王林

（貴州開磷集團(tuán)股份有限公司，貴州 貴陽 550302）

0 引言

結(jié)合工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)，化工企業(yè)更加注重長期發(fā)展方向，因而強(qiáng)調(diào)企業(yè)應(yīng)以化工機(jī)械著手，結(jié)合時(shí)代發(fā)展，積極引進(jìn)多元化管理方式，切實(shí)加強(qiáng)化工機(jī)械失效原因分析，做好相應(yīng)的維護(hù)管理工作，針對(duì)常見設(shè)備失效問題，工作人員集中引進(jìn)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，采取針對(duì)性處理措施，有效提高化工機(jī)械使用效果，為化工生產(chǎn)提供保障，進(jìn)一步確保化工機(jī)械設(shè)備優(yōu)勢(shì)得到最大化發(fā)揮。

1 化工機(jī)械失效處理的重要性

結(jié)合化工生產(chǎn)作業(yè)，要求工作人員應(yīng)明確化工機(jī)械運(yùn)行流程，做好控制工作。詳見圖1。企業(yè)需要做好原材料處理工作，借助系統(tǒng)，可生成相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，確保最終成品順利生產(chǎn)完成。結(jié)合生產(chǎn)工藝，化工機(jī)械屬于基礎(chǔ)性設(shè)施，與整個(gè)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行密切相關(guān)。結(jié)合科學(xué)技術(shù)，近年來，化工機(jī)械系統(tǒng)性、智能化水平得到顯著提升。機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，并且各環(huán)節(jié)之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，能夠起到相互促進(jìn)的作用。因此，一旦某個(gè)部分失效，將會(huì)引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行失效，甚至出現(xiàn)機(jī)械癱瘓情況，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行不利，導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。結(jié)合器機(jī)械運(yùn)行，需要借助多種方式，完成能量轉(zhuǎn)換，而該項(xiàng)工作具有一定的復(fù)雜性，因?yàn)榛ぎa(chǎn)品不同，使用工藝方案也存在明顯差別，內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)也相對(duì)不同，不同工藝方案均具有特殊的復(fù)雜性。因此，化工機(jī)械失效問題往往無法得到有效規(guī)避，要求工作人員應(yīng)提高對(duì)機(jī)械失效問題的關(guān)注度，以實(shí)際情況出發(fā)，綜合考慮多方面因素，切實(shí)加強(qiáng)科學(xué)處理措施，通過在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)機(jī)械失效問題，及時(shí)進(jìn)行處理，確保處理有效性，進(jìn)而保障機(jī)械生產(chǎn)效率，提高整體化工生產(chǎn)運(yùn)行水平。

圖1 化工機(jī)械運(yùn)行流程

2 化工機(jī)械失效原因

2.1 承壓設(shè)備失效

結(jié)合化工機(jī)械，隨著使用時(shí)間延長，承壓設(shè)備多伴隨腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)，進(jìn)而引發(fā)設(shè)備點(diǎn)蝕破損，導(dǎo)致整體承壓能力下降，嚴(yán)重?fù)p害設(shè)備承壓水平。并且在長時(shí)間運(yùn)行的情況下，腐蝕點(diǎn)范圍將會(huì)隨之?dāng)U大，進(jìn)一步形成大面積腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備使用壽命減少。該情況的出現(xiàn)主要與腐蝕性化學(xué)物質(zhì)儲(chǔ)存有關(guān)。受到高溫影響，該部分化學(xué)物質(zhì)將會(huì)產(chǎn)生汽化反應(yīng)，進(jìn)而形成氣泡，由于氣泡破損，將會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，導(dǎo)致承壓設(shè)備被侵染，出現(xiàn)腐蝕情況，引發(fā)設(shè)備腐蝕脫落，對(duì)化工生產(chǎn)威脅嚴(yán)重。受到外力影響，承壓設(shè)備多伴隨磨損情況出現(xiàn)。針對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，在自然因素影響下，包括零件銹蝕、老化等，將會(huì)導(dǎo)致承壓設(shè)備被磨損，進(jìn)而引發(fā)故障?；こ袎涸O(shè)備內(nèi)部零部件具有較高的精密度，一旦沒有做好零部件選擇工作，在尺寸不合理的情況下，加之沒有做好零部件質(zhì)量控制，將會(huì)引發(fā)裂縫、氣孔等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備連接失誤，甚至還會(huì)出現(xiàn)腐蝕物質(zhì)泄漏情況，造成設(shè)備磨損泄漏，嚴(yán)重影響機(jī)械運(yùn)行，詳見圖2?；C(jī)械疲勞裂紋主要由金屬材料受到交變載荷影響引發(fā)不均勻滑移產(chǎn)生，當(dāng)保持低應(yīng)力情況下，在機(jī)械金屬表層中，交變荷載將會(huì)呈現(xiàn)細(xì)滑移線，進(jìn)而形成加工硬化形態(tài)，嚴(yán)重影響機(jī)械后續(xù)使用。并且在出現(xiàn)交叉滑移的情況下，將會(huì)進(jìn)一步形成滑移帶，導(dǎo)致空洞，最終出現(xiàn)裂紋核心，形成疲勞裂紋，詳見圖3。

