環(huán)氧氯丙烷裝置的狀態(tài)監(jiān)測管理

邵月奎

（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津 300045）

現(xiàn)代化工企業(yè)的發(fā)展已步入大型化，對機(jī)械設(shè)備的可靠性、可用性、維修性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等都提出了更高的要求。因此設(shè)備管理已成大型化工企業(yè)內(nèi)部管理不可或缺的重要組成部分。設(shè)備管理的關(guān)鍵是日常的基礎(chǔ)管理，而基礎(chǔ)管理的前提是設(shè)備日常的數(shù)據(jù)管理，特別對較大型的動轉(zhuǎn)設(shè)備的管理其日常的運(yùn)行狀態(tài)的檢測、監(jiān)測是這些設(shè)備狀態(tài)判定的基本的依據(jù)，是提高設(shè)備運(yùn)行可靠性重要環(huán)節(jié)。

天津渤天化工有限責(zé)任公司環(huán)氧氯丙烷廠把設(shè)備診斷、設(shè)備修復(fù)、設(shè)備潤滑作為設(shè)備管理的基礎(chǔ)。對裝置設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測管理是通過監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，檢測設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)而掌握設(shè)備狀態(tài)，早期發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)分析故障原因，并預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢。通俗地講它是給設(shè)備“定期體檢”和“看病”，提高設(shè)備管理水平。

1 環(huán)氧氯丙烷設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測管理

環(huán)氧氯丙烷設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測管理包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷、和治理預(yù)防。過去設(shè)備的維修基本處于事后維修（BM）或故障檢修。為了逐步減少事后維修乃至完全跨入預(yù)防維修（PM），該公司開展了設(shè)備檢測、監(jiān)測工作，為設(shè)備診斷工作積累經(jīng)驗(yàn)。

（1）狀態(tài)監(jiān)測。在設(shè)備運(yùn)行中對能夠直接、敏感反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、記錄，是分析、判斷設(shè)備狀態(tài)、診斷故障的基礎(chǔ)；

（2）分析診斷。分析處理狀態(tài)參數(shù)，診斷故障的原因、部位、程度，并預(yù)測設(shè)備的性能和故障發(fā)展的趨勢。分析診斷方法有相對標(biāo)準(zhǔn)判別法、振動趨勢分析法及頻譜分析法等；

（3）治理預(yù)防。根據(jù)故障原因、部位、和危險(xiǎn)程度，采取治理和預(yù)防措施。包括加強(qiáng)監(jiān)測維持運(yùn)行和停機(jī)檢修。

狀態(tài)監(jiān)測故障診斷的目的為（1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，避免設(shè)備主要部件損壞；（2）根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，適時(shí)檢修，避免不必要的停機(jī)延長設(shè)備運(yùn)行周期。

2 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的基本程序

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷基本程序圖見圖1[1]。

圖1 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷基本程序圖

2.1 受控設(shè)備分類

A 類設(shè)備及主要設(shè)備是監(jiān)測的主要對象，同時(shí)考慮以下幾方面：設(shè)備停機(jī)損失、故障率、維修費(fèi)用、備件獲取的難易程度、和發(fā)生故障對人身的危害程度、檢修歷時(shí)等。根據(jù)以上條件對裝置內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行了分類，確定透平空氣壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)、制冷機(jī)組等為A 類設(shè)備。

2.2 確定監(jiān)測等級

根據(jù)設(shè)備重要性確定監(jiān)測等級和診斷方式。對受控設(shè)備實(shí)行A、B、C 分類管理，A 類為關(guān)鍵設(shè)備，B類為主要設(shè)備，C 類為一般設(shè)備。根據(jù)重要性不同，規(guī)定相應(yīng)的測定方式和管理方式。

2.3 確定監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)

監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)是對設(shè)備狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、狀態(tài)判斷、故障分析的技術(shù)準(zhǔn)則，也是對監(jiān)測進(jìn)行組織管理的工作標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)包括以下幾個(gè)方面。

（1）監(jiān)測點(diǎn)。測量轉(zhuǎn)軸振動（在線監(jiān)測），一般是測量軸的徑向振動。通常是在靠近軸承的一個(gè)平面內(nèi)，相互垂直的兩個(gè)方向，即兩個(gè)測點(diǎn)相差90°，分別監(jiān)測轉(zhuǎn)軸振動。直接反應(yīng)軸的振動，大型機(jī)組中使用；對機(jī)殼（軸承座）的振動測量（離線監(jiān)測），中小型設(shè)備使用主要監(jiān)測點(diǎn)包括：a.一般測量三個(gè)方向即水平、垂直、軸向的振動，并對每個(gè)測點(diǎn)編號；b.測點(diǎn)一經(jīng)確定，應(yīng)做好標(biāo)記，測點(diǎn)的位置一定要固定不變，如果偏離高頻信號離散度高。

