狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在化工設(shè)備管理中的應(yīng)用

摘 要：隨著設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展，預(yù)知性維修逐漸取代之前的計劃維修。在實現(xiàn)預(yù)知性維修的過程中，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)起著不可替代的作用。我廠在設(shè)備管理工作中，同時應(yīng)用機組在線監(jiān)測、“海頓”在線監(jiān)測和設(shè)備智能點檢三大系統(tǒng)，對設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，充分掌握設(shè)備的運行情況，根據(jù)數(shù)據(jù)分析等手段，實現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知性維修，有效的防止了設(shè)備的突發(fā)故障，節(jié)約了維修成本。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)監(jiān)測；預(yù)知性維修；設(shè)備管理

1、背景

車間負責全廠兩千多臺動設(shè)備的維護、維修工作，設(shè)備種類繁多包括蒸汽透平、離心式壓縮機、往復式壓縮機和各類機泵、電機等。如何合理有效的管理這些設(shè)備，時刻掌握其運行狀態(tài)，是我們工作的重中之重。在目前設(shè)備增加，人員老化的現(xiàn)狀下，傳統(tǒng)的人員巡檢方式已經(jīng)無法滿足工作要求，狀態(tài)檢測系統(tǒng)將成為設(shè)備管理的有力幫手。

2、預(yù)知性維修的開展

狀態(tài)檢測系統(tǒng)的應(yīng)用與預(yù)知性維修的開展是密不可分的。因為預(yù)知性維修是根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測的結(jié)果，視設(shè)備的具體狀態(tài)，確定最合適的修理時機和更合理的修理方法。

預(yù)知性維修在車間已經(jīng)實施多年，并逐步完善形成一套科學有效的設(shè)備管理體系。我們根據(jù)設(shè)備的重要性等級，把全廠設(shè)備分為A、B、C三類，并制定相應(yīng)的檢測方案。即：A級為關(guān)鍵設(shè)備，一旦發(fā)生故障，將造成裝置停工或發(fā)生重大危險，在狀態(tài)監(jiān)測中應(yīng)做重點檢查，可以采用狀態(tài)監(jiān)測儀器對設(shè)備進行在線連續(xù)監(jiān)測建立設(shè)備巡檢記錄。B級為重要設(shè)備，一旦發(fā)生故障，會造成裝置局部停工或給生產(chǎn)上造成較大波動，在狀態(tài)監(jiān)測中應(yīng)做次重點檢查，采用狀態(tài)監(jiān)測儀器對設(shè)備進行間斷的監(jiān)測，實行趨向管理，結(jié)合常規(guī)的設(shè)備檢查手段，建立設(shè)備巡檢記錄。C級為一般設(shè)備，是對生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)運行影響較小的設(shè)備，在設(shè)備的日常巡檢維護中應(yīng)做一般檢查，主要采用常規(guī)的設(shè)備檢查手段，必要時，可以用狀態(tài)監(jiān)測儀器進行監(jiān)測，掌握設(shè)備運行狀況。

3、狀態(tài)檢測系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，全廠采用三種狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對全廠機組、機泵進行監(jiān)測，分別為S800機組在線監(jiān)測系統(tǒng)，“海頓”在線監(jiān)測系統(tǒng)和設(shè)備智能點檢系統(tǒng)。

3.1 S8000機組在線監(jiān)測系統(tǒng)

以重催煙機為例， 2015年6月22日之前，煙機振動值一直在10μm左右，在22日這天突然升高一倍，達到20μm。我們經(jīng)過振動頻譜分析發(fā)現(xiàn)，一倍頻增大，并伴有高次諧波，波形出現(xiàn)多個波峰（圖1），同時軸心軌跡范圍擴大，并有尖角出現(xiàn)（圖2），判斷煙機出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場情況，并未作出檢修處理，而是加強監(jiān)測。通過兩周監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)運行情況穩(wěn)定，中間經(jīng)歷一次開停機后，振動值依然維持在20μm附近，并且頻譜圖上摩擦現(xiàn)象更加典型，尤其是軸心軌跡，出現(xiàn)了明顯的內(nèi)尖角（圖3）。在2016年的檢修中，發(fā)現(xiàn)煙機轉(zhuǎn)子如之前判斷一致，由于催化劑結(jié)垢嚴重，導致碰磨情況，而催化劑的脫落又造成振動值的突變。

