試析化工機(jī)械的故障診斷與控制

梁強(qiáng)立++桌知杰++趙宗堯

摘 要：文章對(duì)化工機(jī)械的主要運(yùn)行特征進(jìn)行分析，探討化工機(jī)械主要故障類型，進(jìn)而掌握化工機(jī)械發(fā)生故障的主要規(guī)律。同時(shí)，結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)化工機(jī)械故障控制方法進(jìn)行總結(jié)，旨在為相關(guān)領(lǐng)域研究提供一定思路。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械；故障診斷；故障控制

中圖分類號(hào)：TQ050 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）12-0102-02

化工企業(yè)為了取得好的經(jīng)濟(jì)效益，必須要提高規(guī)模效應(yīng)?，F(xiàn)階段，化工生產(chǎn)規(guī)模普遍呈現(xiàn)日益擴(kuò)大的趨勢(shì)，因此需要更為大型的設(shè)備裝置來滿足實(shí)際生產(chǎn)需要?；C(jī)械是完成化工工業(yè)生產(chǎn)過程的主要設(shè)備，根據(jù)實(shí)際使用情況可將其分為兩個(gè)種類，一是化工設(shè)備，二是化工機(jī)器。通常情況下，化工設(shè)備各種容器是靜止的，而化工機(jī)器的相關(guān)部件則處于經(jīng)常性的運(yùn)動(dòng)中，如過濾機(jī)、離心機(jī)等。無論是何種類型的機(jī)械、設(shè)備，其在運(yùn)行過程中均有可能出現(xiàn)各類故障，給機(jī)械安全運(yùn)行帶來較大影響。

1 化工機(jī)械的主要特征分析

首先，化工設(shè)備涵蓋的技術(shù)知識(shí)比較復(fù)雜，且運(yùn)行能量形式比較多樣，因此各個(gè)構(gòu)件的相互轉(zhuǎn)化過程往往也比較繁瑣

其次，化工機(jī)械工質(zhì)性質(zhì)存在多樣化特征，且操控環(huán)境、條件較為復(fù)雜，同時(shí)操作過程中相關(guān)參數(shù)也比較特殊。

最后，化工機(jī)械要在實(shí)際運(yùn)行中不斷適應(yīng)多種化學(xué)介質(zhì)的影響，因此其通常具備較強(qiáng)的耐壓、耐高溫及防腐蝕等特性。

伴隨著化工企業(yè)生產(chǎn)不斷向著專業(yè)化、自動(dòng)化、精細(xì)化以及規(guī)模化方向發(fā)展，要求化工機(jī)械也要具備集成化、大型化等特點(diǎn)。為此，在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照化工機(jī)械工藝參數(shù)及相關(guān)要求進(jìn)行?；C(jī)械由多種構(gòu)件、組件組成，即使是系統(tǒng)內(nèi)部某一細(xì)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也有可能對(duì)整個(gè)機(jī)械的運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響[1]。若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，則會(huì)造成連鎖式不良反應(yīng)，給化工生產(chǎn)期間機(jī)械正常工作帶來制約，嚴(yán)重時(shí)直接導(dǎo)致化工生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生癱瘓，不僅會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失，也會(huì)對(duì)相關(guān)操作人員自身的安全帶來威脅。

為此，對(duì)化工機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)常見故障實(shí)施良好的診斷、控制，是確保裝置長期正常高效工作、維持良好運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 化工機(jī)械的主要故障類型

2.1 運(yùn)行初期的主要故障分析

化工機(jī)械經(jīng)過裝配過程后，雖然具備專業(yè)技術(shù)的鑒定和驗(yàn)收，但是在機(jī)械運(yùn)行初期仍然會(huì)出現(xiàn)多種問題。通常情況下，初期故障主要是由幾個(gè)方面因素造成的：

①安裝過程中施工單位的安裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而又未被業(yè)主單位、監(jiān)理單位的技術(shù)、質(zhì)量監(jiān)管部門（或人員）發(fā)現(xiàn)，造成化工機(jī)械在運(yùn)行中先天不足，埋下了隱患，進(jìn)而造成運(yùn)行初期就出現(xiàn)故障，有的隱患產(chǎn)生的故障甚至要數(shù)年才顯現(xiàn)出來；

