米建濱 銀川熱電公司 750011

設備診斷技術在設備狀態(tài)維修中的作用

米建濱 銀川熱電公司 750011

在設備管理成為企業(yè)自主行為的進程中，為確保設備持續(xù)高效正常運行，始終堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的剛性約束，防止設備非正常劣化，在依靠檢查、狀態(tài)監(jiān)測、設備診斷技術的基礎上，逐步向以狀態(tài)維修為主的維修方式發(fā)展。

設備管理；設備診斷技術；狀態(tài)維修

1、引言

今天，現(xiàn)代化企業(yè)的裝備是由綜合了各種專門技術的高度復雜的成套裝置所構成?，F(xiàn)代化的設備是資金密集的資產，尤其是大型、自動化成套裝備的價格更加昂貴。因此，人們希望設備在安裝調試合格后，盡早投入正常使用，盡快發(fā)揮效益，在使用運行過程中，要求連續(xù)正常運行。然而，設備運動過程中技術狀態(tài)的變化是不可避免的，所以，設備可用率達百分之百，故障停機損失趨于零這種設想也就難以實現(xiàn)。但是，要使故障發(fā)生率降低到最小限度并非不能實現(xiàn)。為此，研究設備的故障的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，降低設備故障率是設備管理和維修工作的一項重要的研究內容。

2、設備管理的發(fā)展進程

2.1 設備管理與生產質量

設備管理的宗旨之一就是為保證生產質量服務。設備是現(xiàn)代工業(yè)生產過程中的關鍵因素，是影響生產質量的重要因素。所以，必須對生產質量尤其是“質控點”設備進行全過程的有效控制，不僅對設備運行狀態(tài)、環(huán)境、性能、可靠性、各種規(guī)章制度進行控制，還要對設備操作人員的能力、技術水平、人員的精神狀態(tài)全過程進行控制，只有在設備管理工作中對影響質量的環(huán)節(jié)得到有效的控制，生產質量才能得到保證。

2.2 設備管理與安全生產

設備管理是企業(yè)安全生產的重要保證。企業(yè)安全生產就是保證生產過程中人身和設備的安全。造成企業(yè)生產不安全的因素主要是“人—設備”這一系統(tǒng)的硬件和軟件。如設備的防護裝置不完整，設備結構不安全，存在缺陷；違反操作規(guī)程、超負荷使用設備，勞動組織不合理；設備維護管理不善等。所以，必須在設備一生全過程中考慮安全問題，進行安全管理。設備維修時不僅要考慮安全上的合理性，更重要的要考慮生產技術上的安全性，定期對設備尤其是功能動力設備進行安全性檢查和試驗，嚴格遵守設備的安全操作規(guī)程，經常對工作人員進行安全教育，牢固樹立“安全第一”的觀點。

2.3 設備管理與節(jié)能

企業(yè)使用的能源是由能源轉化設備、傳輸設備、用能設備所組成的系統(tǒng)實現(xiàn)的。所以，節(jié)約能源與設比及設備管理密切相關。首先，節(jié)約能源必須實行“全員管理”及能源消耗定量管理，廣泛開展節(jié)能教育，消滅設備跑、冒滴、漏等明顯浪費能源的現(xiàn)象；凡經檢修的設備必須恢復原有設備的性能和效率；加強全廠設備的維護保養(yǎng)，保持良好的技術狀態(tài)，利于節(jié)能；對能耗高、效率低的設備必須查明原因，實施技術改造措施，尤其是對耗能大戶的能源轉換設備如風機、水泵，必須及時檢修，這對提高能源利用率、節(jié)約能源有著重要意義。

2.4 設備管理與環(huán)境保護

工業(yè)企業(yè)設備是造成公害的主要污染源，它與環(huán)境污染密切相關。設備管理的內容之一，就是解決設備對環(huán)境的污染，實現(xiàn)無事故、無公害。設備運轉過程中，可能產生的公害有：粉塵和有害氣體、噪聲和振動、廢渣和廢液、電磁波和電離輻射。為消除污染，企業(yè)必須對有污染的設備加強管理和技術指導，并實行定期測試、定期檢查、定期維修的管理制度，環(huán)保設備必須開動在生產設備運行之前，停機在生產設備之后。

