥的故障次數由12次降低到6次，相應的檢修時間也由318小時降低到159小時，自吸泵的運行效率可達到96.52%。如果能攻破自吸泵電控閥故障率高這個難關，那么制定自吸泵運行率達到96%是可行的。因此，我們的目標是將自吸泵的故障次數由17次降為11次。

3 .要因分析與確認

對于“電控閥故障高”這個癥結，小組成員羅列各種因素及相互之間的影響關系，得出癥結與因素的關聯圖（見圖3）。

圖3 電控閥故障各關聯因素

根據關聯圖得到與“電磁閥故障”相聯系的六項末端原因，我們進行逐項分析確認。有些原因可以通過常規的或稍加改進的維護方法就可以解決，而有些原因必須采取專門的措施進行解決，因而需要分析確認出要因和非要因。對六項末端原因分析后，我們確認把“閥芯潤滑不良”和“環境濕度高”兩項末端原因定為要因。在電控閥的故障中，“閥芯潤滑不良”直接造成自吸泵無法啟動，而且需要多層次地解體才能進行檢修。不僅檢修時間長且檢修質量無法保證，常以更換備件來解決。“環境濕度高”本身就是一個無法克服的客觀因素，沒有任何有效的方法來降低環境的濕度，但其造成的危害卻不容小覷。

4 .對策論證與實施

對于分析確認的結果，處理方案可以有多種。由于希望將來能讓設備在維護方法、可靠性、有效性及可實施性等方面得到提升，我們對各方案進行論證，進行優化選擇。

對于“閥芯潤滑不良”，我們查閱了中外自吸泵廠商對自吸泵的配置方法，發現絕大多數廠商已廢除了電控閥的使用，而是采用單向閥替代電控閥。我們認為，單向閥固然能保持自吸泵腔中水的流動，但是單向閥對閥板動作位置約束的軸長期處在污水中，將來也會是一個故障點。對此，我們根據單項流通、反向密閉的要求，自行設計了能滿足功能要求的構件。由于它是靠管道內的水壓密閉，依靠正反兩個方向的壓差打開的，故我們稱之為自力閥。因此，對于“閥芯潤滑不良”的處理我們有了兩個方案可供選擇。選擇保留電控閥需要對現有的管理、維護標準進行修改，但不一定能保證將來不會發生各種故障，畢竟電控閥因本身存在的缺陷已被自吸泵的廠商所廢棄，而自力閥雖然是一個新的構件，但我們經過試驗，確定它是可行的。因此，我們選擇“采用自力閥”的改進方案。

對于“環境濕度高”這個無法改變的問題，我們可以對吸入管的材質進行改變。一個方案是以PVC塑料管替代原來的鋼管，另一個方案是用不銹鋼管替代。雖然都能起到耐腐蝕作用，但PVC塑料管的缺陷是在冬天不耐寒，可能會出現凍裂現象。一旦需要更換，由于其是安裝于水池中的，作業的危險因素很高。而不銹鋼管對比PVC管，其價格要高一些。對比之下，我們認為不銹鋼管在長期的效能方面優于PVC管，因此選擇用不銹鋼管替代原鋼管。

通過方案的論證，確定了實施方案后制定對策表，以此指導具體的實施，并且落實到具體的負責人和完成時間（見表1）。

表1 電控閥故障改進計劃

5 .效果檢查與鞏固

對實施前后的效果進行檢查，我們發現：由自力閥替代電控閥后，消除了電控閥閥桿潤滑不良的因素，而自力閥因其結構上的優勢，可靠性較電控閥更高；由不銹鋼管替代原鋼管后，環境濕度高已不再成為一個要因。

對比實施前后故障次數，我們發現：由于取消了電控閥，電控閥的故障已降為零；由不銹鋼管替代原鋼管后，可以在較長的時間內避免腐蝕，也就避免了故障的發生。同樣的，故障處理的檢修時間也歸為零。

在課題項目實施后的三個多月（即95天內），除了未列入課題活動的2#自吸泵的逆止閥出現異常，經3小時的處理外，其他自吸泵運行均正常，污泥系統的運行效率達到了99.87%，超過了課題預定效率96%，達到了我們的預期目標（見圖4）。

圖4 活動前后對比

通過自我創新設計制作，并且投入實際運用的自力閥，申報企業的技術秘密已獲得通過，該技術在企業內部得到推廣運用。

為了鞏固活動取得的成果，對電控閥原有的電氣控制回路予以拆除，具體的控制回路圖紙已被封存。我們修改了改進后的設備結構圖，制定了新的設備管理、維護標準。

6 .總結

在“降低寬厚板循環水濾液池自吸泵故障次數”的QC活動中，小組成員運用QC工具，通過對故障次數的統計、故障的分類及故障之間的相互關系，找到了問題的癥結和焦點。在選擇解決方案時，是以最理想的方案為原則，不被客觀因素所約束，以創新的思維力爭采用新技術，提升了設備抗故障的能力。

（作者單位：寶山鋼鐵股份有限公司）