設(shè)備診斷技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)維修中的作用

米建濱 銀川熱電公司 750011

設(shè)備診斷技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)維修中的作用

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在設(shè)備管理成為企業(yè)自主行為的進程中，為確保設(shè)備持續(xù)高效正常運行，始終堅持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的剛性約束，防止設(shè)備非正常劣化，在依靠檢查、狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐步向以狀態(tài)維修為主的維修方式發(fā)展。

設(shè)備管理；設(shè)備診斷技術(shù)；狀態(tài)維修

1、引言

今天，現(xiàn)代化企業(yè)的裝備是由綜合了各種專門技術(shù)的高度復雜的成套裝置所構(gòu)成。現(xiàn)代化的設(shè)備是資金密集的資產(chǎn)，尤其是大型、自動化成套裝備的價格更加昂貴。因此，人們希望設(shè)備在安裝調(diào)試合格后，盡早投入正常使用，盡快發(fā)揮效益，在使用運行過程中，要求連續(xù)正常運行。然而，設(shè)備運動過程中技術(shù)狀態(tài)的變化是不可避免的，所以，設(shè)備可用率達百分之百，故障停機損失趨于零這種設(shè)想也就難以實現(xiàn)。但是，要使故障發(fā)生率降低到最小限度并非不能實現(xiàn)。為此，研究設(shè)備的故障的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，降低設(shè)備故障率是設(shè)備管理和維修工作的一項重要的研究內(nèi)容。

2、設(shè)備管理的發(fā)展進程

2.1 設(shè)備管理與生產(chǎn)質(zhì)量

設(shè)備管理的宗旨之一就是為保證生產(chǎn)質(zhì)量服務(wù)。設(shè)備是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵因素，是影響生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。所以，必須對生產(chǎn)質(zhì)量尤其是“質(zhì)控點”設(shè)備進行全過程的有效控制，不僅對設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)境、性能、可靠性、各種規(guī)章制度進行控制，還要對設(shè)備操作人員的能力、技術(shù)水平、人員的精神狀態(tài)全過程進行控制，只有在設(shè)備管理工作中對影響質(zhì)量的環(huán)節(jié)得到有效的控制，生產(chǎn)質(zhì)量才能得到保證。

2.2 設(shè)備管理與安全生產(chǎn)

設(shè)備管理是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。企業(yè)安全生產(chǎn)就是保證生產(chǎn)過程中人身和設(shè)備的安全。造成企業(yè)生產(chǎn)不安全的因素主要是“人—設(shè)備”這一系統(tǒng)的硬件和軟件。如設(shè)備的防護裝置不完整，設(shè)備結(jié)構(gòu)不安全，存在缺陷；違反操作規(guī)程、超負荷使用設(shè)備，勞動組織不合理；設(shè)備維護管理不善等。所以，必須在設(shè)備一生全過程中考慮安全問題，進行安全管理。設(shè)備維修時不僅要考慮安全上的合理性，更重要的要考慮生產(chǎn)技術(shù)上的安全性，定期對設(shè)備尤其是功能動力設(shè)備進行安全性檢查和試驗，嚴格遵守設(shè)備的安全操作規(guī)程，經(jīng)常對工作人員進行安全教育，牢固樹立“安全第一”的觀點。

2.3 設(shè)備管理與節(jié)能

企業(yè)使用的能源是由能源轉(zhuǎn)化設(shè)備、傳輸設(shè)備、用能設(shè)備所組成的系統(tǒng)實現(xiàn)的。所以，節(jié)約能源與設(shè)比及設(shè)備管理密切相關(guān)。首先，節(jié)約能源必須實行“全員管理”及能源消耗定量管理，廣泛開展節(jié)能教育，消滅設(shè)備跑、冒滴、漏等明顯浪費能源的現(xiàn)象；凡經(jīng)檢修的設(shè)備必須恢復原有設(shè)備的性能和效率；加強全廠設(shè)備的維護保養(yǎng)，保持良好的技術(shù)狀態(tài)，利于節(jié)能；對能耗高、效率低的設(shè)備必須查明原因，實施技術(shù)改造措施，尤其是對耗能大戶的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備如風機、水泵，必須及時檢修，這對提高能源利用率、節(jié)約能源有著重要意義。

