王 丹

(中海油節(jié)能環(huán)保服務有限公司，天津 300456)

狀態(tài)監(jiān)測技術在水處理關鍵設備中的應用

王 丹

(中海油節(jié)能環(huán)保服務有限公司，天津 300456)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求進一步提高。近幾年，我國相繼建立了大量的污水處理裝置，在污水處理裝置運營過程中，做好污水處理裝置主要設備的狀態(tài)監(jiān)測與維修維護，成為污水處理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運行，降低運行成本的關鍵因素之一。因此，本文對污水處理主要設備的狀態(tài)監(jiān)測技術應用情況進行分析探討，做好污水處理主要設備的狀態(tài)監(jiān)測技術應用具有重要意義。

狀態(tài)監(jiān)測；水處理；關鍵設備

設備是現(xiàn)代化生產(chǎn)的物質(zhì)技術基礎，污水處理裝置生產(chǎn)能否順利進行，主要取決于機器設備的完善程度。污水處理裝置有大量的處理工藝設施(或構(gòu)筑物)和輔助生產(chǎn)設施。生產(chǎn)工藝設備如格柵、泵類、攪拌器、風機、空壓機、加藥設備、污泥濃縮脫水機、吸泥機、臭氧發(fā)生器、電動閥門等。這些工藝設備的故障將影響污水處理裝置的運行或造成全廠的停運。

為加強設備管理，減少設備突發(fā)故障，延長設備使用壽命，降低成本，提高效率，需針對關鍵設備進行狀態(tài)監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)設備故障征兆，把故障消除在萌芽狀態(tài)，同時為設備維護維修提供科學合理的依據(jù)。

1 技術簡介

狀態(tài)監(jiān)測技術是在設備管理和維修的基礎上發(fā)展起來的，主要通過對動設備振動參數(shù)、性能參數(shù)、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)測、分析，評估設備當前狀態(tài)正?；虍惓Ｅc故障之間的關系，及時掌握設備實際運行狀態(tài)，對設備存在的潛在故障及時預警以預測未來發(fā)展趨勢。

就其技術手段而言,已逐步形成包含振動監(jiān)測、油樣分析、溫度監(jiān)測和仿真建模等多參數(shù)為主的綜合性分析監(jiān)測技術。計算機硬件技術的發(fā)展以及軟件技術的日新月異,極大地促進了信號分析與處理技術的提升,從而進一步推動了狀態(tài)監(jiān)測技術向著科學化和實用化的方向發(fā)展。

總之，通過狀態(tài)監(jiān)測技術的實施，對水處理關鍵設備如泵組和風機的潛在故障適時維護、維修，保證泵組和風機運行狀態(tài)的穩(wěn)定性與可靠性。

2 技術應用方式

狀態(tài)監(jiān)測技術作為一門綜合性學科,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,己初步形成了比較完整的科學體系。因設備結(jié)構(gòu)、工況、安裝、制造等因素存在差異或不同造成設備故障類型呈現(xiàn)出多樣性，進而反映到設備狀態(tài)參數(shù)變化存在多樣性，因此設備在運行過程中，凡是能夠反映設備狀態(tài)和故障信息的狀態(tài)參數(shù)，均可用來狀態(tài)監(jiān)測。

總結(jié)目前狀態(tài)監(jiān)測常用的技術、信息特征、涉及專項技術明細，詳細見表1。

表1 設備狀態(tài)監(jiān)測的技術方法

表1(續(xù))

3 技術應用范圍

狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術以現(xiàn)場生產(chǎn)需求為基礎，以保證動設備安全、平穩(wěn)運行為目標，為促進設備管理的提升提供核心數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測覆蓋的設備類型與診斷的故障類別詳見表2所示。

表2 狀態(tài)監(jiān)測覆蓋的設備類型與診斷的故障類別

表2(續(xù))

4 實施狀態(tài)監(jiān)測技術的目的及意義

4.1 實現(xiàn)設備故障早期預警，避免突發(fā)故障

污水廠裝備日趨自動化、智能化，一旦發(fā)生故障可能導致污水廠停運，輕則影響污水處理效果，重則導致系統(tǒng)停機，甚至引起重大環(huán)境污染，對自然環(huán)境造成惡劣影響，甚至危及周圍居民的生命安全，造成極其嚴重的后果。

實施狀態(tài)監(jiān)測可以對設備出現(xiàn)的故障進行早期預警，在故障的早期及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，從而采取相應措施進行及時的維護保養(yǎng)，改善設備的運行狀態(tài)，在設備出現(xiàn)嚴重故障之前進行預警、維護、維修，因此可以有效的避免設備事故的發(fā)生，減少事故的危害程度。

