◆胡建平 鄧加華 盧殿閣/ 文

降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)

◆胡建平 鄧加華 盧殿閣/ 文

寶鋼股份能源環(huán)保部能介一分廠寬厚板點(diǎn)檢QC小組成立于2010年，小組成員以本班組成員為骨干，根據(jù)課題內(nèi)容另行邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員參與。小組成立至今已完成7項(xiàng)課題活動(dòng)，其中兩次獲得“全國(guó)質(zhì)量管理優(yōu)秀小組”稱號(hào)，兩次獲得“上海市優(yōu)秀質(zhì)量管理小組”稱號(hào)。累計(jì)獲得專利6項(xiàng)，企業(yè)技術(shù)秘密3項(xiàng)。

1 .選題理由與調(diào)查

寬厚板循環(huán)水處理系統(tǒng)是對(duì)寬厚板廠的工業(yè)用水進(jìn)行循環(huán)處理的系統(tǒng)，整個(gè)處理流程的各種設(shè)備順序相連，逐次處理。自吸泵是整個(gè)水處理設(shè)備中的一個(gè)組成部分。自吸泵是利用虹吸原理將低于地面水池中的水，通過吸水管吸入到自吸泵的腔體內(nèi)，再由自吸泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)的葉輪向外排送（見圖1）。因此，自吸泵腔必須保持滿水，而虹吸管則由電控閥控制排氣。

從2013年下半年起，整個(gè)污泥處理系統(tǒng)出現(xiàn)工況運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定現(xiàn)象，經(jīng)過初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)濾液池自吸泵的故障較為頻繁，同時(shí)造成其檢修時(shí)間較長(zhǎng)。由于自吸泵的故障導(dǎo)致濾液池不能及時(shí)排液，使得壓濾機(jī)不能投入運(yùn)行，進(jìn)而使得壓濾機(jī)之前的設(shè)備也無(wú)法投入運(yùn)行，使整個(gè)污泥系統(tǒng)的設(shè)備處于停頓狀態(tài)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，自吸泵的運(yùn)行效率已下降到94.7%，低于正常工藝運(yùn)行需要的96%，不能滿足整個(gè)工藝流程的需要。因此，我們QC小組選擇了“降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)”為活動(dòng)課題。

圖1 自吸泵工作流程

通過對(duì)自吸泵故障內(nèi)容及次數(shù)的調(diào)查，QC小組發(fā)現(xiàn)，在總共17次故障中，自吸泵的電控閥故障達(dá)到12次，占到整個(gè)故障次數(shù)的70.59%。因此，我們將電控閥故障定為自吸泵故障高的A類因素（見圖2）。

圖2 自吸泵故障分布

2 .目標(biāo)論證與確定

2.1.水處理工藝要求自吸泵運(yùn)行效率達(dá)到96%及以上，才可保持整個(gè)工藝流程的順利進(jìn)行。

2.2.污泥系統(tǒng)出現(xiàn)的工況不穩(wěn)定現(xiàn)象和自吸泵故障有著必然的聯(lián)系，但自吸泵并不是連續(xù)地處在故障狀態(tài)。2013年的8月和10月、2014年的2月和4月，自吸泵雖然也出現(xiàn)故障，但月運(yùn)行效率還是達(dá)到了96%以上。

根據(jù)自吸泵及相關(guān)設(shè)備的歷史最好運(yùn)行記錄，如果將自吸泵電控閥的故障次數(shù)由12次降低到6次，相應(yīng)的檢修時(shí)間也由318小時(shí)降低到159小時(shí)，自吸泵的運(yùn)行效率可達(dá)到96.52%。如果能攻破自吸泵電控閥故障率高這個(gè)難關(guān)，那么制定自吸泵運(yùn)行率達(dá)到96%是可行的。因此，我們的目標(biāo)是將自吸泵的故障次數(shù)由17次降為11次。

3 .要因分析與確認(rèn)

對(duì)于“電控閥故障高”這個(gè)癥結(jié)，小組成員羅列各種因素及相互之間的影響關(guān)系，得出癥結(jié)與因素的關(guān)聯(lián)圖（見圖3）。

圖3 電控閥故障各關(guān)聯(lián)因素

根據(jù)關(guān)聯(lián)圖得到與“電磁閥故障”相聯(lián)系的六項(xiàng)末端原因，我們進(jìn)行逐項(xiàng)分析確認(rèn)。有些原因可以通過常規(guī)的或稍加改進(jìn)的維護(hù)方法就可以解決，而有些原因必須采取專門的措施進(jìn)行解決，因而需要分析確認(rèn)出要因和非要因。對(duì)六項(xiàng)末端原因分析后，我們確認(rèn)把“閥芯潤(rùn)滑不良”和“環(huán)境濕度高”兩項(xiàng)末端原因定為要因。在電控閥的故障中，“閥芯潤(rùn)滑不良”直接造成自吸泵無(wú)法啟動(dòng)，而且需要多層次地解體才能進(jìn)行檢修。不僅檢修時(shí)間長(zhǎng)且檢修質(zhì)量無(wú)法保證，常以更換備件來(lái)解決?！碍h(huán)境濕度高”本身就是一個(gè)無(wú)法克服的客觀因素，沒有任何有效的方法來(lái)降低環(huán)境的濕度，但其造成的危害卻不容小覷。

