化工机械设备故障分析及预防维修措施

摘 要: 文章通过对化工机械设备故障深入分析, 使大家了解了设备故障的特性、规律及维修措施，进而总结了设备故障出现的特征及规律, 对化工设备的故障分析与预防做了很好的借鉴。

关键词:化工机械设备故障；预防；维修措施

中图分类号： U673.38 文献标识码： A 文章编号：

化工企业生产过程的有效完成是由各环节工艺设备完成的,是企业安全生产的重要技术基础和安全保障。为使企业在安全、稳定、良好的环境中顺利完成生产过程,最终实现企业效益最大化,就必须加强化工企业机械设备的管理科学化。设备管理即是一门管理科学,又是一系列专业知识与技能运用在生产保障中的综合体现,在设备运转的一生中,大体分为设备运行的初级阶段,正常投产中期运行阶段和连续运转后期三个阶段。设备在每次进行大修或中修后,也同样存在以上三个阶段的过程,经多年的实践和管理经验,每个阶段故障发生和预防又都具有其规律性和特点。

1 化工机械设备故障

企业中的化工机械设备主要存在以下几种故障原因：

1.1 设计不完善

设备的功能设计不正确或不完善, 设备在生产中不能很好地适应产品加工的需要, 造成实际的使用条件与原规划的使用条件相差甚远, 导致设备工作时发生超载零件所受的应力过高或应力集中, 就有可能突破强度、刚度、稳定性等许用条件, 形成故障事故。设计不完善的主要表现和最为常见的是:相对运动零件材料配合和方式选择不当, 对使用条件和环境的影响考虑不周。

1.2 原材料的缺陷

零部件材料选用不符合技术条件, 材质不符合规定的标准, 铸、锻、焊件本身存在缺陷:热处理变形或留下缺陷, 是产生磨损、腐蚀、过度变形、疲劣、破裂等现象的主要原因。

1.3制造过程中的缺陷

从毛坯准备、切削加工、压力加工、热处理、焊接和装配加工, 到机械设备完成在机制工艺过程的每道工序中, 都有可能积累应力集中, 或产生微观裂纹等缺陷, 经装配使用时才在工作状态下显现出来。

1.4物料腐蚀、电化学腐蚀

设备运行初期不易暴露的设备缺陷，经过一段时间后，有可能在运行中暴露出来，如物料腐蚀、电化学腐蚀等都可能使化工机械设备出现故障。

1.5使用时维护保养不到位

日常维护保养不及时或工作质量差，甚至异物不慎掉入设备内，造成突发性事故，缩短设备检修周期。

2 化工机械设备故障发生规律分析

2. 1 化工设备的故障特性

根据不同的故障源因素, 设备的实际故障( 尤其是疑难故障)往往带有随机性、隐蔽性的特征。

2. 1. 1 随机性

整台设备故障发生的随机性来源于设备部件故障的随机性、各零部件故障组合的随机性、材质和制造工艺的离散性、运行环境与工况的随机性以及维修状况的随机性。材质和制造工艺的优劣决定了部件对故障发生的影响程度, 所以其离散性必然导致故障发生时刻和程度的随机性。运行环境与工况的随机性, 即使完全相同的设备, 其故障频度和使用寿命也会因承受的破坏因素强度不同而出现很大差异。

2. 1. 2 隐蔽性

故障在时间上的演变由潜伏期、发展期至破坏期, 有一个从隐蔽到暴露的过程, 最终被人们所觉察, 但其初始原因往往难以发现。故障在空间上的蔓延也是由局部到整体, 到了事故发生后, 人们往往忽略故障发生的根本原因。故障始发端在时间和空间上的隐蔽性给故障分析造成很大困难, 于是人们提出了故障寻因的阶段性问题和故障定位的层次性问题。化工设备故障还可以分为可以预防和不可预防两大类。若生产中可预防故障多, 则说明设备的预防维、检修工作没有到位; 若不可预防故障多, 说明设备本身的可靠性差, 设备设计存在基本问题。我们控制和降低设备的故障, 主要从提高预防维修能力、增强设计制造水平, 使设备满足设计可靠性两方面同时人手。

