劉怡欣
(中鐵十五局集團物資有限公司,河南洛陽 471041)
隨著國家環境保護戰略的提出,環境保護的監管力度在不斷加大,促使環保產業迅速發展,各類環保設備設施在工業生產、建筑施工、市政污水治理等工程項目中的開發應用越來越廣泛。與此同時,新型環保設備設施呈現出結構精密化、功能復雜化的發展趨勢,在設備性能明顯提升的同時,對設備運行管理提出了更高的要求。為保證環保設備設施穩定運行,發揮出應有的功能效用,對環保設備設施的運行管理開展探討,提出有效管理措施。
由于環保設備設施長時間運行期間會受多方面因素影響,難以維持良好的運行工況,導致設備使用性能下降,頻繁出現各類故障問題,影響生產的開展與項目實施進度。以鋼結構建筑焊接、噴漆工藝環節使用的焊煙除塵器為例,作為一種收集凈化焊接作業期間煙塵、廢渣的環保設備,受到自身老化、外部環境侵蝕與惡劣工作條件的影響,出現吸塵器膨脹壓扁、過濾器濾芯堵塞等故障問題,影響設備除塵除煙效果,嚴重時甚至造成設備失效、停機、損毀的后果。例如,過濾器濾芯堵塞故障,成因是設備運行期間持續收集含塵氣體進入過濾器過濾,粉塵顆粒阻留在過濾器內,由于長時間未清理或更換全新過濾器,使得過濾器堵塞,無法起到應有的過濾效果。因此,需要對環保設備設施開展運行管理工作,通過日常維護保養,可以始終維持設備設施處于良好運行工況,將多數故障問題消除于萌芽狀態,避免因此對設備造成實質性影響。同時,針對已經出現的故障問題,可以及時完成故障診斷、檢修維護工作,及早恢復設備正常運行。
部分環保設備設施在投運使用期間,會出現明顯的老化磨損現象,隨時間推移,設備性能全面下降,故障率提高,最終因反復出現停機故障、無法滿足使用需求被強制退役,實際使用年限往往低于理論壽命,因此產生額外成本,沒有取得預期的設備使用效果。分析原因包括設備故障缺陷、人為操作與管理不力等。設備運行管理工作的有序開展,可以提前預防部分故障的出現,延緩設備老化速度與減輕設備受損程度,從而起到延長設備使用壽命、降低總體使用成本與發揮全部效能的作用。
例如,在環保設備出現濾芯堵塞、油路不通、線纜絕緣破壞失效等問題時,通過人工巡查、在線監測、應急檢修等方法手段,快速發現與處理設備隱性故障,如斷電更換全新線纜、清理油路與濾芯處堵塞物,避免設備因此出現嚴重受損與老化加快問題,延長設備使用壽命。
新型環保設備設施結構精密復雜,對工作人員專業水平和設備運行管理水平提出了更高的要求,為滿足設備使用需要,企業必須設置具有極強專業性的設備管理部門。一方面,做好人員專業培訓工作,以新型設備結構原理、操作維護規程、典型故障與診斷檢修方法、日常維護保養內容、相關技術方法作為主要培訓內容。
例如,向工作人員講述使用焊煙除塵器時高壓氣體脈沖反吹、機械振動兩種濾筒消灰方法的適用范圍與操作要點。高壓氣體脈沖反吹是預設參數向電磁閥發送信號,瞬間開閉電磁閥膜片,使高壓氣體進入噴吹管,在氣體急速膨脹作用下抖掉濾筒表面灰塵,該方法適用于處理大型濾筒,將氣體壓力設定在6 kgf左右即可。機械振動是在焊煙除塵器頂板上放置往復運動裝置或偏心輪裝置,啟動裝置,依靠裝置工作期間產生的抖動力振落濾筒灰塵,此項方法適用于清理小型單機濾筒。
另一方面,引入精細化管理理念,依托權責機制,將環保設備設施運行管理目標分解為若干具體任務,設定配套評價指標,將管理任務下發到小組或各人,明確工作人員權責范圍與工作內容,做到科學細化分工。例如,在設備出現故障問題時,可以快速組建應急檢修小組,由專人開展故障診斷、維護檢修、組織返廠維修等具體工作。同時,使用配套指標,對管理任務完成度、管理效果與設備管理總體目標達成情況進行量化評價打分,用于發現管理問題并及時改進。
為維持環保設備設施的良好工況、提前發現隱性故障,必須做好設備日常維護保養工作。按照設備種類、使用年限與歷史運行情況設定日常維護保養周期、工作內容、流程步驟,定期清理設備殼體表面附著的灰塵油漬,注入適量潤滑油,清理潤滑油中雜物與無實際潤滑效果的油體,緊固松動螺栓配件,更換老化磨損嚴重的線纜與零部件,將存在重大隱性故障、不具備現場應急檢修條件的設備返廠維修。
例如,針對焊煙除塵器,重點檢查電源輸入值是否超過額定電壓允許范圍或存在電壓不穩情況,檢測設備進風口處吸入氣體粉塵時的環境溫度與空氣濕度,清理過濾器或更換一次性過濾器,安裝全新過濾器前檢查是否為原廠配置或達到使用要求,禁止在未放置過濾器情況下啟動焊煙除塵器,每隔一段時間全面檢查清灰機構,如果出現破袋問題則及時更換全新除塵布袋,在設備拆機檢修前拔掉電源插頭或切斷電源,禁止在接近汽油等易燃易爆物品區域使用焊煙除塵器,采取機械振動或高壓氣體脈沖反吹方法清理除塵器濾筒,定期檢查除塵器密封效果與修復漏氣部位。