3.2 “海頓”在線監(jiān)測系統(tǒng)

在狀態(tài)監(jiān)測中我們對A類設(shè)備做重點在線監(jiān)測，采用“海盾”狀態(tài)監(jiān)測儀器對設(shè)備進行在線連續(xù)監(jiān)測。海頓在線監(jiān)測系統(tǒng)由探頭連續(xù)采集運轉(zhuǎn)設(shè)備的振動、溫度等信息，定時將信號傳輸?shù)浇邮战K端，如有指標超標，則自動報警，同時將警報信息以短信的形式發(fā)送給各級負責人。同時，在系統(tǒng)終端還可以登陸平臺查看各臺設(shè)備的當前運行狀態(tài)和歷史趨勢。

3.3 設(shè)備智能點檢系統(tǒng)

相對于前兩種在線監(jiān)測方式，由人員進行的現(xiàn)場設(shè)備點檢，涉及范圍廣，是我們目前最主要的檢監(jiān)測手段。為了維持生產(chǎn)設(shè)備的原有性能，通過人的感官或用簡單的工具儀器，按照預(yù)先設(shè)定的周期和方法，對設(shè)備上的規(guī)定部位進行有無異常的預(yù)防性周密檢查的過程，這樣的檢查稱為點檢。目前點檢采用的是北京化工大學設(shè)備智能點檢管理系，包括點檢儀和數(shù)據(jù)分析軟件。

以重催P-103/2為例，此泵在4月9日的點檢分析中發(fā)現(xiàn)，加速度波形波峰突出，說明泵體軸承有沖擊現(xiàn)象，在頻譜圖上可以看出軸承內(nèi)圈故障頻率255Hz，以及其倍頻明顯（圖4）。但是速度值為1.96mm/s，在可運行區(qū)間，建議繼續(xù)運行。

在接下來兩個月中，我們繼續(xù)對該泵進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)運行狀況逐漸有變化，并且在4月22日的頻譜中發(fā)現(xiàn)，此泵的工頻35Hz，幅值已經(jīng)增大，并有逐漸增大趨勢，初步判斷為轉(zhuǎn)子不平衡，根據(jù)介質(zhì)情況，懷疑葉輪有雜質(zhì)結(jié)焦的可能，直到5月29日，軸承的加速度波形幅值突然增大一倍，表明軸承受到?jīng)_擊明顯加劇，同時發(fā)現(xiàn)速度值已經(jīng)變成10.85mm/s，運行情況嚴重惡化。建議立即檢修。

此泵拆檢后發(fā)現(xiàn)泵軸承內(nèi)外圈、滾珠已經(jīng)嚴重剝蝕，出現(xiàn)較深的凹坑，并且發(fā)現(xiàn)葉輪結(jié)焦嚴重。分析故障原因為葉輪結(jié)焦使轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，導致軸承受力不均，造成軸承內(nèi)外圈和滾珠嚴重剝蝕。與之前通過點檢系統(tǒng)波形、幅值變化的判斷一致。

4、結(jié)束語

自從狀態(tài)檢測系統(tǒng)應(yīng)用以來，我們在工作中有了更多的主動權(quán)，能夠合理的制定檢修計劃，做到既不出現(xiàn)設(shè)備安全事故，又不會因盲目維修造成配件浪費。在接下來的工作中，我們將加強人員培訓，提高理論分析水平，根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所提供的信息，更精確的分析出設(shè)備所處的運行狀態(tài)，進而制定更加完善的檢修計劃。

參考文獻：

[1] 楊國安.旋轉(zhuǎn)機械故障診斷實用技術(shù)[M].北京：中國石化出版社，2012

[2] 楊國安.滾動軸承故障診斷實用技術(shù)[M].北京：中國石化出版社，2012

作者簡介：

田松，男，2010年畢業(yè)于南京工程學院過程裝備與控制工程專業(yè)，學士學位，現(xiàn)主要從事煉廠動設(shè)備管理維護工作，工程師。