孫 穎

（中國石油錦州石化分公司，遼寧錦州 121001）

0 引言

機械設(shè)備在化工企業(yè)中已經(jīng)有了廣泛使用，因為化工機械設(shè)備會直接接觸化工產(chǎn)品，或多或少的給化工機械設(shè)備造成腐蝕侵害，這增加了化工設(shè)備被腐蝕的概率，也更容易導(dǎo)致機械故障。企業(yè)應(yīng)增加對化工設(shè)備的管理和維修保養(yǎng)重視程度，因為合理的維護工作可以讓企業(yè)的生產(chǎn)運營更加平穩(wěn)。

1 化工機械設(shè)備故障的分析方法

1.1 直接觀察法

直接觀察法相對簡便，經(jīng)常采用的方式有兩種：聽聲音，設(shè)備正常運行時發(fā)出的聲音與故障時出現(xiàn)的聲音存在差別，按照異常的聲音可以更快判斷設(shè)備的故障類別；肉眼觀察，一些設(shè)備的故障能夠通過肉眼看到，如原件出現(xiàn)裂紋等。但是，無論采用哪種方式，直接觀察法判斷故障的方法都較為粗糙，精確性較低，并且還有很大的局限性，因此需要更準確的判斷方式。

1.2 計算機智能診斷

憑借AI（Artificial Intelligence，人工智能）技術(shù)創(chuàng)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷系統(tǒng)，可以更加合理地分析辨別往復(fù)式活塞化工機械設(shè)備的故障，增強診斷的精準程度，有效減少故障排除時間。為此需要確切地判斷機械設(shè)備各種故障的形成因素，只有從多個環(huán)節(jié)整體分析，才能取得更加準確的答案。因此，除了對自診斷系統(tǒng)設(shè)置必要的參數(shù)外，還應(yīng)排除人為操作因素造成的影響。

2 化工機械設(shè)備常規(guī)管理

2.1 潤滑管理

由于化工設(shè)備無法規(guī)避各種程度的磨損現(xiàn)象，因此需要時常的維護與保養(yǎng)。而在給設(shè)備的磨損現(xiàn)象采取了預(yù)防性的操作之后，就能盡量防止設(shè)備產(chǎn)生異常情況，進一步減少設(shè)備的故障風(fēng)險，保證其順利運行。尤其是應(yīng)該給設(shè)備采取潤滑操作，防止設(shè)備產(chǎn)生潤滑不合理或缺少潤滑以及油乳化之后給軸承造成的磨損，并且還有助于摩擦期間形成的火花而造成的安全風(fēng)險。為了更好地確保管理質(zhì)量，就需要合理采用潤滑劑，并保證機械設(shè)備的運行狀態(tài)始終安全平穩(wěn)，工作人員應(yīng)該了解機械設(shè)備的潤滑條件選用相應(yīng)的潤滑劑。企業(yè)應(yīng)該查看潤滑劑有無出現(xiàn)過期或變質(zhì)現(xiàn)象，檢查工作應(yīng)該按時進行。企業(yè)還應(yīng)創(chuàng)建合理的編制，對有關(guān)技術(shù)資料進行整理，包括潤滑劑的應(yīng)用周期與油箱儲量等，通過全面掌握潤滑劑的信息來成功完成各項工作。

2.2 防腐管理

在生產(chǎn)期間，機械設(shè)備不可避免地會接觸化工原料，而化工原料通常具有一定的腐蝕性，這會對設(shè)備產(chǎn)生一定腐蝕作用，所以必須采取相應(yīng)的防腐措施。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)以設(shè)備的工作原理與特征為參考實施防腐設(shè)計，包括耐腐蝕材料的選用、設(shè)備構(gòu)造的銜接等。例如，在制作換熱器時主要構(gòu)成部分包括殼體、傳熱管束、管板、折流板與管箱等零部件，而換熱器重點涵蓋了固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、填函式換熱器、列管式換熱器和U 形管式換熱器，因為這些列管式換熱器具有結(jié)構(gòu)堅固、可靠性高、適應(yīng)程度強與材料范圍廣等特征，所以在化工生產(chǎn)期間成為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)應(yīng)用形式。該設(shè)備的防腐蝕管理分析為：

（1）介質(zhì)的成分和濃度：通常鹽酸的濃度越大腐蝕性就越高。不過碳鋼與不銹鋼在濃度約50%的硫酸中腐蝕最強烈，當濃度大于60%時腐蝕速度反而會下降。

（2）雜質(zhì)：有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質(zhì)會在特定條件下會造成嚴重腐蝕。

（3）溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，溫度每增加10 ℃腐蝕速度就會提高1～3 倍。

（4）pH 值：通常pH 值越小對金屬造成的腐蝕危害就越大。

在制作環(huán)節(jié)中，需要嚴格根據(jù)有關(guān)規(guī)定生產(chǎn)化工機械設(shè)備，以保證材料質(zhì)量達標，并復(fù)查所設(shè)計的材料，保證其達到防腐標準，并能制作出防腐蝕能力較強的設(shè)備。另外，設(shè)備內(nèi)部也需要采取相應(yīng)的防腐處理，如在內(nèi)壁涂上涂刷環(huán)氧防銹底漆二道避免其中的化學(xué)物質(zhì)直接接觸等，進一步降低腐蝕出現(xiàn)的概率。

