冶金機械設備安裝運行故障診斷方法研究

董 壯

（ 遼寧科技大學，遼寧 營口 115005）

冶金行業在我國占有重要地位，是我國經濟發展的重要組成部分。隨著各行業發展以及市場對冶金行業生產需求持續增長，對其生產力提出更高要求，冶金技術優化以及各種機械設備升級是實現行業生產力突破的關鍵因素。現階段，各種冶金技術已足夠滿足市場需求，機械設備同樣比較先進，但實際冶金設備安裝運行過程中，往往由于多種故障因素影響，造成企業生產力下降。對此，文中對冶金機械設備在安裝運行時普遍存在的故障原因進行分析，并給出有效的診斷方法建議，以期為相關技術人員提供參考。

1 冶金機械設備安裝運行故障類型

冶金行業生產主要以機械化模式進行作業，隨著我國科技發展，各種先進冶金設備不斷被研制出來并應用于實際生產當中，但生產效率高的緊密機械設備，更容易出現各類故障，影響冶金企業整體生產力。通過對冶金機械設備安裝運行過程進行調研，常見故障類型主要有以下幾種：

1.1 設備連接故障

連接故障是所有冶金機械設備最常見問題。技術人員在安裝設備過程中，由于疏忽或其他各種原因，造成設備部件之間出現連接不牢問題，插頭松動或部分連接位置松動，導致電力連接不通暢，電流中斷或者動力無法穿到等現象。通常此類故障較為簡單，及時發現并檢查整改后，通常不會對冶金生產造成過于嚴重影響。

1.2 設備溫度過高問題

現階段各種冶金設備比較先進，構造復雜程度高，精密部件較多，且對于溫度影響較為敏感。在冶金生產當中設備由于摩擦、電流負荷超標或冷卻系統作用不明顯等原因，造成設備自身溫度過高，可能造成精密部件失靈、損壞。設備運行溫度超出設計最大溫度，在冶金機械設備故障中發生頻率高，但引發因素多樣，技術維修人員在檢查診斷時難度較高，但經驗豐富的維修人員往往會通過設備溫度高低，判斷設備是否出現故障。

1.3 設備運轉產生噪聲

冶金機械設備生產運轉時，不可避免會產生各種聲音。一般情況下，冶金設備在正常生產過程中，除了設備運轉聲音，不會產生其他噪聲，只有在發生故障的情況下，才會在相應故障部位產生特別噪聲。一些維修人員常常通過設備發出噪聲部位，判斷故障發生大概位置。設備產生噪聲主要有兩種原因，一是機械設備在設計時不合理，另外一種原因是技術人員在安裝過程中，質量不合格，設備部件連接不夠緊密，約束力不足，設備啟動后，部件之間產生摩擦或碰撞，產生噪音，同時加劇部件磨損，甚至造成設備無法運轉。

1.4 設備振動故障

設備振動故障發生頻率同樣較多，冶金設備結構復雜程度高，影響傳動系統云狀因素多，各種管道無聊運輸過程中，管道轉彎處在長期沖擊力作用下，極易出現振動故障，包括轉子結構位置由于其運動機理，同樣容易產生振動故障。另外，技術人員安裝設備時，沒有嚴格按照規定要求進行安裝，或安裝完成后未仔細檢查，出現部件之間連接不牢，設備運轉引起振動故障發生。冶金設備運轉過程中，部件之間或設備與物料之間發生振動故障，必須及時進行排查故障部位，并采取有效措施解決，否則，設備在長時間振動故障下運轉，會導致振動幅度不斷增大，加快設備損耗，最終造成設備癱瘓，影響整體生產效率。

1.5 設備老化問題

鋼鐵冶金企業為滿足龐大的市場需求，以及提高企業經濟效益，冶金生產往往不間斷進行，各種機械設備持續處于工作狀態，及時有技術人員定期進行維護保養，但設備磨損、老化速度依然很快，縮短設備實際使用年限。這類故障在冶金生產中比較少，因為企業技術人員需要定期檢查設備狀態，對于老化情況嚴重設備進行及時更新，避免影響企業生產效率。

2 冶金機械設備安裝注意事項

企業在冶金生產過程中，為防止機械設備發生故障，設備安裝前，對所有準備安裝零部件進行清洗，保證其清潔不沾染泥垢等雜質，避免設備運行時因污垢等因素造成故障隱患。對設備安裝現場環境進行打掃清理，包括設備基礎檢查，確保安裝環境不會阻礙冶金設備正常作業。在設備安裝時，首先應當對各個設備安裝部件質量進行檢查，對于存在缺陷等殘次品部件更換，檢查零部件安裝數量，確保設備安裝不會出現缺少零件問題。另外，安裝過程中，技術人員應當嚴格按照設備安裝要求規范操作，根據冶金設備安裝條件以及設備類型、型號制定合理的安裝方案，進而高效完成設備安裝工作。在設備日常生產作業期間，企業技術人員必須定期進行設備維護保養，重點故障發生頻率較高的關鍵部位，對磨損、老化嚴重部件進行更換。為企業高效冶金生產提高有力保障。