图1 设备的典型故障率曲线

2. 2 运转初期故障分析

化工设备特点是:多台不同制造商生产的不同设备,经过工艺管道、装置,工作在不同环境中,连续工作、有危险性、腐蚀性。设备经安装调试,最初投入运行后,虽已经过技术鉴定和验收,但初期故障总是不同程度的暴露出来,其表现为:设备内在质量方面:不管是什么样的设备,其设计结构和性能,零部件加工、材料的选用、组装都会有不同程度的缺陷,而这些缺陷在单台设备上并不明显,一旦组合到一套装置上问题就会叠加,这将是安装、调试乃至初期运行中,设备故障的重要阶段。

工艺布置以及初期操作不够熟练方面的缺陷叠加:工艺设计与布置是否和设备真正匹配,是否考虑到设备的适应性和可靠性;操作人员对设备及工艺的适应性、适应程度、文化程度、情绪等多重因素叠加后的问题演变趋势。产生一系列事故或故障的原因往往是由于误操作、违章操作、对工艺不够完全掌握、对设备不够彻底认识的因素造成。

2 . 3 设备运转后期故障因素

由于部分化工生产设备的运转进入后期磨损阶段,由于腐蚀、环境恶劣、不间断连续生产等因素,设备故障率逐步增高。其中,一方面是因为设备经多年的运行和多次大、中修零配件换件较多,如果检修水平跟不上或检测手段缺乏,设备已不能达到设计能力和安全保证条件;另一方面长期处于运行状态下的设备,各部件的损耗,即使是不常维修的零件,也因老化和疲劳而降低运行效率和安全保障能力。这期间综合效能的降低,除磨损、老化现象凸显以外,设备各方面不确定的故障因素也会逐渐增多,隐患随时存在,维修频率、耗材成本不断增加,区域或单元性的中修将是必要的,科学计划管理的重要性就显得尤为重要,科学管理既是有效统计过去又是科学安排现在与未来的工作步骤与内容的具体实施过程。

3 故障预防及维修控制措施分析

3 . 1 故障预防及维修的技术

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。

3 . 2 分步骤、按轻重分别采取不同的应对措施

故障预防及维修的实施首先要求设备管理人员掌握尽量多的相关学科的基本理论知识和实用技术,真正成为化工设备专业检测诊断技术的高级管理专家。这需要通过必要的理论和技术培训,除积累足够经验以外,更重要的是责任。因此,在化工设备管理中,全员管理是一个重要的管理里体系,具体负责的各级管理人员除技术培训以外,更重要的是全员责任强化,并需要严密的责任制度做保障。

3 . 3 科学的故障预防以及维修技术实施专家严格控制

首先,不论是什么设备,故障都应该以预防为主,做到有备无患。而在技术管理、维修实施方面,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等多学科复杂的动态因素,要根据各专业的“专家”做出科学的、有记录的分析做出决策,进行总体策划与科学管理步骤,从而达到从规划、实施、监测、信息反馈、分析至总结归档的全过程管理。面对众多设备可以实现维修保养科学化、费用管理经济化,避免费用与修理周期不确定。同时设备诊断与维修实施技术必须保证设备在寿命周期的全过程中发挥最大作用,使设备增值保值。

4 结束语

综上所述,化工企业要认真规范工作内容、扩大信息源、不断提高专业水平，了解机械设备故障的特性、规律及维修措施，不断总结机械设备故障出现的特征及规律，从而保证化工机械设备长期稳定工作。进一步加强化工企业机械设备的科学化管理，使企业在安全、稳定、良好的环境中顺利完成生产过程,最终实现企业效益最大化。

参考文献：

[1] 蔡军.化工设备故障分析及预防维修措施.广州化工,2010年10月5日.

[2] 邵珠群.对化工设备停机检修的探讨.民营科技,2010年11月20日.