宋海茫 王小沈

（河南中煙工業(yè)有限責任公司駐馬店卷煙廠，河南 駐馬店 463000）

我國煙草行業(yè)廣泛使用袋式除塵器進行卷煙生產過程中的粉塵處理，在生產實踐中，堵塞問題占除塵設備各種問題的很大一部分。已有的除塵設備管理手段對除塵設備內部堵塞現(xiàn)象仍然缺乏早期預警和快速排除的手段，故障發(fā)現(xiàn)和處理依賴人力和非流程化的手段，與卷煙企業(yè)自動化智能化和網絡化的發(fā)展趨勢嚴重脫節(jié)。因此對除塵設備堵塞問題進行深入分析研究，盡快找到有效的改善途徑已經是動力設備管理較為迫切的需求[1]。

1 除塵設備堵塞問題的現(xiàn)狀

袋式除塵設備是密閉式管道設備，主要由上部箱體、中部箱體、下部箱體（灰斗）、清灰系統(tǒng)和排灰機構等部件組成。由于設備結構和輸送物料的物理性質等因素使堵塞成為除塵設備不可避免的問題，根據(jù)河南駐馬店卷煙廠動力部統(tǒng)2016～2020 年計，該部門除塵設備各類問題中堵塞占據(jù)了44%，接近總問題數(shù)的一半，是除塵設備出現(xiàn)頻次最高的問題，也是設備管理的瓶頸。

由于除塵機組是制絲、儲絲和卷包車間環(huán)境調控系統(tǒng)的重要組成部分，除塵設備堵塞會直接影響卷煙生產，輕則影響生產車間環(huán)境處理，重則會使制絲、卷包生產中斷，堵塞造成的氣壓波動還會對卷接、除塵設備的管道和內部結構產生沖擊，造成質量和事故隱患。排除堵塞時，需要設備停機（開機排障極易引發(fā)風機過載危險），排障過程通常在30 分鐘以上，對正常生產秩序造成極大威脅。另外，排除堵塞主要依靠人力，缺乏機械化和自動化的處置手段，效率低，作業(yè)環(huán)境惡劣，對員工身心健康、現(xiàn)場環(huán)境都有嚴重的影響，因此排除除塵設備的堵塞需要耗費的人力、物力和時間普遍超過其他類型故障。

2 導致除塵設備堵塞的原因

2.1 除塵設備結構

卷煙企業(yè)除塵工藝應用最廣泛的是袋式除塵器，該類除塵設備過濾部位采用除塵箱和落料斗的結構，除塵箱內置除塵布袋骨架、布袋和用于固定布袋骨架和隔離布袋兩側空間的花板，除塵箱下方為四方錐形落料斗，用于收集除塵布袋濾下的粉塵，因此管道、落料斗、排灰電機刮板等細管徑和存在凸起的部位是發(fā)生堵塞先天的誘發(fā)因素。

另外，由于除塵設備為封閉設備，生產過程中除落料斗觀察孔外內部運行狀態(tài)不可見，設備內部粉塵集聚狀況很難全面掌握，發(fā)現(xiàn)堵塞主要依賴于操作人員觀察和經驗，通過觀察落料斗內轉狀況和梗箱滿箱時間是否存在明顯異常進行間接判斷，因此除塵器堵塞難以做到早期發(fā)現(xiàn)。

2.2 粉塵

卷煙生產過程中產生的粉塵具有粘滯性，對途經的管道有不同程度的粘附作用，是導致堵塞高發(fā)的又一重要因素。梗簽風送除塵器輸送的梗簽有顆粒大、硬度高、含水量低的特點，在遇到管道或腔體內部突出部位容易出現(xiàn)阻擋性集聚；煙梗風送除塵器輸送的煙梗由于包裝材料中含有的麻纖維具有長度大、易結團的特點，容易在通過除灰電機的刮板軸部位時發(fā)生纏繞落料電機轉軸的情況，導致電機卡死停轉和落料斗堵塞；卷接機組在生產參數(shù)偏離正常工藝范圍時，有時會出現(xiàn)梗簽廢料中含煙絲率高的現(xiàn)象，由于煙絲與煙梗、煙塵的物理性質有很大差異、含水量高、對管道粘滯阻力大，在管道內部運動容易聚集成團，形成堵塞源，上述堵塞都與除塵器輸送的含塵空氣的粉塵性質密切相關，因此粉塵是除塵器堵塞的重要原因。