2.4 設(shè)備管理與環(huán)境保護

工業(yè)企業(yè)設(shè)備是造成公害的主要污染源，它與環(huán)境污染密切相關(guān)。設(shè)備管理的內(nèi)容之一，就是解決設(shè)備對環(huán)境的污染，實現(xiàn)無事故、無公害。設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，可能產(chǎn)生的公害有：粉塵和有害氣體、噪聲和振動、廢渣和廢液、電磁波和電離輻射。為消除污染，企業(yè)必須對有污染的設(shè)備加強管理和技術(shù)指導，并實行定期測試、定期檢查、定期維修的管理制度，環(huán)保設(shè)備必須開動在生產(chǎn)設(shè)備運行之前，停機在生產(chǎn)設(shè)備之后。

圖1 設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理及工作程序

3、設(shè)備故障診斷技術(shù)

3.1 設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理和工作手段

設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理及工作程序如圖1所示，它包括信息庫和知識庫的建立，以及信號檢測、特征提取、狀態(tài)識別和預(yù)報決策等四個工作程序。信號檢測是按照不同診斷目的和對象，選擇最便于診斷的狀態(tài)信號，使用傳感器、數(shù)據(jù)采集器等技術(shù)手段，加以監(jiān)測與采集。由此建立起來的是狀態(tài)信號的數(shù)據(jù)庫，屬于初始模式。特征提取是將初始模式的狀態(tài)信號通過信號處理，進行放大或壓縮、形式變換、去除噪聲干擾，以提取故障特征，形成待檢模式。狀態(tài)識別則是根據(jù)理論分析結(jié)合故障案例，并采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)所建立起來的故障檔案庫為基準模式，再把待檢模式與基準模式進行比較和分類，即可區(qū)別設(shè)備的正常與異常。預(yù)報決策只是在經(jīng)過判別后，對屬于正常狀態(tài)的可繼續(xù)監(jiān)視，重復以上程序；對屬于異常狀態(tài)的，則要查明故障情況，做出趨勢分析，估計今后發(fā)展和可繼續(xù)運行的時間，以及根據(jù)問題所在提出控制措施和維修決策。按照狀態(tài)信號的物理特征，設(shè)備診斷技術(shù)的主要工作手段分為十種，如表1所示。

3.2 設(shè)備診斷技術(shù)的功能和方法

設(shè)備診斷技術(shù)是一種通過監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常情況，分析設(shè)備故障原因，并預(yù)測預(yù)報設(shè)備未來狀態(tài)的一種技術(shù)。其基本功能是在不拆卸或基本不拆卸設(shè)備的情況下，掌握設(shè)備運行現(xiàn)狀，定量地檢測和評價設(shè)備的以下狀態(tài)：設(shè)備所承受的應(yīng)力、強度和性能、故障和劣化、預(yù)測設(shè)備的可靠性。在設(shè)備發(fā)生故障的情況下，對故障原因、故障部位、危險程度進行評定，并確定正確的修復方法。設(shè)備診斷技術(shù)包括以下三個環(huán)節(jié)：檢測異常；診斷故障癥狀和故障部位；掌握故障類型。因此，應(yīng)用設(shè)備診斷技術(shù)，能確定設(shè)備存在的問題，及其原因和程度，可以采取最適宜的對策避免故障的發(fā)生和確定針對性修復方法，以達到維修目標準確，排除故障及時，減少修理時間，降低維修費用和停機損失，提高設(shè)備有效利用率的目的。

進行設(shè)備診斷必須有正確的方法，這就必須進行狀態(tài)監(jiān)測和記錄，掌握設(shè)備從過去到現(xiàn)在的經(jīng)歷及狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是診斷技術(shù)的兩個組成部分，有聯(lián)系但又不相同。狀態(tài)監(jiān)測主要是對設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進行初步識別，故障診斷則是對該狀態(tài)的進一步分析識別和判斷。所以，狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備診斷的基礎(chǔ)，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備診斷技術(shù)不可缺少的組織部分。單一類型的故障，只要掌握了發(fā)生這類故障的機理和設(shè)備應(yīng)力的狀態(tài)，就能比教精確地定量預(yù)測設(shè)備性能的劣化程度和故障發(fā)生的時間，從而確定預(yù)防故障的對策。但是，如果故障的出現(xiàn)是偶然的，故障的類型是復合的，引起故障的原因是多種多樣而又不易檢查的，則故障就會呈現(xiàn)明顯的隨機性，要預(yù)測這類故障的發(fā)生，就必須采用設(shè)備診斷技術(shù)，設(shè)備故障的診斷技術(shù)正是利用了電壓、電流、溫度、顏色、噪音、振動、壓力、氣味、形變、腐蝕、泄漏、磨損等表示設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的各種特征及異常現(xiàn)象，對設(shè)備劣化程度與故障部位、故障類型、故障原因做出分析和判斷。設(shè)備診斷的目的在于盡可能早地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的劣化現(xiàn)象和故障征兆，或者在故障處于輕微階段時將其檢測出來，采取有針對性的防止或消除措施，恢復和保持設(shè)備的正常性能。

