孫亮

1 引言

近年來(lái)，我公司各水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)備均發(fā)生過(guò)不同程度的突發(fā)事故，造成了較大經(jīng)濟(jì)損失，粗放型的設(shè)備管理模式已不適用于如今各類先進(jìn)設(shè)備的管理。建立設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中心，運(yùn)用新型設(shè)備監(jiān)測(cè)工具，精密監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，查找設(shè)備隱患，可以準(zhǔn)確把握設(shè)備檢修的周期，預(yù)防設(shè)備事故的發(fā)生。

2 設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)方法

針對(duì)我公司不同種類的關(guān)鍵主機(jī)設(shè)備及其易發(fā)生的不同類型的設(shè)備故障，設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中心配備了專用監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類高精尖設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的精密監(jiān)測(cè)和故障診斷。

2.1 振動(dòng)檢測(cè)與故障診斷

減速機(jī)斷齒和軸承損壞是我公司發(fā)生次數(shù)最多的設(shè)備事故。以往都是崗位員工巡檢時(shí)，通過(guò)人工辨聽軸承有無(wú)異響或者通過(guò)簡(jiǎn)單的測(cè)溫儀和測(cè)振儀對(duì)齒輪和軸承運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷，檢測(cè)精度較低，很多齒輪和軸承隱患都沒有被發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致突發(fā)事故較多。針對(duì)此問(wèn)題，我公司引進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀和便攜式測(cè)振儀，對(duì)各類旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)情況進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)振動(dòng)情況進(jìn)行頻譜分析，取得了良好效果。一年來(lái)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)齒輪磨損、斷齒及軸承故障35次，通過(guò)預(yù)防性停機(jī)檢修，避免了重大設(shè)備事故的發(fā)生[1]。

2.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)平衡檢測(cè)和調(diào)整

運(yùn)行不平衡是各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行中普遍存在的故障。風(fēng)機(jī)和輥磨選粉機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，葉輪和選粉機(jī)葉片磨損、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造和安裝精度差、材料不均勻、受熱不均勻等，都會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)機(jī)械發(fā)生運(yùn)行不平衡故障。運(yùn)行不平衡將會(huì)使機(jī)器產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)超過(guò)一定程度時(shí)，會(huì)對(duì)軸承等機(jī)械零部件造成損害。我公司生料輥磨循環(huán)風(fēng)機(jī)就曾發(fā)生過(guò)，因風(fēng)機(jī)運(yùn)行不平衡導(dǎo)致的負(fù)荷端軸承損壞事故。以往我公司均是請(qǐng)專業(yè)廠家到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)機(jī)、選粉機(jī)等進(jìn)行動(dòng)平衡檢測(cè)和調(diào)整，費(fèi)用高且不及時(shí)。為此，我公司引進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡檢測(cè)調(diào)整儀器，組織專業(yè)人員學(xué)習(xí)掌握其使用方法，并在實(shí)際工作中加以運(yùn)用，取得了良好效果。

2.3 設(shè)備找正

對(duì)于電機(jī)、減速機(jī)、泵機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械來(lái)說(shuō)，聯(lián)軸器對(duì)中至關(guān)重要。機(jī)械設(shè)備對(duì)中不良，往往會(huì)造成聯(lián)軸器、機(jī)械密封件、軸承等部件損壞，從而造成停機(jī)。我公司篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)曾因聯(lián)軸器安裝找正不到位，導(dǎo)致開機(jī)后電機(jī)負(fù)荷端軸承損壞。余熱發(fā)電水泵也曾因安裝不到位，發(fā)生過(guò)多起機(jī)械密封損壞事故。因此，一次良好的對(duì)中找正，不僅可以保證機(jī)器的正常運(yùn)行，同時(shí)也可降低維修成本，避免零部件的損耗。我公司引進(jìn)激光對(duì)中儀進(jìn)行軸對(duì)中檢測(cè)后，大幅度提高了對(duì)中精度，找正精度可達(dá)到0.01mm，有效消除了對(duì)中不良對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行的影響。

2.4 超聲無(wú)損檢測(cè)

水泥行業(yè)對(duì)各類鑄鍛件的使用較多，如回轉(zhuǎn)窯筒體、大齒圈、輪帶和托輪，輥磨磨輥輥套和磨盤襯板等。如果鑄鍛件在加工過(guò)程中存在裂紋、砂眼、氣孔、夾渣等內(nèi)部缺陷，將嚴(yán)重影響其使用壽命，極易發(fā)生開裂等突發(fā)設(shè)備事故。我公司指派專人外出學(xué)習(xí)超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，并引入超聲波探傷儀，用于對(duì)新購(gòu)買備件的質(zhì)量驗(yàn)收和使用過(guò)程中的各類鑄鍛件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)檢測(cè)等。自超聲波探傷儀投入使用以來(lái)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)水泥磨中空軸內(nèi)部開裂、回轉(zhuǎn)窯大齒圈內(nèi)部開裂等各類隱患8起，有效預(yù)防了重大事故的突發(fā)。