2.3 空氣含水量

含塵空氣有一定的含水量，水分會促進煙塵結團集聚，使煙梗吸水膨脹，都會增大堵塞的發(fā)生機會。對車間空氣含水量影響較大的因素是空調的溫濕度調控，如果調控不到位，濕度超標，會影響到除塵設備輸送的含塵空氣的含水量，使粉塵集聚或在管道粘滯，成為堵塞源，還會造成送風管道滴水等隱患。另外一個對含塵空氣影響的因素是車間的水（蒸汽）源，制絲車間由于有蒸汽加熱加濕原材料的工藝設備，生產過程中蒸汽散逸到車間對空氣溫濕度影響非常大，因此對接制絲車間的除塵器往往成為煙塵結塊性堵塞的高發(fā)部位。

2.4 人員

事實證明，人員在導致和預防除塵器堵塞的過程中都起著關鍵作用。操作人員如果不按照操作規(guī)程、嚴格地進行設備操作和巡查，對早期發(fā)現(xiàn)和防止堵塞有極大的負面作用。如停產時未對設備進行全面清擦保養(yǎng)，就會遺漏發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象的早期征兆。設備運行期間，人員過于依賴攝像、傳感器等自動設備，未按照操作規(guī)程進行人員現(xiàn)場巡視或人員進行現(xiàn)場巡視不規(guī)范，未按照要求遵循一定時間周期和路線，導致觀察不到位，對一些早期的粉塵集聚現(xiàn)象未能及時發(fā)現(xiàn)及處理，就會增大除塵器堵塞故障的發(fā)生機會。

2.5 操作方法

由于卷煙常常是連續(xù)生產，停機時間在數(shù)小時之內，因此會有操作人員操作不規(guī)范，為求便利開機準備不充分的情況。除塵設備開機前未對變頻器、電機、風機、除塵箱和除灰電機等重要部位進行檢查，變頻器參數(shù)變化或人為改動未及時發(fā)現(xiàn)，上一班生產結束未進行反吹除灰等情況，都可能導致設備在運行中發(fā)生堵塞、停機等故障。

設備停機和維保不規(guī)范是誘發(fā)除塵設備堵塞的又一重要因素。有的設備停機未按照程序在主電機停轉后除灰電機和反吹裝置繼續(xù)運轉一定時間完成除塵箱排灰，煙塵不能排空在箱體內部集聚，若停機時間較長，設備現(xiàn)場空氣中的水汽會導致煙塵在箱體內結塊，加劇集聚和堵塞。有的除塵設備檢修不徹底，部件安裝不到位，甚至在設備內部遺留異物，就會造成安全隱患和異物堵塞。

3 解決除塵設備堵塞問題的途徑和方法

3.1 改進除塵器結構設計

當前除塵器結構主要為固定式結構，由生產廠家在進行設備安裝時各部件，在設計上對異常處理和可維護性考慮不足。因此對除塵器結構的改進應成為考慮的重點，具體應著重做到以下幾點：

3.1.1 箱體結構改進

在落料斗部位設計緊急泄放口，為緊急處置堵塞提供泄放渠道。較為實用的做法是對觀察視窗進行改進，增大視窗口徑，將人孔與視窗功能進行整合，使之同時具有觀察和作為緊急處置通道的作用。新型的視窗應突破固定式安裝和功能單一的局限，考慮采用快開門式設計，具備快速開閉功能，尺寸上以便于相關人員進行清灰處理和工具進入為宜，在活動性與密封性方面進行加強，便于緊急情況下打開進入及完成排障后快速閉合。另外還可考慮在箱體內部增加主動光源，便于操作人員通過內部光源觀察內部狀況以提高觀察的效果。

