磷酸生產(chǎn)過程中的設(shè)備管理與維護策略研究

磷酸作為重要的化工原料，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域廣泛運用。在磷酸的生產(chǎn)過程中，設(shè)備的穩(wěn)定運行直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及企業(yè)經(jīng)濟效益。因磷酸生產(chǎn)工藝復雜，設(shè)備長時間處于高溫、高壓、強腐蝕等惡劣環(huán)境，設(shè)備管理與維護面臨諸多挑戰(zhàn)。有效的設(shè)備管理與維護不僅可保障設(shè)備正常運行，延長設(shè)備的使用壽命，還能實現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低，增強企業(yè)市場競爭力。因此，開展針對磷酸生產(chǎn)過程設(shè)備管理與維護策略的深度研究意義非凡。

1磷酸生產(chǎn)設(shè)備概況

磷酸生產(chǎn)工藝主要包括熱法、濕法兩種。熱法磷酸生產(chǎn)采用黃磷燃燒水化制酸，該法產(chǎn)出的磷酸純度高。濕法磷酸生產(chǎn)則利用硫酸分解磷礦，該法成本相對較低，但產(chǎn)品雜質(zhì)含量偏高。不同工藝讓所適配的設(shè)備呈現(xiàn)各自特點：熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備須具備耐高溫性能，以應對黃磷燃燒產(chǎn)生的高溫環(huán)境；濕法磷酸生產(chǎn)設(shè)備需具備抵御硫酸強腐蝕性的能力，如反應槽、過濾機等的設(shè)備長期置身酸性介質(zhì)環(huán)境當中，對材質(zhì)抗腐蝕能力的要求極為苛刻。

從生產(chǎn)穩(wěn)定性來看，合理的設(shè)備管理與維護，可保障設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運行，防止因設(shè)備故障引起生產(chǎn)中斷。一次嚴重的設(shè)備故障可能會讓生產(chǎn)停滯數(shù)天，引起巨大的經(jīng)濟損失[1]。就產(chǎn)品質(zhì)量而言，穩(wěn)定運行的設(shè)備可精準控制生產(chǎn)參數(shù)，保證磷酸產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。以反應溫度控制為例，若設(shè)備溫控系統(tǒng)失靈，將直接影響磷酸產(chǎn)品純度。合理實施設(shè)備維護，可延長設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備更新開支，長遠提升企業(yè)經(jīng)濟效益。

2設(shè)備運維現(xiàn)存問題

2.1設(shè)備老化與腐蝕嚴重

在磷酸生產(chǎn)企業(yè)中，諸多設(shè)備長期高負荷運轉(zhuǎn)，服役時長超過預期水平，設(shè)備老化現(xiàn)象普遍顯現(xiàn)。熱法磷酸生產(chǎn)中的燃燒爐，長期受高溫炙烤，爐體結(jié)構(gòu)變形，耐火材料磨損嚴重，甚至會影響到燃燒效率，又增加了安全隱患。濕法磷酸生產(chǎn)的反應槽及輸送管道，長時間受硫酸等強腐蝕性介質(zhì)侵蝕，內(nèi)壁逐漸變薄，甚至出現(xiàn)穿孔泄漏。這主要是在早期做設(shè)備選型時，對磷酸生產(chǎn)嚴苛工況預估不足，設(shè)備所采用的材質(zhì)未達最優(yōu)標準[2]，又在日常維護工作里，腐蝕防護措施落實不到位。設(shè)備嚴重老化腐蝕，導致故障頻率提升，維修頻次提高，維修成本大幅增加。

2.2維護計劃不合理

部分磷酸生產(chǎn)企業(yè)制定的設(shè)備維護計劃缺乏科學性與前瞻性，維護周期設(shè)定僵硬，未充分顧及設(shè)備實際的運行狀況、工作環(huán)境及生產(chǎn)負荷。維護內(nèi)容針對性欠佳，針對不同類型、使用年限不同的設(shè)備采用單一的維護方案。新設(shè)備也許僅需做簡單清潔、檢查即可，卻進行過度維護，造成人力物力的無效損耗；而老舊設(shè)備急需實施深度檢修、更換關(guān)鍵部件，卻因維護方案簡單而被忽視。這般不合理的維護規(guī)劃，既無法高效保障設(shè)備正常運作，還導致了資源的浪費，增加了企業(yè)運營成本，降低了設(shè)備整體性能，嚴重影響了生產(chǎn)穩(wěn)定性與持續(xù)性。