圖2 化工機(jī)械腐蝕泄漏

圖3 化工機(jī)械疲勞裂紋

2.2 密封失效

化工機(jī)械生產(chǎn)多涉及化學(xué)介質(zhì)使用，由于該類化學(xué)介質(zhì)具有腐蝕性，將會(huì)在很大程度上增加設(shè)備密封失效風(fēng)險(xiǎn)，詳見圖4。具體而言，受到化學(xué)介質(zhì)影響，將會(huì)對(duì)密封表面造成腐蝕，并且一旦腐蝕時(shí)間延長，將會(huì)導(dǎo)致密封部件被穿透，進(jìn)而形成密封失效。在溫度過高的情況下，同樣會(huì)引發(fā)設(shè)備密封失效。針對(duì)化工機(jī)械而言，如果雜質(zhì)與密封面相混合，在冷卻液中斷的情況下，將會(huì)引發(fā)密封面裂紋。同時(shí)，碳-石墨環(huán)屬于設(shè)備密封部件，其對(duì)于溫度要求較高，多需要控制在-105～250℃，一旦溫度控制不當(dāng)，碳-石墨環(huán)將會(huì)產(chǎn)生樹脂，存在于表面之中，受到高溫影響，樹脂碳化，與粘結(jié)劑相混合，將會(huì)出現(xiàn)軟化、發(fā)泡現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)密封失效。另外，設(shè)備內(nèi)部多配備橡膠部件，該類部件同樣對(duì)溫度要求較高，無論溫度過高或者過低，均會(huì)導(dǎo)致部件老化，進(jìn)而導(dǎo)致部件零件彈性喪失，在嚴(yán)重的情況下，還會(huì)出現(xiàn)部件龜裂。密封失效與密封面磨損密切相關(guān)。受到擠壓應(yīng)力影響，在長時(shí)間滑動(dòng)摩擦的情況下，密封表面將會(huì)出現(xiàn)蝕坑。同時(shí)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，如果沒有做好密封面粗糙度控制，由于密封面表面存在空隙，在粗糙度提升的情況下，將會(huì)進(jìn)一步增加密封面磨損度。另外，在溫度均勻度下降的情況下，加之密封環(huán)未得到均勻的作用力，將會(huì)導(dǎo)致縫隙變形，增加磨損情況出現(xiàn)，進(jìn)而造成密封面失效[1]。

圖4 化工機(jī)械密封失效

2.3 潤滑失效

針對(duì)化工機(jī)械潤滑，失效情況較為常見，具體原因相對(duì)復(fù)雜。其中，設(shè)備自身故障問題具有較高的常見度。由于設(shè)備內(nèi)部零件未做好規(guī)劃，將會(huì)導(dǎo)致接觸面銜接不順暢，進(jìn)而影響潤滑液使用，導(dǎo)致整體效果下降。同時(shí)，一旦沒有做好設(shè)備組裝工作，也會(huì)引發(fā)潤滑失效，導(dǎo)致機(jī)械生產(chǎn)效率下降。在實(shí)際潤滑操作過程中，如果工作人員沒有對(duì)整個(gè)操作進(jìn)行細(xì)致處理，在工作人員專業(yè)素養(yǎng)不足的情況下，將會(huì)導(dǎo)致操作規(guī)范性降低，進(jìn)而影響整體潤滑效果。