3.1.2 設計箱體除灰裝置

除塵設備堵塞處理的一大難點在于設備運行時除塵箱體內部難以用專用工具觸及，進行直接的清灰處理，因此在除塵箱的設計上可以考慮增加電動或者機械式清灰裝置，能夠對除塵箱內壁通過刮掃或者震動消除積塵對除塵箱的粘附；若采用電動除灰裝置可將裝置接入除塵變頻器自動控制系統(tǒng)，提供相應的操作接口供操作人員進行除灰處理。若采用機械式除灰裝置則應做好箱體密封性的同時在箱體外部保留搖桿、手柄等操作機構便于操作人員操作，讓設備具有不停機排障能力。

3.1.3 配備專用除灰工具

當前對除塵器內部堵塞故障排除常用鐵鍬、拖把和鏟斗等工具，基本沒有專用的防止和處置堵塞的專用工具，這對操作工和維修工在第一時間處理帶來了極大的限制。相關生產廠家應當改進設備設計理念，充分考慮到用戶企業(yè)設備異常和故障狀態(tài)下的使用需求，提供可供操作人員手動使用的異常處理工具和防護用具。對于這類專用工具，在設計上應當滿足以下需求：（1）可及性高，保證人員使用能夠觸及設備內部可能的故障部位，便于故障處理；（2）適宜性高，工具尺寸、外形、重量、功能和安全性方面適應除塵設備堵塞故障處理需求，便于操作人員使用，盡量一具多能，能同時滿足故障處理的多種動作需求；（3）質量可靠，由于排除堵塞故障為較重體力勞動，對工具可靠性要求較高，工具材料和工藝要滿足耐用件使用要求。

3.1.4 加裝內部監(jiān)控系統(tǒng)

對除塵設備內部進行狀態(tài)監(jiān)控是除塵設備管理的方向和難點[2]。由于除塵設備內部環(huán)境和技術條件限制，當前難以使用普通的光學監(jiān)控設備進行除塵設備的內部狀態(tài)監(jiān)控。較為現(xiàn)實的技術途徑是依靠壓力傳感器檢測除塵箱內部氣壓狀況，結合實際生產分析建模，設計氣壓數(shù)據(jù)驅動的除塵器內部狀態(tài)控制邏輯和算法，開發(fā)相應的控制軟件系統(tǒng)，并在應用中通過實際生產數(shù)據(jù)訓練提高其準確性，但由于受到經濟效益和成本因素制約，這類監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展較為緩慢，在短時間內大規(guī)模投入使用仍將是難點。

3.1.5 設備、功能冗余

在進行設備技改時，應當充分考慮異常狀況對生產的影響，進行設備和功能的冗余設計，有條件的盡量做到雙管道和雙機運行，設備運行保證有備用機臺、備用管道，避免同一功能設備單機狀態(tài)，對功能相同的設備可以考慮加裝連接管道和電磁閥門，接入自動控制系統(tǒng)，使設備互為備份，納入應急管理，以便在緊急狀態(tài)下切換設備和輸送管道，盡可能降低堵塞對生產的沖擊。

3.2 來料監(jiān)控

對除塵設備輸送的煙塵、空氣等來料，應當積極進行監(jiān)控管理。操作人員應當加強與制絲卷包等車間的聯(lián)系，對生產安排做到全面掌握，為預判可能的意外狀況提供支持，還應熟悉不同設備不同牌號產品對應的煙塵性質，在設備運行過程中對煙塵的狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，如出現(xiàn)煙梗中含絲率高時應及時發(fā)現(xiàn)報告，與制絲等部門協(xié)調解決，加強防范。對煙梗風送除塵器應著重觀察長纖維在落料斗和除灰電機部位的集聚狀況，防止纏繞落料刮板軸引起電機卡死停機。另外，還應對空氣溫濕度狀況加強監(jiān)測，在出現(xiàn)異常趨勢時能夠發(fā)現(xiàn)和判別，及時聯(lián)系相關人員處理。