2.3維護技術(shù)人員短缺

隨著磷酸生產(chǎn)工藝與設(shè)備的持續(xù)更新?lián)Q代，對維護技術(shù)人員專業(yè)技能要求日益提高。而行業(yè)內(nèi)未形成專業(yè)的磷酸設(shè)備維護人才培養(yǎng)體系，高校里相關(guān)專業(yè)的開設(shè)數(shù)量不多，畢業(yè)生數(shù)量匱乏，難以滿足企業(yè)的需求。企業(yè)內(nèi)部對技術(shù)人員的培訓投入不足，現(xiàn)有技術(shù)人員知識更新的步伐緩慢，難以把握新型設(shè)備的維護核心要點。面對復雜的自動化控制系統(tǒng)和先進的耐腐蝕材料設(shè)備，技術(shù)人員往往力不從心。因缺少專業(yè)技術(shù)支持，某些預防性維護措施無法順利落實，設(shè)備潛在的隱患無法及時排除，嚴重制約設(shè)備的可靠運行與生產(chǎn)效率的提升。

2.4設(shè)備故障預警能力不足

多數(shù)磷酸生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)備故障預警手段方面相對落后。傳統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)測主要依靠人工巡檢，技術(shù)人員通過眼看、耳聽、手摸等方式判斷設(shè)備運行狀態(tài)，此方式主觀性強、效率欠佳，且無法實時監(jiān)測設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)。即使部分企業(yè)配備了簡單的監(jiān)測儀器，也僅可對少數(shù)參數(shù)開展監(jiān)測，缺少全面且系統(tǒng)的故障預警體系。設(shè)備運行期間，反應釜的壓力、溫度，管道的流量、腐蝕速率等關(guān)鍵參數(shù)一旦出現(xiàn)異常波動[3]，不易立刻察覺。設(shè)備故障預警能力不足，使企業(yè)不能提前采取應對手段，大多只能等設(shè)備故障發(fā)生后實施被動維修，這不僅令維修成本增高，還可能由于生產(chǎn)中斷給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失，嚴重影響企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營秩序。

3設(shè)備管理優(yōu)化策略

3.1實施設(shè)備全生命周期管理

設(shè)備全生命周期管理貫穿設(shè)備規(guī)劃采購至報廢處理的各個階段。在規(guī)劃階段，企業(yè)需按照自身長遠發(fā)展戰(zhàn)略、磷酸生產(chǎn)規(guī)模的預期擴大以及工藝技術(shù)的革新趨勢，做出嚴謹?shù)脑O(shè)備規(guī)劃預案。聯(lián)合工藝、生產(chǎn)、財務(wù)等相關(guān)部門專家，綜合評估不同類型設(shè)備的適用性，保證所選設(shè)備在契合當下生產(chǎn)需求的同時，具有應對未來產(chǎn)能增加和工藝革新的潛在要求。在物資采購階段，創(chuàng)建嚴格的供應商評估體系，從供應商的研發(fā)能力、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量控制與售后服務(wù)響應速度等多維度打分篩選，不能只看重設(shè)備的初始采購成本，更要從設(shè)備全生命周期成本的角度考量，選定性價比最優(yōu)的設(shè)備。簽訂合同時，需明確設(shè)備的技術(shù)規(guī)格、質(zhì)量標準、保修條款、培訓服務(wù)等關(guān)鍵內(nèi)容，為設(shè)備后續(xù)穩(wěn)定運行筑牢根基。

設(shè)備進入使用階段后，借助信息化管理系統(tǒng)，為每臺設(shè)備制作獨一無二的電子檔案，詳細記錄設(shè)備的安裝調(diào)試數(shù)據(jù)、日常運行參數(shù)、維護保養(yǎng)記錄、故障維修歷史以及零部件更換情況等信息。采用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行深度挖掘及趨勢分析。通過對比同類設(shè)備運行曲線及設(shè)備自身歷史數(shù)據(jù)的方式，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能的細微改變和潛在故障。依照分析結(jié)果，結(jié)合實際情形靈活調(diào)整設(shè)備維護計劃及保養(yǎng)策略，實現(xiàn)設(shè)備維護的精準化與科學化。當設(shè)備進入老化階段，綜合考慮設(shè)備的剩余使用壽命、維修成本、生產(chǎn)效率以及技術(shù)更新?lián)Q代等要點，采用科學的設(shè)備壽命評估模型，明確設(shè)備的退役時間。提前制定設(shè)備更新計劃，有序安排資金預算，做到新設(shè)備采購、安裝和調(diào)試工作的無縫銜接，最大限度降低設(shè)備更新對生產(chǎn)的影響程度。