3 化工機(jī)械失效的處理措施

3.1 承壓設(shè)備處理

以提升承壓設(shè)備使用效果作為重點(diǎn)，結(jié)合安裝環(huán)節(jié)，工作人員應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)質(zhì)量控制，并以冶金、軋制兩個(gè)步驟著手，有效提升材料質(zhì)量，確保材料均勻性，以免受到材料缺陷影響，導(dǎo)致設(shè)備安裝不當(dāng)。同時(shí)，在安裝完成后，工作人員應(yīng)對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備表面出現(xiàn)碰撞、腐蝕等情況，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行處理，確?？p隙焊接質(zhì)量。在安裝前，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行無損檢測(cè)，強(qiáng)化設(shè)備質(zhì)量控制。針對(duì)承壓設(shè)備，無論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失效，均會(huì)影響最終機(jī)械使用效果，甚至還會(huì)引發(fā)安全事故。因此，要求工作人員應(yīng)切實(shí)提高管理意識(shí)，以承壓設(shè)備著手，明確常見機(jī)械失效原因，做好相應(yīng)的預(yù)案，進(jìn)一步建立緊急預(yù)案，確保在機(jī)械失效的情況下，工作人員能夠第一時(shí)間對(duì)失效情況進(jìn)行檢查，并做好相應(yīng)的處理方式，將安全事故控制在合理范圍內(nèi)。同時(shí)，針對(duì)承重設(shè)備易出現(xiàn)失效的部分，應(yīng)定期安排專業(yè)人員做好相應(yīng)的檢修工作，堅(jiān)持具體問題具體分析的原則，切實(shí)提出有效解決方案。企業(yè)內(nèi)部應(yīng)加強(qiáng)檢修監(jiān)管工作，以免出現(xiàn)檢修遺漏情況。針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，工作人員應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，在提高對(duì)設(shè)備特殊性認(rèn)識(shí)的情況下，進(jìn)一步強(qiáng)化自身安全管理意識(shí)，有效提高設(shè)備使用安全性，降低機(jī)械失效風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前承壓設(shè)備失效多為疲勞失效，與反復(fù)交叉荷載密切相關(guān)，并且在應(yīng)力過高的情況下，也會(huì)引發(fā)疲勞失效[2]。因此，要求工作人員應(yīng)禁止頻繁加壓、卸壓操作，將壓力波動(dòng)情況考慮在內(nèi)，做好設(shè)備運(yùn)行溫度控制。在日常管理過程中，應(yīng)做好承壓設(shè)備失效防治工作，集中對(duì)應(yīng)力情況進(jìn)行解決，有效確保設(shè)備使用效果。工作人員可以承壓設(shè)備維護(hù)作為重點(diǎn)，配套相應(yīng)的專業(yè)檢修設(shè)備，由專業(yè)人員在定期內(nèi)完成設(shè)備檢修工作，并借助檢修設(shè)備有效提升檢修完整度，確保設(shè)備每一個(gè)環(huán)節(jié)均得到良好的檢查。因?yàn)榛て髽I(yè)涉及多種腐蝕性材料，工作人員應(yīng)密切觀察零件連接情況，以免受到零件老化、銹蝕影響，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，進(jìn)而引發(fā)腐蝕性材料泄漏，對(duì)生產(chǎn)人員安全產(chǎn)生危險(xiǎn)。同時(shí)，建立在有效保養(yǎng)維護(hù)的基礎(chǔ)上，能夠在最大程度上降低安全事故出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，有利于提高設(shè)備使用壽命。

