宋維濤

（中海殼牌石油化工有限公司 516086）

淺談化工機(jī)械設(shè)備維修的可靠性保障

宋維濤

（中海殼牌石油化工有限公司 516086）

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的支柱。越來(lái)越多的人開(kāi)始重視化工產(chǎn)業(yè)，化工裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行越來(lái)越受重視?；C(jī)械設(shè)備的可靠性是裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障，這樣化工機(jī)械設(shè)備的維修成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。

化工機(jī)械設(shè)備；可靠性；維修

我國(guó)在經(jīng)濟(jì)中著重發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)?；ぎa(chǎn)業(yè)是發(fā)展我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要要素。因此化工機(jī)械設(shè)備的維修成為了化工行業(yè)的重要課題。

1 化工機(jī)械設(shè)備維修的定義

化工機(jī)械設(shè)備是指在化工生產(chǎn)中的機(jī)器，容器，管線閥門，儀表電氣等。維修的任務(wù)就是對(duì)這些裝備的故障處理及預(yù)防。維修可分為兩種：①日常維修；②停車大修。

化工機(jī)械設(shè)備維修分為四個(gè)階段：緊急搶修，控制，完善及成熟階段。隨著不同的階段，逐步針對(duì)不同故障模式，應(yīng)用不同的維修策略，由事后修理，改進(jìn)為預(yù)防性維修。

2 化工機(jī)械設(shè)備維修的意義

3 化工機(jī)械設(shè)備維修策略

為了化工裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有必要開(kāi)展以可靠性為中心的維修模式。就是通過(guò)分析設(shè)備故障模式，制定適宜的維修策略，保證機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)使用壽命中可靠運(yùn)行，確保生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性和安全性。

化工機(jī)械設(shè)備維修策略分為四種：

（1）FTM（Fixed Time Maintenance），是指基于固定時(shí)間的維修策略。這是根據(jù)設(shè)備失效的時(shí)間模式，采取的維修策略。定期進(jìn)行更換接近使用壽命的零部件，清洗不潔凈的部件，更換潤(rùn)滑油，校驗(yàn)儀表，檢驗(yàn)壓力容器，保證化工機(jī)械設(shè)備整體的可靠性。

（2）CDM（Condition Decided Maintenance），是指基于條件狀態(tài)的維修策略。在對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，采取的維修策略。采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，例如：振動(dòng)、軸位移，軸溫，物料pH值、成分等?？梢愿鶕?jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化，確定維修方案、時(shí)間及內(nèi)容，這是精準(zhǔn)式維修模式，最有利于企業(yè)利益。

（3）RTF（Running To Failure），是指基于故障發(fā)生后進(jìn)行修理的維修策略。如果設(shè)備發(fā)生故障，后果可以接受，宜采取這種策略；若發(fā)生故障后，后果不可以接受，就不適合這種策略，而要應(yīng)用FTM或CDM策略，避免故障發(fā)生。

（4）針對(duì)一臺(tái)設(shè)備，根據(jù)故障模式，采取以上三者組合來(lái)制定維修策略及內(nèi)容。這樣對(duì)每臺(tái)設(shè)備達(dá)到精準(zhǔn)維修，使可靠性持續(xù)保持在較高水準(zhǔn)，為化工裝置運(yùn)行提供可靠的物質(zhì)技術(shù)保障。

4 化工機(jī)械設(shè)備主要失效

4.1 機(jī)械密封失效

機(jī)械密封是由一對(duì)或數(shù)對(duì)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)組成的摩擦副構(gòu)成的密封裝置。依靠彈性件和密封介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的動(dòng)靜環(huán)的接觸表面，產(chǎn)生壓緊力，使這兩個(gè)端面緊密貼合，密封端面之間維持一層液體膜而密封。這層液膜具有流體動(dòng)壓力與靜壓力，起潤(rùn)滑和平衡壓力的作用，如圖1所示。

經(jīng)病理證實(shí)共10個(gè)甲狀腺癌，全部為乳頭狀癌；甲狀腺良性結(jié)節(jié)共80個(gè)，包括結(jié)節(jié)性甲狀腺腫46個(gè)，甲狀腺腺瘤34個(gè)。

機(jī)械密封故障模式包括以下兩種：

4.1.1 動(dòng)靜環(huán)密封泄漏，主要原因有

（1）動(dòng)靜環(huán)磨損；

（2）不能有效移除動(dòng)靜環(huán)工作摩擦?xí)r熱量；

（3）動(dòng)靜環(huán)材料不合理；

（4）材料腐蝕。

4.1.2 輔助靜密封泄漏，如墊片，O型環(huán)，主要原因有

圖1 軸封機(jī)械密封結(jié)構(gòu)圖

（1）材料退化；

（2）高溫?fù)p壞；

（3）腐蝕；

如果物料是易燃易爆、有毒有害，宜采用CDM策略，監(jiān)測(cè)密封沖洗液的壓力，可適時(shí)維修，避免密封外漏介質(zhì)，發(fā)生事故。

4.2 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕失效

腐蝕是材料與其環(huán)境反應(yīng)導(dǎo)致的劣化。腐蝕危害有：外觀退化、增加維修和操作成本、裝置停工、產(chǎn)品污染及損失、對(duì)安全/健康/環(huán)境造成影響。