（2）監(jiān)測方法。對每項(xiàng)監(jiān)測項(xiàng)目應(yīng)有確定的方法和相應(yīng)的器具（如使用紅外測溫儀監(jiān)測軸承溫度，現(xiàn)場儀表記錄壓力、流量，使用測振儀監(jiān)測振動）。

（3）狀態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn)。狀態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期故障的關(guān)鍵，也是難點(diǎn)。判定標(biāo)準(zhǔn)大致分為絕對標(biāo)準(zhǔn)、相對標(biāo)準(zhǔn)。

3 環(huán)氧裝置設(shè)備狀態(tài)管理的應(yīng)用實(shí)例[2]

3.1 制冷機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測管理

在實(shí)際管理中發(fā)現(xiàn)振動加速度對高頻振動敏感，可度量分析滾動軸承損壞、往復(fù)式壓縮機(jī)損壞等高頻故障。

LS6F2W10型制冷機(jī)組（滾動軸承）：將壓縮機(jī)前后軸承處設(shè)定為監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測顯示加速度最大增至80.2 cm/s2，停機(jī)拆檢發(fā)現(xiàn)因潤滑油中含水量過高，導(dǎo)致潤滑不良軸承磨損嚴(yán)重，修復(fù)并更換潤滑油后各測點(diǎn)振動降至正常值。制冷機(jī)組檢修后軸承監(jiān)測數(shù)據(jù)表見表1。

由表1可以看到，檢修前后速度、位移數(shù)值略有降低，加速度值對軸承損壞故障敏感，檢修后大幅降低。由此我們對于滾動軸承加速度變化加強(qiáng)了監(jiān)測，并制訂了日?？己藰?biāo)準(zhǔn)，以此判斷運(yùn)行狀態(tài)，及設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。同時(shí)因?yàn)槿魏螐?fù)雜的周期振動信號幅值都是各次諧波幅值分量之和，而加速度各次諧波幅值分量與其頻率的平方成正比，所以設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中加速度值在一定范圍內(nèi)波動屬正常。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)當(dāng)加速度值增至基準(zhǔn)級值（即在相同工況下設(shè)備運(yùn)行正常時(shí)，對設(shè)備同一部位進(jìn)行測量，并把其中大多數(shù)較低振動級值的平均值作為基準(zhǔn)級值）的三四倍時(shí)應(yīng)及時(shí)檢修。

表1 制冷機(jī)組檢修前后軸承監(jiān)測數(shù)據(jù)表

3.2 屏蔽泵的狀態(tài)監(jiān)測管理

屏蔽泵使用滑動軸承，其振動頻率在1 kHz 以下。采用旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動烈度即振動速度均方根值Vrms 作為評定標(biāo)準(zhǔn)，分析低頻故障。

F41-217H4M-020431-B 型屏蔽泵（功率22 kW，工頻50 Hz）軸承為石墨滑動軸承，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)前軸承Vrms 值穩(wěn)定，后軸承水平和垂直向振動Vrms 均呈增大趨勢，數(shù)值相當(dāng)，頻譜圖類似。對后軸承水平向振動時(shí)域波細(xì)化和幅值譜分析分別見圖2和圖3。

屏蔽泵石墨軸承磨損故障特征：水平向垂直向振動Vrms 同時(shí)增大，且頻譜圖相似，振動加速度變化不大；時(shí)域波細(xì)化圖為正弦波，時(shí)間間隔20 ms，與工頻相同，特征頻率為工頻。

圖2 （振動正常時(shí)頻譜圖）

圖3 （振動增大后頻譜圖）

4 結(jié)語

按狀態(tài)監(jiān)測診斷實(shí)施過程進(jìn)行資料整理歸檔，建立起監(jiān)測、診斷、檢修、修訂的循環(huán)運(yùn)作機(jī)制，通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，對監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容反復(fù)修訂，使其逐步得到完善，環(huán)氧氯丙烷裝置狀態(tài)監(jiān)測管理已日趨成熟，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修。

［1］岑漢利.化工機(jī)械測試技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，1989，6－9，49－52.

［2］王江萍.機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)及應(yīng)用.西北工業(yè)大學(xué)出版社，2001，25－32，53－60，133－145.