圖1 設備診斷技術的基本原理及工作程序

3、設備故障診斷技術

3.1 設備診斷技術的基本原理和工作手段

設備診斷技術的基本原理及工作程序如圖1所示，它包括信息庫和知識庫的建立，以及信號檢測、特征提取、狀態(tài)識別和預報決策等四個工作程序。信號檢測是按照不同診斷目的和對象，選擇最便于診斷的狀態(tài)信號，使用傳感器、數(shù)據(jù)采集器等技術手段，加以監(jiān)測與采集。由此建立起來的是狀態(tài)信號的數(shù)據(jù)庫，屬于初始模式。特征提取是將初始模式的狀態(tài)信號通過信號處理，進行放大或壓縮、形式變換、去除噪聲干擾，以提取故障特征，形成待檢模式。狀態(tài)識別則是根據(jù)理論分析結合故障案例，并采用數(shù)據(jù)庫技術所建立起來的故障檔案庫為基準模式，再把待檢模式與基準模式進行比較和分類，即可區(qū)別設備的正常與異常。預報決策只是在經過判別后，對屬于正常狀態(tài)的可繼續(xù)監(jiān)視，重復以上程序；對屬于異常狀態(tài)的，則要查明故障情況，做出趨勢分析，估計今后發(fā)展和可繼續(xù)運行的時間，以及根據(jù)問題所在提出控制措施和維修決策。按照狀態(tài)信號的物理特征，設備診斷技術的主要工作手段分為十種，如表1所示。

3.2 設備診斷技術的功能和方法

設備診斷技術是一種通過監(jiān)測設備的狀態(tài)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)設備異常情況，分析設備故障原因，并預測預報設備未來狀態(tài)的一種技術。其基本功能是在不拆卸或基本不拆卸設備的情況下，掌握設備運行現(xiàn)狀，定量地檢測和評價設備的以下狀態(tài)：設備所承受的應力、強度和性能、故障和劣化、預測設備的可靠性。在設備發(fā)生故障的情況下，對故障原因、故障部位、危險程度進行評定，并確定正確的修復方法。設備診斷技術包括以下三個環(huán)節(jié)：檢測異常；診斷故障癥狀和故障部位；掌握故障類型。因此，應用設備診斷技術，能確定設備存在的問題，及其原因和程度，可以采取最適宜的對策避免故障的發(fā)生和確定針對性修復方法，以達到維修目標準確，排除故障及時，減少修理時間，降低維修費用和停機損失，提高設備有效利用率的目的。

進行設備診斷必須有正確的方法，這就必須進行狀態(tài)監(jiān)測和記錄，掌握設備從過去到現(xiàn)在的經歷及狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是診斷技術的兩個組成部分，有聯(lián)系但又不相同。狀態(tài)監(jiān)測主要是對設備的技術狀態(tài)進行初步識別，故障診斷則是對該狀態(tài)的進一步分析識別和判斷。所以，狀態(tài)監(jiān)測是設備診斷的基礎，設備狀態(tài)監(jiān)測是設備診斷技術不可缺少的組織部分。單一類型的故障，只要掌握了發(fā)生這類故障的機理和設備應力的狀態(tài)，就能比教精確地定量預測設備性能的劣化程度和故障發(fā)生的時間，從而確定預防故障的對策。但是，如果故障的出現(xiàn)是偶然的，故障的類型是復合的，引起故障的原因是多種多樣而又不易檢查的，則故障就會呈現(xiàn)明顯的隨機性，要預測這類故障的發(fā)生，就必須采用設備診斷技術，設備故障的診斷技術正是利用了電壓、電流、溫度、顏色、噪音、振動、壓力、氣味、形變、腐蝕、泄漏、磨損等表示設備技術狀態(tài)的各種特征及異?，F(xiàn)象，對設備劣化程度與故障部位、故障類型、故障原因做出分析和判斷。設備診斷的目的在于盡可能早地發(fā)現(xiàn)設備的劣化現(xiàn)象和故障征兆，或者在故障處于輕微階段時將其檢測出來，采取有針對性的防止或消除措施，恢復和保持設備的正常性能。