3 化工機械設(shè)備維修保養(yǎng)措施

3.1 往復(fù)式活塞壓縮機的故障及維修保養(yǎng)措施

往復(fù)式活塞壓縮機屬于容積式壓縮機種類，主要組成部分為氣缸、曲柄滑塊部位、氣閥、活塞等（圖1）。其中氣缸是壓縮機中不可缺少的部件，其功能非常關(guān)鍵，因此對氣缸的各種規(guī)定也較為嚴格。為確保氣缸具有更好的潤滑與耐磨性，通常要求其具有更光滑的表面，因為長時間的摩擦氣體會產(chǎn)生大量的熱，所以氣缸應(yīng)該具有較好的導(dǎo)熱程度，使熱量快速散發(fā)。另外，氣缸的氣流通道面積應(yīng)該更大，可以合理緩解氣壓，確保氣閥運行的安全、可靠程度。曲軸滑塊構(gòu)造重點涵蓋了曲柄、連桿與滑塊，作為核心承力部件，其工作模式是把機組的圓周運動更改為曲柄的往復(fù)運動。

圖1 往復(fù)式活塞壓縮機結(jié)構(gòu)

活塞式壓縮機對于排氣壓力高或低的故障排查，一般遵循“低往前找，高往后找”的原則，具體操作及解決方法見表1。

表1 活塞式壓縮機排氣壓力高/低故障的檢查及解決方法

3.2 離心式壓縮機故障及維修保養(yǎng)措施

3.2.1 離心式壓縮機喘振故障

離心式壓縮機是速度式壓縮機中最為典型的代表之一，具有很高的排氣效率且不受機油所影響，結(jié)構(gòu)相對輕巧簡單（圖2）。正常工作狀況下，壓縮機一般平穩(wěn)地運作并持續(xù)排放無脈動的壓縮機氣流，其發(fā)生喘振的現(xiàn)象往往與離心式壓縮機對壓力、溫度和氣流量的變化十分敏感有關(guān)，這對離心壓縮機運行有較大的影響和危害，此類故障如果不及時處理將會導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故。

圖2 離心式壓縮機結(jié)構(gòu)

3.2.2 需實現(xiàn)的控制功能

需實現(xiàn)的控制功能主要有：①實現(xiàn)壓縮機入口質(zhì)量流量溫壓補償；②實現(xiàn)防喘振曲線圖實時監(jiān)測；③實現(xiàn)可以遠程給定的PID 喘振控制；④實現(xiàn)防喘振閥快開慢關(guān)功能；⑤實現(xiàn)防喘振控制器設(shè)定點盤旋線控制功能，當前工作點向喘振線移動時觸發(fā)盤旋線控制功能及時動作防喘閥打開；⑥引入超馳控制理念，實現(xiàn)防喘振超馳控制，在PID 控制功能之外獨立設(shè)置比例調(diào)節(jié)功能快速打開防喘閥；⑦實現(xiàn)防喘振安全裕度自動調(diào)整功能；⑧可以選擇手動控制幫助設(shè)定、測試和故障排除；⑨實現(xiàn)溫度、壓力、流量變送器等測量元件的故障切換功能。

3.2.3 控制壓縮機喘振的新型方案

（1）通過利用回流改變離心式壓縮機的流量和轉(zhuǎn)速，合理控制和調(diào)整壓縮機的流量和轉(zhuǎn)速，從而有效利用回流控制來降低壓縮機的流量喘振現(xiàn)象，最終大幅降低壓縮機運行中的能源消耗。

（2）聯(lián)鎖電路的控制。這種聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要包括有控制時間繼電器和交流接觸器等控制元件。其設(shè)計和工作的原理主要是利用兩種控制元件之間相互作用和制約的關(guān)系，有效控制和保護電路，進而有效控制和預(yù)防空氣壓縮機喘振現(xiàn)象。

（3）預(yù)估控制。本預(yù)估控制方案的具體操作：在對離心式壓縮機內(nèi)部的喘振現(xiàn)象實施預(yù)估控制前，提前開啟壓縮機旁路需要開啟的控制閥門，以有效保障離心式壓縮機安全穩(wěn)定的正常運作。一般情況下，此類方法主要有追蹤壓縮機移動速率檢測點和工作點兩種。

4 結(jié)束語

化工生產(chǎn)具備一定的特殊性，這使得其機械設(shè)備的檢修工作具有較高的技術(shù)性與復(fù)雜性。所以，分析往復(fù)式活塞壓縮機與研究離心式壓縮機檢修工作的風(fēng)險隱患來推動檢修工作質(zhì)量具有較大的現(xiàn)實意義。只有在做好化工設(shè)備檢修工作的基礎(chǔ)上，才可以給企業(yè)創(chuàng)造更優(yōu)秀、更可靠的運行環(huán)境，進一步合理有效地管控由設(shè)備故障而造成的生產(chǎn)施工進度受阻與維護成本風(fēng)險，充分優(yōu)化化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。