2.5 油品檢測(cè)

采用水分測(cè)定儀、酸值測(cè)定儀、運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀、污染度測(cè)定儀、機(jī)械雜質(zhì)測(cè)定儀、分析式鐵譜儀對(duì)設(shè)備潤(rùn)滑油進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè)。

我公司發(fā)生的各類減速機(jī)、軸承類故障，多數(shù)是因潤(rùn)滑不良引起異常磨損所導(dǎo)致的。例如，對(duì)于減速機(jī)來(lái)說(shuō)，潤(rùn)滑油粘度降低，會(huì)導(dǎo)致齒輪表面無(wú)法形成良好的油膜，進(jìn)而加劇齒輪的磨損；對(duì)于液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，潤(rùn)滑油污染度過(guò)高，會(huì)堵塞管路，造成系統(tǒng)癱瘓。因此，做好設(shè)備潤(rùn)滑和潤(rùn)滑油檢測(cè)工作，明確正在使用的潤(rùn)滑油是否符合相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)，是減少設(shè)備磨損、提高設(shè)備工作效率和工作精度，防止和減少設(shè)備事故，延長(zhǎng)設(shè)備維修周期和使用壽命的有效措施[2]。為此，我公司投入了大量資金，用于引進(jìn)各類油品檢測(cè)儀器，取得了良好檢測(cè)效果。通過(guò)油品檢測(cè)，可以準(zhǔn)確獲得油品的性能參數(shù)及設(shè)備的潤(rùn)滑狀態(tài)和磨損情況，給出維修建議，實(shí)現(xiàn)以下三大目標(biāo)：

（1）通過(guò)化驗(yàn)潤(rùn)滑油的粘度、水分、酸值、機(jī)械雜質(zhì)、污染度等各項(xiàng)理化指標(biāo)，判斷現(xiàn)有潤(rùn)滑油氧化、劣化程度，確定其性能是否能夠滿足設(shè)備潤(rùn)滑要求。

（2）通過(guò)檢測(cè)油品中的磨損顆粒，并結(jié)合所得數(shù)據(jù)信息，分析設(shè)備零部件的磨損機(jī)理、磨損部位及磨損原因，預(yù)測(cè)磨損發(fā)展趨勢(shì)，提出預(yù)防性維修建議，避免突發(fā)停機(jī)事故。

（3）根據(jù)潤(rùn)滑油檢測(cè)結(jié)果，制定合理?yè)Q油周期，避免過(guò)度換油造成的資金浪費(fèi)或未及時(shí)換油造成的設(shè)備潤(rùn)滑不良。眾所周知，定期換油是設(shè)備潤(rùn)滑管理的主要手段。通過(guò)定期換油，可有效防止設(shè)備突然失效，減少非計(jì)劃停機(jī)，但受諸多因素影響，潤(rùn)滑油供應(yīng)商與設(shè)備廠家建議的換油周期，往往并不一定是最合理的換油周期，而僅根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢修人員的經(jīng)驗(yàn)也不能準(zhǔn)確判斷換油周期。因此，通過(guò)科學(xué)的油品檢測(cè)，并輔以人工經(jīng)驗(yàn)判斷等，是決定換油周期的最佳方法。

2.6 金屬和橡膠硬度檢測(cè)

硬度是衡量材料軟硬程度的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。對(duì)于水泥行業(yè)來(lái)說(shuō)，礦渣輥磨和生料輥磨磨輥輥套和磨盤襯板的表面硬度一般要求在HRC55以上，表面硬度越高，耐磨性越好，使用壽命越長(zhǎng)。輥套和襯板磨損后需進(jìn)行堆焊修復(fù)，堆焊后的表面硬度值是評(píng)定磨輥堆焊質(zhì)量的重要指標(biāo)。在水泥礦山破碎設(shè)備中，減速機(jī)齒面的表面硬度，也是體現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，如我廠圓錐破碎機(jī)小齒輪調(diào)質(zhì)硬度，須在HB215～HB249之間。