某大型磷酸生產(chǎn)企業(yè)在開展設(shè)備全生命周期管理后，借助對關(guān)鍵設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與剖析，事先察覺一臺重要反應釜的攪拌裝置存在異常磨損，迅速安排維修，杜絕了設(shè)備故障引發(fā)的生產(chǎn)中斷的發(fā)生。就設(shè)備更新而言，依靠精準的壽命評估，合理調(diào)配新設(shè)備采購，新老設(shè)備實現(xiàn)平穩(wěn)過渡，既保障了生產(chǎn)連貫開展，又將設(shè)備總體運行成本降低了 20% 。

3.2優(yōu)化維護計劃與流程

傳統(tǒng)固定周期維護計劃不能適應磷酸生產(chǎn)設(shè)備復雜多變的運行情況。要優(yōu)化維護計劃，首先要引入基于風險的維護理念，采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對設(shè)備的重要性等級、運行工況數(shù)據(jù)與歷史故障數(shù)據(jù)進行綜合評估，為每臺設(shè)備定制個性化維護周期。針對運行狀況平穩(wěn)、故障風險不高的設(shè)備，適當延長維護間隔；而針對關(guān)鍵設(shè)備以及易出現(xiàn)故障的部位，則增加維護頻次，保證設(shè)備持續(xù)處于良好的運行狀況。

從維護流程優(yōu)化角度看，需全面梳理維護流程，去除繁瑣、非必要環(huán)節(jié)，把工作流程簡化，提高維護效率。制定標準化的維護作業(yè)指導手冊，闡明每個維護步驟的操作規(guī)范、技術(shù)要求、安全注意事項及所需工具物料。采用標準化作業(yè)，減少人為因素對維護質(zhì)量的干擾，保障維護工作實現(xiàn)一致性與可靠性。采用項目管理方法，對大型設(shè)備的年度維護、設(shè)備改造升級之類復雜維護項目實行項目化管理，制訂細致的項目計劃，清晰明確項目目標、任務(wù)拆分、責任歸屬、時間推進以及質(zhì)量驗收規(guī)范。在項目實施進程中，定期開展項目進度跟蹤與質(zhì)量檢查，及時察覺并解決問題，保證項目按時、高質(zhì)量

完成。

某磷酸生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)化維護計劃與流程后，設(shè)備平均故障間隔時間由原來的35d延長到了50d，設(shè)備維修成本降低了 15% 。因維護工作的標準化與規(guī)范化，維護人員工作效率大幅提升，設(shè)備運行的整體穩(wěn)定性顯著提升，為企業(yè)安全生產(chǎn)與高效運營筑牢堅實后盾。

3.3加強維護技術(shù)人員培訓與培養(yǎng)

企業(yè)應制定一套系統(tǒng)的人才培訓及培養(yǎng)計劃，組建一支技術(shù)高超、業(yè)務(wù)熟練的維護團隊。在內(nèi)部培訓方面，定期組織技術(shù)交流活動，支持維護人員分享設(shè)備維護過程中積累的經(jīng)驗以及解決問題的技巧。邀請企業(yè)內(nèi)部技術(shù)專家開展專題培訓，對新技術(shù)應用、常見故障診斷與排除等做深入講解。借助線上學習平臺[4]，上傳設(shè)備維護知識資料、操作手冊、故障案例分析等豐富的學習資源，方便維護人員隨時自主學習。

在外部培訓方面，主動和設(shè)備制造商、專業(yè)培訓機構(gòu)以及行業(yè)協(xié)會展開合作。選派優(yōu)秀維護人員參與各類高級技術(shù)培訓課程及學術(shù)研討會，了解行業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展狀況和設(shè)備維護理念，拓寬技術(shù)眼界。與高校以及職業(yè)院校形成產(chǎn)學研合作關(guān)系，開展訂單式人才培養(yǎng)。企業(yè)參與學校相關(guān)專業(yè)課程的設(shè)置與教學，為學生提供實習機會，使學生在學習過程中就可以接觸實際生產(chǎn)設(shè)備及維護工作，畢業(yè)后可迅速適應企業(yè)崗位要求。

