化工设备故障原因探析及预防

摘　要：设备在使用过程中难免会出现一些故障，这就要求我们能了解化工设备发生故障的原因，制定相关的修理方案和预防措施来保证生产的高效进行。

关键词：故障　原因　维修

大庆石化作为一个大型的化工企业，设备在企业的生产能力中有着突出重要的作用，是企业生产的基础。生产中需要做好设备故障的原因分析及相关的防范措施。

一、化工设备的故障介绍

1.设备安装初级的故障

设备安装初期尽管是经过了相关部门的验收，但是从安装到投入使用中存在的一些问题不会马上出现，而是经过一个月甚至一年的工作后才会有所表现。设备本身的质量问题：这就包括了设备的设计结构和性能，零部件的加工精细程度，材料的优劣选择，组装过程中的误差，以及现场安装人员对设备、工艺的熟悉程度都会有影响，另外由于是生产线安装，不同厂家的产品质量参差不齐，且存在相互配合的适应性问题。这些都是因为设备而产生故障的因素。工艺因素：工艺安排不合理会对设备造成很大的损伤。由于布局不合理，可能在工作中出现磨损而加快了故障的发生。有时候因工艺排定不合理会改变设备的性能和工作的环境。安装初期由于工作人员的不熟练也会出现一些操作失误等都会影响到机器的使用。

2.设备运行中的故障

在设备正常运行过程中，零部件经过一段磨合，初期故障已经逐步排除，但即便如此，设备的运行还会出现新的问题：此时设备故障易发生在易损件或未及时更换的零部件上，因每台设备所有静、动零部件的密封、轴承等磨损件都具有使用周期和寿命，运行中的中期设备已逐步接近部分零部件的疲劳周期。经过计划检修或随机更换的零部件，仍有不配套，尚处在磨合期的问题，因此导致设备故障或故障隐患。以上故障现象中，值得注意的是，除故障发生的自身原因以外，人为因素占有较大的比例。建立必要的运行档案和维修台帐，科学的计划维修周期将各类故障原因消除在萌芽期，保证长期安全稳定的运行系统是安全生产的关键要素。

3.设备运转后期的故障

化工生产设备的运转后期进入了故障多发期，一方面设备经多年的运行和多频次大、中、修的过程，零配件换件较多，如果检修水平跟不上或检测手段缺乏，加之主体周期性的运行磨损，设备已不能达到设计出力的水平，另一方面长期处于运行状态下的设备，各部位间隙和损耗，即使是不常维修的零件，也因老化和疲劳而降低运行效率。这期间综合效能的降低，除磨损、老化现象凸显以外，机器各方面不确定的故障现象也多处发生，维修频率、耗材成本不断增加，甚至将考虑大修、更新或报废。

二、设备故障的原因分析

1.设备自身原因

设备在生产运行中，由于安装不到位、检修不及时、不足等各种因素以及受跳动、压力、冲击等力的影响，造成配合部件形成硬碰硬的冲击，因金属材质强度较高，退让性较差，所以经常造成部件尺寸超差、裂纹、断开等现象，长期的运行必然造成间隙不断增大，从而出现了磨损现象。同时，众多设备运行过程中不可避免的经受物料或者物料中坚硬颗粒长期冲击冲刷，如管道、壳体、叶轮、搅拌设备等，从而造成设备器械的磨损，加剧了磨损的程度，对设备维护和设备寿命产生了影响。

2.渗漏腐蚀等原因

大量储存在生产装置容器内的原料及化学产品与容器金属本身反应而造成的腐蚀，以及在流体输送过程中对材料造成的冲蚀。在一些生产操作中，腐蚀和冲蚀同时发生。 金属表面与周围介质发生化学和电化学作用而遭受破坏。腐蚀在化工厂从来就是一个十分重要的问题。从化工生产过程看，腐蚀问题大致可以分为来自原料组分的腐蚀、生产过程中来自化学剂的腐蚀及环境的腐蚀。 渗漏是由于零件质地疏松或存在肉眼看不见的缝隙，液体或气体在压力作用下向外流动的现象。出现渗漏的原因多为安装焊接不严密、介质腐蚀、磕碰、焊缝沙眼、密闭系统压力过大等，有时出现渗漏是多种因素的共同影响，因此必须有针对性的解决渗漏问题，否则将会造成材料浪费、有毒物质的外泄甚至影响生产和危害公共安全等不利影响。

3.疲劳裂纹

在转动机械，特别是在往复运动的部件上存在的非常普遍。更严重的疲劳损坏，通常发生在管路及压力容器上，是周期性变换的温度和压力导致的。机械的疲劳损坏，一般开始在金属的表面以裂纹出现，逐渐发展到带有应力交变，起初比较缓慢，以后发展越来越快，最后导致裂纹迅速扩展以至造成设备或其零部件损坏。

4.密封失效

化工设备和管路上存在大量密封点，在压力、温度、磨蚀的联合作用下，随着时间的延续，往往出现泄漏。如机械密封的失效由于摩擦使得密封机构出现过热，冲洗液中的杂质含量多，密封环的损坏等都会造成化工设备的泄漏而无法正常工作。

三、故障预防及维护措施

在技术实施方面，涉及到各类机电设备的原理、结构、运行条件、性能，各类测试技术，信号处理技术，监测诊断技术，信息的组织管理技术和计算机软硬件技术等多学科的综合技术，因此它是一个复杂的动态系统，要根据各种信息作出决策，进行总体平衡，从而达到从规划、实施、监测、信息反馈、分析到总结归档的全过程管理。这样一个技术实施要有全面人才的管理做基础，通过一个完整的组织机构做保障，对于大庆石化这种大型企业，面对成千台设备可以实现维修科学化、费用经济化。同时设备诊断技术必须在设备寿命周期的全过程中发挥作用。如果仅仅是在设备寿命周期的全过程中的某一个特定时间，或只抓住某一个特定的故障和异常，就想作出对症的诊断是困难的，或者不能取得实质性的效果。因此，要依据设备的综合管理理论，把设备的全过程作为诊断技术的应用范围有效的预防与维修的技术手段是设备状态经常保持良好的基本条件。

对设备各个部件进行状态监测，用科学的方法掌握机器的状态，根据生产需要制定错时维修计划 如机械状态的基本物理量(力、位移、振动、噪声、温度、压力和流量等)的监测，状态特征参数变化的有效诊断，机器发生振动和机械损伤时的原因分析和处理措施、振源判断、故障防治，机械零部件使用期间的可靠性分析和剩余寿命的评估等，都属于机器故障诊断的范畴和管理手段。

化工设备作为化工企业的生产之本，就必须做好故障排除和维修工作。这就需要我们能制定科学有效的设备管理机制，一个强大的维修队伍，能分析出故障原因能在第一时间最好排除工作，这样才能保证生产的高效。

参考文献

[1]王磊 主编 化工设备及技术 机械工业出版社 2011.

[2]张碧波 主编 设备状态检测与故障诊断 化学工业出版社 2011.