3.2 密封處理

工作人員應(yīng)切實(shí)提高對(duì)機(jī)械密封檢查工作的重視度，可以密封安裝著手，通過增加試運(yùn)行環(huán)節(jié)，建立在有效檢測(cè)基礎(chǔ)上，確保密封技術(shù)與工藝流程相符合，確保各項(xiàng)密封措施有效開展，進(jìn)一步提升密封性能。同時(shí)，工作人員應(yīng)考慮到系統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜性以及不確定性，做好惡劣條件分析工作，加強(qiáng)工藝檢查，有效保障密封水平[3]。具體而言，工作人員應(yīng)結(jié)合外部特征，完成相應(yīng)的檢查工作，觀察密封噴氣、泄漏情況，可借助輔助設(shè)備，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行通暢性進(jìn)行檢測(cè)?？蓡?dòng)密封，觀察整個(gè)運(yùn)行過程中振動(dòng)情況，檢查機(jī)械運(yùn)行正常性，對(duì)各元件熱度進(jìn)行判斷，注意聽密封異常響聲情況，如果發(fā)現(xiàn)密封存在運(yùn)行存在響聲，應(yīng)第一時(shí)間尋找聲音來源以及產(chǎn)生部位原因，對(duì)密封位置、形狀變化進(jìn)行觀察，判斷系統(tǒng)性能。除檢查密封外，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)輔助系統(tǒng)檢查，確保各管路通暢性、元件完整性。觀察密封件是否出現(xiàn)缺陷、磨損現(xiàn)象，對(duì)驅(qū)動(dòng)件完整度進(jìn)行檢查，確保元件彈性與行業(yè)技術(shù)要求相一致。針對(duì)化工機(jī)械而言，泄漏失效屬于常見故障。因此，以保障密封效果作為重點(diǎn)，工作人員應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)密封泄漏處理措施，合理控制密封部位。針對(duì)具有較強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)，在密封點(diǎn)增加的情況下，泄漏可能性也會(huì)隨之增長。因此，工作人員應(yīng)明確密封部位，做好密封點(diǎn)數(shù)量控制。同時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)泄漏問題時(shí)，應(yīng)第一時(shí)間尋找泄漏通道，并進(jìn)行隔離阻斷。通過應(yīng)用高密封介質(zhì)流體能夠改變泄漏方向。

3.3 潤滑處理

以提高潤滑失效處理效果作為重點(diǎn)，工作人員應(yīng)切實(shí)制定潤滑策略，可結(jié)合機(jī)械實(shí)際情況，明確內(nèi)部潤滑區(qū)域，借助現(xiàn)有檢測(cè)方法對(duì)潤滑基礎(chǔ)效果進(jìn)行測(cè)試，在明確潤滑應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)各項(xiàng)潤滑操作，有效提升處理效果。同時(shí)，工作人員應(yīng)以機(jī)械關(guān)鍵位置作為重點(diǎn)，評(píng)估潤滑失效風(fēng)險(xiǎn)，做好處理工作，確保機(jī)械潤滑效果。受到振動(dòng)因素影響，將會(huì)引發(fā)溫度上升情況，一旦沒有做好潤滑工作，將會(huì)進(jìn)一步引發(fā)異常高溫，因此，要求工作人員應(yīng)切實(shí)做好溫度控制，及時(shí)對(duì)潤滑劑進(jìn)行補(bǔ)充，擴(kuò)大潤滑影響范圍，確保機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量[4]。

4 結(jié)語

在化工領(lǐng)域，化工機(jī)械屬于生產(chǎn)基礎(chǔ)，將會(huì)直接關(guān)系到化工生產(chǎn)水平。因此，強(qiáng)調(diào)工作人員應(yīng)以日常管理著手，切實(shí)加強(qiáng)化工機(jī)械失效分析工作，深入了解化工機(jī)械常見失效問題，并以問題出發(fā)，落實(shí)有效處理措施，建立在專業(yè)維護(hù)管理的基礎(chǔ)上，有效提升化工機(jī)械功能性，進(jìn)而保障其運(yùn)行水平，促進(jìn)行業(yè)整體發(fā)展。