表1 設備診斷技術的主要工作手段

3.3 設備診斷技術在設備狀態(tài)維修中的作用

根據(jù)1987年7月國務院頒布的《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設備管理條例》中，明確提出了設備管理必須以效益為中心，堅持依靠技術進步，促進生產經營發(fā)展和預防為主的方針。以效益為中心，就是要建立設備管理的良好運行機制，積極推行設備綜合管理，加強企業(yè)設備資產的優(yōu)化組合，加大企業(yè)設備資產的更新改造力度，挖掘人才資源，確保企業(yè)固定資產的保值增值。堅持依靠技術進步，一是要適時用新設備替換老設備；二是運用高新技術對老舊設備進行改造；三是推廣設備診斷技術、計算機輔助管理技術等管理新手段。

近年來，設備診斷技術與對人體進行的健康檢查、癥狀診斷是十分相似的，就是對設備進行的定期檢查，設備的定期檢查是針對實施預防維修的生產設備在一定時期內所進行的較為全面的一般性檢查，檢查方法多靠主觀觀感覺與經驗，目的在于保持設備的規(guī)定性能和正常運轉。而狀態(tài)監(jiān)測是以關鍵的重要的設備為主要對象，檢測的范圍較定期檢查小，要使用專門的檢測儀器針對事先確定的監(jiān)測點進行間斷或連續(xù)的監(jiān)測檢查，目的在于定量地掌握設備的異常征兆和劣化的動態(tài)參數(shù)，判斷設備的技術狀態(tài)及損傷部位和原因，針對設備的劣化部位及程度，在故障發(fā)生前，適時地進行設備狀態(tài)監(jiān)測維修，排除故障隱患，恢復設備的功能和精度。設備狀態(tài)監(jiān)測是設備診斷技術的具體實施，是一種掌握設備動態(tài)特性的檢查技術，也是實施設備狀態(tài)維修的基礎。傳統(tǒng)的修理周期結構必須隨科技的發(fā)展、不同的設備結構特點進行改革。為此，提倡狀態(tài)維修，特別是結構復雜的現(xiàn)代化設備，充分利用潛在故障已經發(fā)生并在其轉變成為功能性故障之前的這段時間做好狀態(tài)監(jiān)測，針對故障前兆，實施狀態(tài)維修，可使維修工作量和維修費用大幅度地降低，實現(xiàn)少投入多產出的理想效果。同時也減少了因機械故障引起的災害，增加了設備運轉時間，縮短了維修時間，提高了生產效率和維修質量。

4、結束語

以可靠性為中心的狀態(tài)監(jiān)測診斷技術，在保證在用設備應具有的良好性能、精度、生產效率、安全、環(huán)境保護和能源消耗的技術狀態(tài)中，起到有效延緩設備劣化過程的發(fā)展，科學預防和減少故障的發(fā)生，使設備處于良好的技術狀態(tài)的作用，同時，還應制定操作規(guī)程與管理制度并貫徹執(zhí)行，做好檢查、維修記錄，積累各項原始數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析，探索故障的發(fā)生規(guī)律，以采取有效措施控制故障的發(fā)生，保持設備的狀態(tài)良好。所以，努力把握現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展趨勢，結合具體情況探索設備管理的基本原理和方法，對提升企業(yè)設備管理水平，增強企業(yè)競爭能力，提高企業(yè)經濟效益都具有重要的現(xiàn)實意義。

[1] 趙艷萍，姚冠新，陳駿.設備管理與維修.北京：化學工業(yè)出版社.2008.