3 冶金機械設備診斷方式

3.1 現場視聽檢查

冶金設備經過安裝之后，在正常生產運轉狀態下，其各項工作指標會穩定在一定的數值區間內。企業冶金生產設備操控人員發現設備存在故障時，最直接的診斷方式是通過視、聽感檢查設備狀態。設備安裝完成后，仔細對各個連接部位尤其是設備插頭處進行檢查，保證各個部件之間連接緊密。當設備啟動后，通過儀表參數觀察設備是否正常運轉，如圖1所示設備，若兩次試運行儀表參數存在異常，表示冶金設備有故障。隨后根據設備電機、管道以及泵工作聲音判斷是否存在故障，如圖2所示。根據不正常噪聲位置，排查故障部位[1]。一般設備運轉過程中，哪個部位產生異常聲音，證明哪里出現故障，利用此條件，能夠有效診斷部分設備故障，初步判斷冶金設備故障位置以及故障類型。

圖1 帶儀表冶金機械設備

圖2 冶金設備故障人工檢查

3.2 觸聞配合診斷

設備出現溫度過高或發出異味同樣是產生故障的表現。企業設備維修人員在進行設備故障排查時，可以通過觸覺感受設備不同位置溫度變化，當發現某一部位溫度過高時，利用溫度計測量設備實際溫度，若高于設計溫度上限，表明該設備可能發生的故障。冶金設備受溫度影響較大的部位重點是配電箱位置，電源纜線數量多，電流負荷超標時，會產生大量的熱量，造成整個配電箱溫度過高。技術人員在檢查設備溫度時首先檢查電箱位置，通過溫度計測量，發現實際溫度與標準溫度范圍，進而判斷設備配電箱是否產生故障。另外，冶金設備在電路板發生燒損或管道泄漏時，會發出不同程度異味，冶金生產過程中，技術人員發現此問題，可立即通過嗅覺檢查異味位置來源，并通過異味特點判斷設備故障種類。但冶金設備故障發出的氣味一般具有一定毒性，影響技術人員身體健康，必須做好相應防護措施。

3.3 參閱數據資料診斷

冶金機械設備廠家在生產制造設備過程中，會對其正常運轉時各項參數指標進行記錄、調試。冶金企業技術人員進行設備故障診斷，可以通過記錄設備運轉儀表數值以及各部件工作狀態，對比設備廠家提供的參考數據，分析其中異常數據，進而找出存在工作異常數據的設備部位，判斷產生故障大概類型。這種設備運轉數據對照參考數據方式診斷故障，必須對實際冶金生產中設備作業環境以及工作狀態進行綜合分析，確保采集到的數據及其相應位置信息準確。

3.4 聲學設備檢查

企業技術人員雖然可以通過現場觀察，一定程度上判斷設備故障部位以及設備故障類型，但由于絕大大多數技術人員工作經驗以及能力水平不足，無法保證故障排查精準度。因此。利用先進的精密儀器進行設備故障檢查，能夠有效提高檢查、維修效率。常見冶金機械設備故障表現特征為發出的聲音不同于正產運轉狀態，一般發生故障部位會產生一定的噪音，雖然通過人體聽覺能夠大致判斷故障位置，當該位置不見較多時，技術人員無法準確找出故障部件，且不能明確故障類型[2]。聲學檢測設備針對設備發出的異常聲音進行采集、分析，根據異常聲音特點準確判斷冶金設備故障類型，檢測異常聲音分貝大小，精準定位設備故障部位，有效避免人為檢查誤差。

3.5 振動設備檢查

冶金生產機械設備幾乎均由各種金屬材料構件組成，只有極少數的非金屬部件。在實際冶金生產當中，設備在不同作業環境下，其部件振動頻率有所不同，但冶金設備正常運轉狀態下，振動頻率會處在固定區間，當設備發生故障時，故障部位振動頻率會發生變化，不在正常振動數值范圍內。由于振動頻率變化無法通過人為直接觀察進行判斷，有企業研制出專業振動檢測設備，冶金技術人員通過此設備進行異常振動故障檢查。通常冶金機械設備在安裝完成后，會在每個關鍵工作運轉部位安裝振動傳感器，實現設備運行過程中精確檢測不同部位所產生的振動頻率數據[3]。冶金設備不同位置產生振動頻率不同，出現故障原因也種類多樣，利用振動檢測設備采集設備振動頻率數據，分析不同振動波形，從而精準判斷冶金設備故障類型，并且按照不同部位振動頻率差異，進行故障位置精準定位。顯著提高冶金設備故障診斷、維修效率與精準性。

4 結論

冶金行業發展依靠機械化作業，機械設備能夠保證安裝、生產工作正常、高效進行，對冶金生產企業極其重要。但實際生產當中，往往無法避免各種機械設備故障發生，更多是通過有效的設備日常維護管理，降低故障發生幾率。對此，通過文中所述的幾項故障診斷方式，進行準確的機械設備故障診斷，及時采取相應的維修措施，有助于提升企業整體生產效率，增強企業在行業中保持足夠的競爭力，推動企業乃至冶金行業進步。