3.3 人員管理

人員是解決除塵設備堵塞的關鍵因素，也是解決該問題的重中之重。對操作人員首先要強化責任意識和規(guī)范意識，按照操作規(guī)程規(guī)范操作，按時按規(guī)定巡視，及時發(fā)現(xiàn)、報告和處理突發(fā)狀況，操作人員自身還應加強相互監(jiān)督和監(jiān)護，在實際操作中既有分工協(xié)作，又有監(jiān)督制約，共同做到規(guī)范行為，遵守勞動紀律，為安全操作和避免故障打好基礎。另外，還應針對堵塞狀況，開展應急預案的學習和演練，掌握應急處置知識和技能，提高操作人員的綜合能力。部門應當充分發(fā)揮監(jiān)督管理職能，將操作人員的行為納入日常管理，加強監(jiān)督考核，促使操作人員轉變觀念，克服惰性，積極主動參與設備問題的發(fā)現(xiàn)和改進，從而減少故障發(fā)生。

3.4 操作方法改進

合理的設備操作方法（規(guī)程）應充分考慮到設備在整個生產周期內的各種狀況，對操作人員的開機、巡視、保養(yǎng)、異常處理等均作出科學合理的設置[3]，最大限度提高設備運行效率，避免對設備操作過程的遺漏和設備異常狀況，同時對設備的異常狀況能夠有完備的應對措施，為員工操作提供規(guī)范可靠的行動指南。另外要做到安全和效率的統(tǒng)一，能夠讓員工以較低的學習和操作成本獲得安全高效的設備運行質量，滿足生產工藝要求。

操作、維修人員的操作規(guī)程還應根據(jù)設備和生產情況及時進行修訂更新，每一次進行技改，管理部門應及時組織責任人員對操作規(guī)程進行審定，適應新的設備和生產條件，避免長期未更新導致適宜性降低。另外，員工在實際操作中總結出好的工作方法和經驗，也可在嚴格實驗和評估確認其效果的基礎上按照部門相關管理程序納入操作方法中，這樣充分發(fā)揮一線員工在生產和操作方面的優(yōu)勢，實現(xiàn)操作方法的更新改進。

4 前景展望

當前卷煙企業(yè)信息化進程在快速推進，對除塵設備堵塞故障依舊是管理難點的現(xiàn)狀，未來可以針對企業(yè)實際狀況在經濟范圍能力內全面改進導致堵塞故障的各個方面因素，提高對設備狀態(tài)的感知度，力求將堵塞發(fā)生和對生產的影響降到最低；也可以針對堵塞成因選擇效果顯著的措施，如改進設備結構設計、人員管理和操作方法等將故障發(fā)生控制在允許范圍內，收到低投入高回報的效果。相信隨著除塵設備堵塞故障成為管理熱點問題，相關研究會越來越深入，相應的技術和管理措施也會越來越成熟，除塵設備堵塞終將不再成為設備管理的難點問題。

5 結語

通過上述分析可以看出，除塵設備堵塞問題的原因來自設備、人員和生產管理等多個方面，改進除塵設備結構設計、生產管理過程和人員管理模式是解決該問題的可行途徑，在解決問題的過程中，各種創(chuàng)新性技術、措施和管理方法將得到積極應用和充分的檢驗，這將對除塵設備適應今后對效率、設備維護性、人員環(huán)境友好性越來越高的要求提供有力的支持，也將為煙草企業(yè)解決類似問題，提高設備管理水平提供有力的借鑒。