對(duì)鋼絲膠帶提升機(jī)和皮帶機(jī)等設(shè)備而言，皮帶的表面硬度也同樣重要。隨著橡膠的老化，膠帶的表面硬度會(huì)變高，繼而出現(xiàn)膠帶打滑、跑偏、纖維斷裂等情況。特別是鋼絲膠帶提升機(jī)，若膠帶表面邵氏硬度＞90，則極易發(fā)生膠帶開裂甚至斷裂事故。我公司熟料生產(chǎn)線因物料溫度過(guò)高，導(dǎo)致入窯鋼絲膠帶提升機(jī)膠帶表面硬度持續(xù)升高，由于沒有相關(guān)專業(yè)工具對(duì)膠帶硬度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，2012年10月膠帶斷裂，導(dǎo)致我公司熟料生產(chǎn)線停機(jī)7d，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于此，我公司引進(jìn)了金屬硬度測(cè)定儀、超聲波硬度計(jì)和橡膠硬度測(cè)定儀，對(duì)膠帶硬度進(jìn)行常規(guī)性檢查，及時(shí)更換硬度超標(biāo)的膠帶，有效避免了嚴(yán)重事故的發(fā)生。

2.7 技術(shù)人才培養(yǎng)

為正確分析處理各種設(shè)備問(wèn)題，提供良好的設(shè)備信息，有效執(zhí)行維修計(jì)劃，需積累大量設(shè)備數(shù)據(jù)和相關(guān)知識(shí)。

狀態(tài)檢測(cè)中心著重培養(yǎng)專業(yè)設(shè)備振動(dòng)分析師。要求分析師利用日常工作和檢修工作時(shí)間，收集設(shè)備參數(shù)和工藝數(shù)據(jù)以及歷史維修數(shù)據(jù)，查看振動(dòng)頻譜的通頻值和頻率，解調(diào)譜圖和時(shí)間波形；評(píng)估各個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行趨勢(shì)分析，收集現(xiàn)場(chǎng)工藝數(shù)據(jù)；最后對(duì)收集到的所有數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行組合邏輯和實(shí)證思維，得到一個(gè)或多個(gè)診斷結(jié)論和適當(dāng)?shù)木S修建議。

此外，為了提升公司整體設(shè)備管理工作水平，增強(qiáng)巡檢技術(shù)人員故障診斷能力，我公司每年對(duì)班組長(zhǎng)以上人員組織1次培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括機(jī)械振動(dòng)常識(shí)、設(shè)備振動(dòng)機(jī)理、公司常見設(shè)備故障、日常點(diǎn)檢方法、設(shè)備潤(rùn)滑管理注意事項(xiàng)等設(shè)備管理手段。培訓(xùn)后，職工增長(zhǎng)了設(shè)備維護(hù)和故障診斷方面的知識(shí)，提高了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和維護(hù)設(shè)備的能力。

3 工作成效

設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中心的建立創(chuàng)新了我公司設(shè)備管理手段，在預(yù)防設(shè)備故障和降低生產(chǎn)成本方面貢獻(xiàn)突出。

（1）自設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中心建立以來(lái)，先后進(jìn)行了礦渣輥磨和生料輥磨選粉機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡調(diào)整、熟料生產(chǎn)線循環(huán)風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡調(diào)整、熟料生產(chǎn)線煤磨主排風(fēng)機(jī)安裝和生料輥磨主減速機(jī)對(duì)輪找正、球磨機(jī)中空軸探傷檢查、余熱發(fā)電汽輪機(jī)軸承振動(dòng)檢測(cè)等調(diào)整測(cè)試工作，提前發(fā)現(xiàn)和排除了一大批設(shè)備隱患，有效預(yù)防了設(shè)備事故的發(fā)生，帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。僅動(dòng)平衡檢測(cè)調(diào)整一項(xiàng)工作，每年可為公司節(jié)約資金20余萬(wàn)元。

（2）通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的精密監(jiān)測(cè)和診斷，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備有計(jì)劃的維修。定期監(jiān)測(cè)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)、溫度等參數(shù)，可以減少關(guān)鍵設(shè)備的非計(jì)劃停機(jī)，從而降低維護(hù)成本，減少生產(chǎn)損失。

（3）改變潤(rùn)滑油更換標(biāo)準(zhǔn)。由原來(lái)的依靠設(shè)備使用說(shuō)明書和潤(rùn)滑油廠家意見進(jìn)行換油，改變?yōu)橥ㄟ^(guò)油品科學(xué)檢測(cè)結(jié)果，自主決定換油周期。

4 結(jié)語(yǔ)

我公司建立設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中心后，實(shí)現(xiàn)了從依靠經(jīng)驗(yàn)到依據(jù)新型科技手段，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況精密、全方位監(jiān)控的轉(zhuǎn)變，不僅提高了設(shè)備運(yùn)行的安全系數(shù)，同時(shí)大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)建立設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中心能夠提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率、預(yù)知預(yù)判設(shè)備故障、實(shí)現(xiàn)預(yù)防性檢修、制定合理的設(shè)備換油周期、節(jié)省潤(rùn)滑油使用費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的自動(dòng)化，提高設(shè)備維護(hù)管理水平，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。