石油化工設備故障特點與維修模式分析

陶曉雪

（天津市華騰理工安全科技咨詢有限公司，天津 300381）

加工石油的機械設備從設計過程、研發過程、制造過程、安裝過程、調試過程到機械的使用過程、維護過程、改造過程、報廢等各個階段都需要進行對應的管理工作。一方面要保持機械設備的良好運行狀態，另一方面又要盡可能地優化機械設備自身的作業效能，用以充分發揮對機械設備的資金投入效益。現代的機械設備管理工作在經過了多年的發展和探索之后，已經漸漸形成了一項科學的、系統的工程，并且誕生了各種針對不同設備不同問題的維修模式和維修體系。本文從石油化工企業的機械設備裝置所具備的生產特點出發，將機械設備存在的主要故障表現形式和其中應用于石油化工機械設備的維修管理模式做出簡明的分析和論述。

1 石油化工機械設備的特點

石油化工行業進行生產的過程中所使用的機械設備，和其他行業相比具有交大的區別，石油化工產業的機械設備往往具有復雜性和操作繁瑣性。其中會涉及熱換交替設備、儲存機械設備、反應機械設備、信號設備等，以上的機械生產設備均是根據閥門控制以及管道控制等工作環節進行相互連接和搭接的方式，把所有的機械生產設備進行關聯，使之形成一個完整的，具有綜合化性質的生產體系。同時石油化工產業的生產過程具有持久性和延續性，所以在使用這些機械設備的過程中會比較容易產生爆炸、燃燒，如果長期的處于高溫高壓的工作狀態之下，還會產生一些有毒物質，長期的持續使用還會讓機械設備發生熱傳導現象。所以，要經常性的對石油化工產業所使用的機械設備進行定期的檢查、維護和保養工作，以保證機械設備的使用壽命和可靠性，保證石油化工企業能夠正常運行，與此同時還能夠使石油化工企業的生產效益得到進一步的加強[1]。

2 石油化工設備故障特點

2.1 失效（故障）概率與運行時間相關

根據磨損模型和條件概率與設備運行實踐的關系，可以將設備的故障特征大概分為六種基本類型。

A 類型：呈現出浴盆曲線，其初始表現為設備早期的高度故障率，然后變成逐漸增加或者逐步穩定的故障概率，在最后表現出磨損區域。

B 類型：表現為逐漸增加或者持續性的失效概率，在最后表現為較明顯的磨損情況。

C 類型：表現為失效概率逐漸增加，但是并不具備明顯的磨損時間段。

D 類型：初始失效概率較低，然后快速上漲到一個相對比較穩定的水平。

E 類型：表現為機械設備在有效生命周期之內的任一階段都保持在一個相對比較穩定的水平。

F 類型：表現為早期的失效概率較高，在此之后會下降到一個相對比較穩定的水平。

在裝置正式投入生產的初始階段，因為安裝調試和具體操作的原因，機械設備往往會表現出一些在早期出現故障的特性。因為設備的安裝工作或者調試工作不當，經常會使設備在相當短的使用時間內發生運行異常的情況。機械設備停機開始維修，一樣會存在調試和安裝的工作過程，所以，在大多數情況下，進行有計劃的檢修工作也有可能把早期較高的故障率帶入到一個基本穩定的系統，進而提高系統的整體故障率[2]。

2.2 潛在故障的可預知性

在一般情況下，機械設備會具有一定的發展特性，所以能夠通過檢測和觀察，盡早地發現機械設備運行過程中的惡性化趨勢，同時在其發展成功能性故障之前開展維修工作，進而在前期消除設備存在的故障隱患。在一般情況下，開展計劃檢修工作也能夠將設備早期所具備的高故障率帶入到一個基本穩定的系統，進而使系統的整體故障率增高。

部分機械設備在產生功能性故障的前期階段會表現出一些異常的特征，像震動、發熱噪音等現象，能夠通過簡單的監測或者檢查獲取。

3 石油化工設備故障的維修模式

3.1 故障維修

故障維修又稱為被動維修，即指事后維修或者修復性維修。通常是說在機械設備發生故障之后所展開的維修活動，這樣的維修行為屬于非計劃性的維修范疇。對于故障性的維修管理工作是強調怎樣更快地精確機械設備的故障發生區域及其具體原因，通過對機械原件的維修或者更換來使機械恢復到正常工作狀態。因為這種維修模式處于完全被動的角度，一些較小的故障也有可能引起大事故或者大故障的發生，進而使維修費用大幅度上升，因而要降低這種被動性維修工作的發生。

3.2 預防性維修

預防性維修在通常情況下是指對可能會影響機械設備正常作業的潛在故障進行排查，以預防為主。即在設備正式投入生產之前，對機械設備的各項功能指標進行檢修排障工作，使設備能夠以滿足作業標準的狀態開始作業生產。這種維修在大多情況下是基于使用時間的增加而進行的，以設備運行時間和日歷時間為依據，定期對設備進行周期性的維修檢查工作。

具有典型預防性維修的維護活動有：狀態監測、定期檢查、緊固和校準、易磨損部件的更換以及必要的清洗工作，通過以上操作使機械設備保持在一個良好的工作狀態，減少設備在運行過程中可能出現故障的幾率，達到對設備使用壽命周期的最大化利用。

3.3 狀態維修

對機械設備的工作狀態進行檢查，以診斷和檢測作為基礎的科學手段，了解機械設備的實際運行狀態，通過對設備運行過程中所表現出的震動、聲音、溫度、顏色等變量數據進行收集，再通過設備在實際運行過程中的表現情況進行下一步的判斷。通過測量所得的參數可以在設備運行初期檢查出設備存在的故障，初始階段的設備故障一般表現為設備狀態參數的變化，在檢查時發現參數的異常時，對故障進行維修，可以使設備的損傷程度降到最低，也能夠使因為設備故障造成的停產時間得到控制，極大程度上降低石油化工企業的經濟損失[4]。

根據科學的維修檢測手段對設備進行檢測維修工作，比在設備在運行過程中發生故障之后再進行維修的損耗代價低的多，能夠使石油化工企業的利益最大化，損失最小化。合理利用機械設備的參數表現來對設備進行檢修是目前最為理想的機械設備故障修理方法。

4 結論

綜上所述，我國經濟發展的源泉是由石油化工方面的企業帶動起來的，同時石油化工企業也是支撐我國現階段經濟前進發展的主要工業之一。同時這個行業之中所需要的各項機械設備大多是應用于石油生產企業的技術性設施，同時機械設備的完整性和相關機械設備是否能夠正常運行都會直接和石油生產過程中的施工安全和生產安全產生聯系，與此同時還會關系到相關機械設備在日后能否長期穩定的運行。所以，對石油化工企業早生產過程中所使用的機械設備進行必要的日常保養和日常維護工作是十分有必要的，這樣能夠保證該企業的生產流程穩定性，并保證企業能夠在日后獲得更好的市場經濟效益。