表1 設(shè)備診斷技術(shù)的主要工作手段

3.3 設(shè)備診斷技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)維修中的作用

根據(jù)1987年7月國務(wù)院頒布的《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設(shè)備管理條例》中，明確提出了設(shè)備管理必須以效益為中心，堅持依靠技術(shù)進步，促進生產(chǎn)經(jīng)營發(fā)展和預(yù)防為主的方針。以效益為中心，就是要建立設(shè)備管理的良好運行機制，積極推行設(shè)備綜合管理，加強企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)的優(yōu)化組合，加大企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)的更新改造力度，挖掘人才資源，確保企業(yè)固定資產(chǎn)的保值增值。堅持依靠技術(shù)進步，一是要適時用新設(shè)備替換老設(shè)備；二是運用高新技術(shù)對老舊設(shè)備進行改造；三是推廣設(shè)備診斷技術(shù)、計算機輔助管理技術(shù)等管理新手段。

近年來，設(shè)備診斷技術(shù)與對人體進行的健康檢查、癥狀診斷是十分相似的，就是對設(shè)備進行的定期檢查，設(shè)備的定期檢查是針對實施預(yù)防維修的生產(chǎn)設(shè)備在一定時期內(nèi)所進行的較為全面的一般性檢查，檢查方法多靠主觀觀感覺與經(jīng)驗，目的在于保持設(shè)備的規(guī)定性能和正常運轉(zhuǎn)。而狀態(tài)監(jiān)測是以關(guān)鍵的重要的設(shè)備為主要對象，檢測的范圍較定期檢查小，要使用專門的檢測儀器針對事先確定的監(jiān)測點進行間斷或連續(xù)的監(jiān)測檢查，目的在于定量地掌握設(shè)備的異常征兆和劣化的動態(tài)參數(shù)，判斷設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)及損傷部位和原因，針對設(shè)備的劣化部位及程度，在故障發(fā)生前，適時地進行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測維修，排除故障隱患，恢復設(shè)備的功能和精度。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備診斷技術(shù)的具體實施，是一種掌握設(shè)備動態(tài)特性的檢查技術(shù)，也是實施設(shè)備狀態(tài)維修的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的修理周期結(jié)構(gòu)必須隨科技的發(fā)展、不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)特點進行改革。為此，提倡狀態(tài)維修，特別是結(jié)構(gòu)復雜的現(xiàn)代化設(shè)備，充分利用潛在故障已經(jīng)發(fā)生并在其轉(zhuǎn)變成為功能性故障之前的這段時間做好狀態(tài)監(jiān)測，針對故障前兆，實施狀態(tài)維修，可使維修工作量和維修費用大幅度地降低，實現(xiàn)少投入多產(chǎn)出的理想效果。同時也減少了因機械故障引起的災(zāi)害，增加了設(shè)備運轉(zhuǎn)時間，縮短了維修時間，提高了生產(chǎn)效率和維修質(zhì)量。

4、結(jié)束語

以可靠性為中心的狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)，在保證在用設(shè)備應(yīng)具有的良好性能、精度、生產(chǎn)效率、安全、環(huán)境保護和能源消耗的技術(shù)狀態(tài)中，起到有效延緩設(shè)備劣化過程的發(fā)展，科學預(yù)防和減少故障的發(fā)生，使設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)的作用，同時，還應(yīng)制定操作規(guī)程與管理制度并貫徹執(zhí)行，做好檢查、維修記錄，積累各項原始數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析，探索故障的發(fā)生規(guī)律，以采取有效措施控制故障的發(fā)生，保持設(shè)備的狀態(tài)良好。所以，努力把握現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展趨勢，結(jié)合具體情況探索設(shè)備管理的基本原理和方法，對提升企業(yè)設(shè)備管理水平，增強企業(yè)競爭能力，提高企業(yè)經(jīng)濟效益都具有重要的現(xiàn)實意義。

[1] 趙艷萍，姚冠新，陳駿.設(shè)備管理與維修.北京：化學工業(yè)出版社.2008.