4 .對(duì)策論證與實(shí)施

對(duì)于分析確認(rèn)的結(jié)果，處理方案可以有多種。由于希望將來(lái)能讓設(shè)備在維護(hù)方法、可靠性、有效性及可實(shí)施性等方面得到提升，我們對(duì)各方案進(jìn)行論證，進(jìn)行優(yōu)化選擇。

對(duì)于“閥芯潤(rùn)滑不良”，我們查閱了中外自吸泵廠商對(duì)自吸泵的配置方法，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)廠商已廢除了電控閥的使用，而是采用單向閥替代電控閥。我們認(rèn)為，單向閥固然能保持自吸泵腔中水的流動(dòng)，但是單向閥對(duì)閥板動(dòng)作位置約束的軸長(zhǎng)期處在污水中，將來(lái)也會(huì)是一個(gè)故障點(diǎn)。對(duì)此，我們根據(jù)單項(xiàng)流通、反向密閉的要求，自行設(shè)計(jì)了能滿足功能要求的構(gòu)件。由于它是靠管道內(nèi)的水壓密閉，依靠正反兩個(gè)方向的壓差打開的，故我們稱之為自力閥。因此，對(duì)于“閥芯潤(rùn)滑不良”的處理我們有了兩個(gè)方案可供選擇。選擇保留電控閥需要對(duì)現(xiàn)有的管理、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，但不一定能保證將來(lái)不會(huì)發(fā)生各種故障，畢竟電控閥因本身存在的缺陷已被自吸泵的廠商所廢棄，而自力閥雖然是一個(gè)新的構(gòu)件，但我們經(jīng)過試驗(yàn)，確定它是可行的。因此，我們選擇“采用自力閥”的改進(jìn)方案。

對(duì)于“環(huán)境濕度高”這個(gè)無(wú)法改變的問題，我們可以對(duì)吸入管的材質(zhì)進(jìn)行改變。一個(gè)方案是以PVC塑料管替代原來(lái)的鋼管，另一個(gè)方案是用不銹鋼管替代。雖然都能起到耐腐蝕作用，但PVC塑料管的缺陷是在冬天不耐寒，可能會(huì)出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。一旦需要更換，由于其是安裝于水池中的，作業(yè)的危險(xiǎn)因素很高。而不銹鋼管對(duì)比PVC管，其價(jià)格要高一些。對(duì)比之下，我們認(rèn)為不銹鋼管在長(zhǎng)期的效能方面優(yōu)于PVC管，因此選擇用不銹鋼管替代原鋼管。

通過方案的論證，確定了實(shí)施方案后制定對(duì)策表，以此指導(dǎo)具體的實(shí)施，并且落實(shí)到具體的負(fù)責(zé)人和完成時(shí)間（見表1）。

表1 電控閥故障改進(jìn)計(jì)劃

5 .效果檢查與鞏固

對(duì)實(shí)施前后的效果進(jìn)行檢查，我們發(fā)現(xiàn)：由自力閥替代電控閥后，消除了電控閥閥桿潤(rùn)滑不良的因素，而自力閥因其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，可靠性較電控閥更高；由不銹鋼管替代原鋼管后，環(huán)境濕度高已不再成為一個(gè)要因。

對(duì)比實(shí)施前后故障次數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)：由于取消了電控閥，電控閥的故障已降為零；由不銹鋼管替代原鋼管后，可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)避免腐蝕，也就避免了故障的發(fā)生。同樣的，故障處理的檢修時(shí)間也歸為零。

在課題項(xiàng)目實(shí)施后的三個(gè)多月（即95天內(nèi)），除了未列入課題活動(dòng)的2#自吸泵的逆止閥出現(xiàn)異常，經(jīng)3小時(shí)的處理外，其他自吸泵運(yùn)行均正常，污泥系統(tǒng)的運(yùn)行效率達(dá)到了99.87%，超過了課題預(yù)定效率96%，達(dá)到了我們的預(yù)期目標(biāo)（見圖4）。

圖4 活動(dòng)前后對(duì)比

通過自我創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作，并且投入實(shí)際運(yùn)用的自力閥，申報(bào)企業(yè)的技術(shù)秘密已獲得通過，該技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部得到推廣運(yùn)用。

為了鞏固活動(dòng)取得的成果，對(duì)電控閥原有的電氣控制回路予以拆除，具體的控制回路圖紙已被封存。我們修改了改進(jìn)后的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，制定了新的設(shè)備管理、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

6 .總結(jié)

在“降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)”的QC活動(dòng)中，小組成員運(yùn)用QC工具，通過對(duì)故障次數(shù)的統(tǒng)計(jì)、故障的分類及故障之間的相互關(guān)系，找到了問題的癥結(jié)和焦點(diǎn)。在選擇解決方案時(shí)，是以最理想的方案為原則，不被客觀因素所約束，以創(chuàng)新的思維力爭(zhēng)采用新技術(shù)，提升了設(shè)備抗故障的能力。

（作者單位：寶山鋼鐵股份有限公司）