腐蝕失效是設(shè)備失效的一個(gè)重要原因。常見(jiàn)典型的腐蝕形式有：電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、沖刷腐蝕、高溫腐蝕、晶間腐蝕等。

為了消除腐蝕，要進(jìn)行有效的防護(hù)。腐蝕防護(hù)基本原理是：控制電化學(xué)反應(yīng)、在金屬與腐蝕環(huán)境之間形成屏障。防護(hù)的措施分為四類：合適的材料、適合的涂層、陰極保護(hù)、注入緩蝕劑。建立腐蝕回路，采用CDM維修策略，對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)無(wú)法進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備，采用FTM策略，定期檢查，更換損壞的部件。

4.3 化工機(jī)械設(shè)備疲勞失效

疲勞失效是指當(dāng)材料或結(jié)構(gòu)受到多次重復(fù)變化的載荷作用后，應(yīng)力值雖然沒(méi)有超過(guò)材料的強(qiáng)度極限，甚至比彈性極限還低的情況下就可能發(fā)生的破壞。疲勞失效會(huì)使機(jī)械設(shè)備停機(jī)，或發(fā)生安全事故，影響化工廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

疲勞主要有以下三種：

（1）機(jī)械疲勞：僅有交變應(yīng)力或應(yīng)變波動(dòng)造成的疲勞；

（2）熱疲勞：溫度循環(huán)變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力所導(dǎo)致的疲勞；

（3）腐蝕疲勞：循環(huán)交變應(yīng)力和腐蝕環(huán)境復(fù)合作用所導(dǎo)致的疲勞。

針對(duì)疲勞失效，采用CDM維修策略，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)疲勞失效的征兆，及時(shí)提出維修方案及計(jì)劃，避免和預(yù)防設(shè)備故障的發(fā)生。

5 化工機(jī)械設(shè)備維修對(duì)可靠性保障

正確的維修策略是可靠性保障的關(guān)鍵，保證了機(jī)械設(shè)備在用時(shí)間，提高了費(fèi)用的有效性，針對(duì)影響機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行有效的預(yù)防和根除。

化工機(jī)械設(shè)備的維修業(yè)務(wù)，不僅有維修人員，還包括操作人員。操作人員嚴(yán)格按設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)操作設(shè)備，在設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，減少異常的腐蝕、疲勞等現(xiàn)象發(fā)生；操作人員進(jìn)行日常巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，消除隱患，避免設(shè)備故障發(fā)生。

維修業(yè)績(jī)對(duì)維修人員的技能提出更高的要求。培訓(xùn)是提高人員可靠性的有效途徑。根據(jù)技能要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化的課程，定期組織維修技師培訓(xùn)，對(duì)其進(jìn)行考核，實(shí)行考核達(dá)標(biāo)者上崗制度等[3]，都是有效的方法。

6 結(jié)束語(yǔ)

化工產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)綜合實(shí)力起著至關(guān)重要的作用，它不但可以推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展，還代表著一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力?；C(jī)械設(shè)備維修更是化工產(chǎn)業(yè)中不可或缺的支柱。化工機(jī)械設(shè)備維修與化工設(shè)備的使用壽命、化工產(chǎn)品的質(zhì)量、化工生產(chǎn)成本有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展中化工產(chǎn)業(yè)有著不可替代的地位，在化工生產(chǎn)技術(shù)不斷提高的同時(shí)也會(huì)不斷出現(xiàn)更多更尖端的問(wèn)題，我們要加強(qiáng)對(duì)化工設(shè)備維修的學(xué)習(xí)，與時(shí)俱進(jìn)，跟上科技時(shí)代的浪潮。

[1]徐波，王建輝.化工機(jī)械設(shè)備維修過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2013（7）：131.

[2]吳振華.化工機(jī)械設(shè)備維修過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（11）：3167～3168.

[3]李秀嶺，伏傳令.化工機(jī)械設(shè)備維修過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].科教導(dǎo)刊-電子版（上旬），2015（6）：172.

[4]周傳月，鄭紅霞，羅慧強(qiáng).MSC.Fatigue疲勞分析應(yīng)用與實(shí)例.ISBN7-03-015090-2 科學(xué)出版社出版，2005，3：1～2.

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