不當操作行為是環保設備設施故障出現、縮短使用壽命的主要成因。傳統運行管理模式側重于開展設備維護保養、故障檢修工作,忽視了對故障問題的源頭把控,并未因開展運行管理工作而明顯降低設備故障率。因此,需要重點強化生產過程中的環保設備設施管控力度。
首先,明確規定各類設備設施的正確操作方法、注意事項、作業程序步驟與典型故障應急處理方法,以此約束、指導生產作業,并在出現故障問題時由作業人員采取設備停機、切斷工作電源等簡單處理方法,避免設備受損程度加劇。而對于新投產的設備,需要提前30 d 制定完善的使用維護規程并下發執行,在采用全新工藝技術時提前10 d 修改原有設備使用維護規程。
其次,采取人工巡查、設備在線監測、自動預警等方法,跟進檢查環保設備設施的操作過程,糾正私自篡改操作步驟等不規范行為,根據設備監測數據掌握運行工況,檢測到異常數據時停止生產作業,組織開展故障診斷與設備檢修工作。
最后,做好設備技術狀態的管理工作,包括檢查潤滑油清潔效果、油路是否暢通、定期分析化驗專用設備油,以此來評價操作行為對設備運行工況造成的影響,如果出現故障停機、反復處理無效情況,則根據故障成因修改設備使用維護規程。
為解決交叉管理、重復管理與無效管理問題,消除管理盲區,需要全面實施點檢定修的預防維修制度。設立若干數量的點檢員,點檢員是環保設備設施運行管理的責任主體,負責開展設備狀態檢查、日常維護、組織返廠維修與協同現場檢修等具體工作,生產人員與其他部門負有配合點檢員開展工作的責任。如果設備運行工況不佳或形成運行管理紕漏,則直接追究相關點檢員責任,這也是權責、問責機制在環保設備設施管理活動中的主要體現。
在點檢定修工作開展期間,點檢員采取目視檢查、儀表測量、拆機檢修等方法,檢查環保設備的運行工況是否正常,對比儀表檢測結果與額定運行指標,如果二者偏差過大,或是設備出現冒煙、過熱、發出異常聲響等情況,表明設備存在故障,應及時組織開展故障診斷工作,判斷故障類型、鎖定故障點位、分析故障產生原因,并對工作過程與檢查結果進行記錄,編寫環保設備點檢日志。隨后,定期開展設備定修工作,將環保設備進行拆機檢修,更換老化磨損嚴重的元器件,清理器件表面附著的灰塵油污,開展功能性試驗,必要時將設備返廠維修或更換全新設備。同時,如果出現設備頻繁故障、性能大幅下降、臨近使用壽命等情況,可以對定修周期頻率、維修作業標準進行修改,使點檢定修制度始終滿足實際管理需要。
2.5.1 分布式遠程狀態監測技術
在傳統環保設備設施管理體系中,受到技術水平限制,普遍采取人工巡查、點檢員手工記錄的方法來檢查設備運行狀態,編制安全檢查表,再將檢查表逐級上傳,管理流程較為繁瑣,很難在第一時間發現設備故障問題與采取有效處理措施,設備受損程度隨時間推移而持續加劇,最終引發一系列連鎖問題出現,如設備大面積停機。
因此,為保證管理時效性,強化應急管理能力,需要應用到自動控制、信息傳感、無線通信等技術手段,建立分布式遠程狀態監測系統,系統由監控單元、通信單元、集成管理單元和現場控制單元所組成。在系統運行期間,由傳感器等監控設備持續采集電流、電壓、溫度等要素的現場監測信號,將信號通過通信單元上傳至系統后臺,執行信號預處理、轉換、邏輯分析等操作,以電子地圖和數字圖表形式在界面集中顯示,幫助管理人員全面掌握所有環保設備的實時運行工況,在檢測到異常參數和發現故障問題時自動發送報警信號,遠程向執行機構下達切斷電源、切斷故障部分與非故障部分連接等控制指令,控制故障范圍與設備受損程度,再前往現場開展設備檢修工作。同時,分布式監控系統由若干單元組成,各單元保持獨立運行狀態,在任意一處單元或接入設備出現故障時,并不會對整體系統和其他設備的運行工況造成明顯影響,使安全性得到保證。
2.5.2 故障自診斷技術
故障自診斷技術是采取模糊推理分析算法、BP 神經網絡分析算法或是粒子群優化算法,建立數學模型,憑借算法模型的強大數據處理和邏輯推理能力,根據已掌握信息判斷故障類型、鎖定故障點位置和分析故障成因,為設備檢修方案的制定提供數據支持,避免出現故障錯誤診斷問題而影響設備檢修效果。
綜上所述,在全新時代背景下,環保設備設施在生產活動中發揮著愈發重要的作用,這也是當前我國貫徹落實可持續發展戰略的重要舉措。企業必須對環保設備設施運行管理工作予以高度重視,明確設備管理意義,采取科學高效的管理措施,建立起完善、合理的現代化設備運行管理體系,不斷提高設備管理水平。