為激勵維護技術(shù)人員不斷增進自身技術(shù)水平，企業(yè)宜建立完備的績效考核與激勵機制。將技術(shù)人員的培訓學習成效、工作業(yè)績、解決實際問題的能力等歸入績效考核體系，與薪酬福利、晉升機會掛鉤。對工作表現(xiàn)優(yōu)異、有顯著成果的技術(shù)人員給予表彰及獎勵，調(diào)動技術(shù)人員的學習主動性和工作熱情。

依靠持續(xù)的培訓與培養(yǎng)，某磷酸企業(yè)維護技術(shù)團隊的技術(shù)能力及工作效率得到了顯著提高。復雜設(shè)備故障的平均維修時長從原先的 36h 縮減至20h ，設(shè)備突發(fā)故障次數(shù)降低了 40% ，為企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)打造了堅實的技術(shù)后盾。

3.4引入先進的設(shè)備故障監(jiān)測與預警技術(shù)

隨著科技的迅猛進步，先進的設(shè)備故障監(jiān)測與預警技術(shù)為設(shè)備管理提供了有力支持。把各類高精度傳感器安裝到設(shè)備關(guān)鍵部位，如振動傳感器、溫度傳感器、壓力和腐蝕傳感器，實時采集設(shè)備運行時的狀態(tài)參數(shù)。傳感器采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集服務(wù)器中，再匯總到數(shù)據(jù)分析平臺。依托數(shù)據(jù)分析平臺[5，運用大數(shù)據(jù)分析、機器學習、人工智能等前沿技術(shù)，對設(shè)備的歷史與實時數(shù)據(jù)進行深度挖掘及分析，構(gòu)建設(shè)備故障預測模型。通過合理設(shè)定參數(shù)閾值與故障預警相關(guān)規(guī)則，若設(shè)備運行參數(shù)超出正常范圍且出現(xiàn)異常趨勢，系統(tǒng)可迅速發(fā)出預警內(nèi)容，且以短信、郵件、聲光報警等形式通知維護人員。系統(tǒng)可依據(jù)故障預測模型分析可能引起故障的原因，并給出相應的解決方案。

采用先進的設(shè)備故障監(jiān)測預警技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備維護從傳統(tǒng)的事后維修過渡到預防性維護。提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的故障隱患，及時派遣維護人員進行處理，阻止設(shè)備故障形成，進而減少設(shè)備的停機時長，降低設(shè)備維修成本，提高生產(chǎn)效率。某磷酸生產(chǎn)企業(yè)引入該技術(shù)后，在過去一年里，成功預警且杜絕了20起設(shè)備重大故障，設(shè)備突發(fā)故障的出現(xiàn)率降低了 70% ，生產(chǎn)中斷次數(shù)從每年10次下降至3次，替企業(yè)挽回了巨大的經(jīng)濟損失，極大地提升了企業(yè)生產(chǎn)運營效益以及市場競爭力。

4總結(jié)

企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的基礎(chǔ)是磷酸生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運行。通過對當前設(shè)備管理與維護的剖析，提出了一系列針對性策略，涉及設(shè)備全生命周期管理、優(yōu)化維護規(guī)劃內(nèi)容、強化人員訓練等，有利于提高設(shè)備管理與維護的水平。在實際應用場景中，企業(yè)要結(jié)合自身生產(chǎn)特性及需求，綜合采用這些策略，構(gòu)建契合自身的設(shè)備管理與維護體系，從而保障磷酸生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行，為企業(yè)贏取更大的經(jīng)濟效益與社會效益。

參考文獻：

［1］倪雙林，馬航，曾波，等.濕法磷酸生產(chǎn)新工藝開發(fā)研究[J].云南化工，2024，51（增刊1)：1-10.

[2］張存康，嚴達攀，馮偉珍，等.濕法磷酸生產(chǎn)工藝優(yōu)化探討[J].磷肥與復肥，2023（4)：23-24.

[3］張云川，廖鵬.新型碳纖維復合材料在磷酸裝置化工泵上的應用[J].磷肥與復肥，2024（2)：44-46.

[4］周維，瞿立，何新建，等.二水法磷酸生產(chǎn)裝置的品質(zhì)提升[J].設(shè)備管理與維修，2023（5）：133-135.

[5］余波，魏林松，谷海明.濕法磷酸凈化裝置萃取劑循環(huán)泵技術(shù)改造[J].設(shè)備管理與維修，2023（13)：109-110.