4.2 實現(xiàn)狀態(tài)預知維修節(jié)約維修成本

設備狀態(tài)監(jiān)測技術的應用能夠最終實現(xiàn)設備預知性維修。設備由事后維修到定期維修可能造成維修過剩或維修不足，而設備預知性維修主要以狀態(tài)監(jiān)測結(jié)論為維護/維修依據(jù)。根據(jù)參考文獻《基于天然氣壓縮機性能監(jiān)測的預知維修技術》，通過國內(nèi)外大量實踐證明，在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)上每投入1元錢,將產(chǎn)生40～60元的直接經(jīng)濟效益。

4.2.1 往復壓縮機經(jīng)濟效益分析

據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)某公司每年70%的設備維護預算用于燃氣發(fā)動機-往復壓縮機組的管理與維護，大量的費用被用于機組故障后的檢維修與零部件更換，如發(fā)動機出現(xiàn)拉缸、撞缸故障，維修零部件成本在數(shù)十萬元；如往復壓縮機出現(xiàn)惡性故障導致火災、爆炸事故，則經(jīng)濟損失無法估量。

據(jù)國內(nèi)石油石化企業(yè)對更換零部件費用的統(tǒng)計，針對一臺典型的進口中高壓臨氫類往復壓縮機，不同情況下的檢維修費用情況如表3所示。

表3 不同情況下的檢維修費用情況

注：上述統(tǒng)計均針對零部件更換費用。

由于往復壓縮機通常有備機，設備檢維修人員對故障的預警診斷、預防檢修不太重視?，F(xiàn)場運行高峰期，一旦出現(xiàn)備機無法啟機或備機與主機同時出現(xiàn)故障，將會導致生產(chǎn)停滯和嚴重的經(jīng)濟損失。

4.2.2 中國海油某作業(yè)公司關鍵機泵

中國海油作業(yè)公司某平臺原油外輸泵在實施狀態(tài)監(jiān)測技術前，每8000 h大修一次；實施狀態(tài)監(jiān)測以后，根據(jù)外輸泵運行狀態(tài)確定是否維修，其最長運行時間達到4萬h，減少5次大修，單臺設備節(jié)約維修費用累計約90萬。

自2012年實施在線遠程監(jiān)測以來，某作業(yè)公司海上平臺的168臺關鍵機泵全面實現(xiàn)狀態(tài)維修，節(jié)省維修費用近億元。狀態(tài)監(jiān)測技術可以實現(xiàn)對故障進行溯源，使維修能夠有的放矢，改變事后維修的落后模式，實現(xiàn)狀態(tài)預知維修，節(jié)約大量維修資源。

4.2.3 轉(zhuǎn)變動設備維修管理模式，提高設備的管理水平

中國海油某污水處理廠從2002年實施狀態(tài)監(jiān)測以來，其關鍵機泵運行完好率由86%穩(wěn)步提升至96.8%，見圖1；運行時效由26%穩(wěn)步提高到48%(含備機)，見圖2。改變了原有檢維修模式的同時，促進關鍵動設備維修的多元化發(fā)展，真正實現(xiàn)“先檢后修、檢修結(jié)合、狀態(tài)維護”的現(xiàn)代保運模式，有效提升設備管理水平，可獲得可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

圖1 關鍵機泵運行完好率

圖2 關鍵機泵運行時效

5 小結(jié)

本文從水處理主要設備的狀態(tài)監(jiān)測技術應用方式、范圍和意義等角度為切入點，梳理、分析水處理主要設備的技術應用和獲益情況，通過一些案例和數(shù)據(jù)分析，能為管理人員提供一些技術分析和管理決策支持。

[1] 盛兆順.設備狀態(tài)監(jiān)測技術及應用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008.

[2] 夏季春,陳冠益.江南污水處理廠托管運營維修方案介紹[J]給水排水,2013(2):115-118.

[3] 張佳林.淺談污水處理車間電氣設備的維護及維修[J].科技論文與案例交流,2014(5):18-19.

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(本文文獻格式：王 丹.狀態(tài)監(jiān)測技術在水處理關鍵設備中的應用[J].山東化工,2017,46(13):179-182.)

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Application of Condition Monitoring Technology in Key Equipment of Water Treatment

WangDan

(CNOOC Energy Conservation and Environmental Protection Service Co.,Ltd., Tianjin 300456,China)

With the rapid development of economy,people's demand for environmental quality has been further improved. In recent years,a large number of sewage treatment plants have been established in China. During the operation of the sewage treatment plant,the condition monitoring and maintenance of the main equipment of the sewage treatment plant has become one of the key factors for the sewage treatment plant to achieve stable operation and reduce operating costs. Therefore,this paper analyzes and discusses the status of the main equipment for wastewater treatment monitoring technology,and it is of great significance to do a good job of monitoring the status of the main equipment for wastewater treatment.

condition monitoring; water treatment; key equipment

2017-06-01

王 丹(1978—)，女，碩士研究生，從事污水處理工作。

X703.3

A

1008-021X(2017)13-0179-04