②化工機(jī)械的結(jié)構(gòu)、性能自身存在問題，設(shè)計(jì)不科學(xué)，與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)，且很多構(gòu)件的加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，材質(zhì)的選用等級(jí)偏低；

③化工機(jī)械在生產(chǎn)流程中的布局不合理、安裝不夠科學(xué)，會(huì)加速設(shè)備零部件的磨損程度，使得機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性能提前喪失；

④生產(chǎn)過程中工藝流程出現(xiàn)嚴(yán)重問題，造成機(jī)械運(yùn)行過程及作業(yè)環(huán)境產(chǎn)生改變，導(dǎo)致化工機(jī)械運(yùn)行過程中技術(shù)性能被嚴(yán)重削弱，進(jìn)而出現(xiàn)故障。

2.2 運(yùn)行中期的主要故障分析

化工機(jī)械證實(shí)投產(chǎn)后，各個(gè)構(gòu)件通過一定磨合作用，早期的故障可被逐漸排除，但并不表示機(jī)械運(yùn)行不會(huì)再發(fā)生故障。也就是說，很多機(jī)械設(shè)備即使在正常工藝流程下運(yùn)行，仍會(huì)存在較多的安全隱患。

通常情況下，此種故障和缺陷并不顯著，會(huì)隨著時(shí)間的變化而逐漸凸顯，相關(guān)構(gòu)件運(yùn)行疲勞就是其中之一，同時(shí)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)可造成部分零部件變形或磨損，使得原本裝配質(zhì)量合格的結(jié)合部件技術(shù)性能大打折扣，甚至對(duì)機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行造成干涉，這些均是造成機(jī)械故障的主要因素[2]。

化工企業(yè)要想降本增效，提高規(guī)模效應(yīng)和產(chǎn)能，必然要增加機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，經(jīng)常在高壓、高負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)對(duì)設(shè)備性能產(chǎn)生不同程度的影響，從而增加設(shè)備故障率及故障的嚴(yán)重程度。

2.3 運(yùn)行后期主要故障分析

化工機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)累積很多問題，進(jìn)而爆發(fā)大量故障。

造成這種現(xiàn)象普遍存在的主要因素為：

①機(jī)械設(shè)備長時(shí)間的運(yùn)行后，很多零部件及相關(guān)構(gòu)件已經(jīng)發(fā)生老化、磨損、變形、腐蝕等，雖然進(jìn)行多次維修，并對(duì)部分零部件進(jìn)行更新處理，但是在與其他零部件裝配過程中，仍會(huì)出現(xiàn)一定安裝質(zhì)量問題，進(jìn)而造成運(yùn)行后期故障頻發(fā)；

②故障檢測(cè)方法落后、監(jiān)測(cè)缺失、專業(yè)點(diǎn)檢工作不到位等因素也是導(dǎo)致后期故障的主要原因；

③隨著時(shí)間的推移，操作人員在長時(shí)間的正常操作過程中容易放松警惕性，對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程聲音、振動(dòng)、溫度、泄露、腐蝕等變化的敏感性降低；對(duì)設(shè)備日常維護(hù)的頻次和質(zhì)量均有所下降，導(dǎo)致設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)降低，易出現(xiàn)運(yùn)行故障。

3 化工機(jī)械故障控制方法探究

3.1 加強(qiáng)傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)管理，保證機(jī)械平穩(wěn)運(yùn)行

傳動(dòng)系統(tǒng)是將電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能傳遞到化工機(jī)械的工作部件上使其做功的機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)又是故障的高發(fā)區(qū)，因而加強(qiáng)傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、維護(hù)、檢修方面的管理具有重大意義。傳動(dòng)的方式有多種，化工機(jī)械中往往采用的是齒輪、鏈條、皮帶、液力等傳動(dòng)方式，每一種傳動(dòng)方式都具備自身的特點(diǎn)，安裝、操作維護(hù)、檢修人員要根據(jù)不同的傳動(dòng)方式制定、執(zhí)行相應(yīng)的安裝、維護(hù)、檢修規(guī)程。

運(yùn)行過程中要采用日常維護(hù)點(diǎn)檢與專業(yè)點(diǎn)檢相結(jié)合，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音、溫度、氣味等出現(xiàn)異常情況要高度敏感，及時(shí)作出判斷并果斷采取措施，并向相關(guān)管理人員匯報(bào)，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，其中潤滑管理是設(shè)備維護(hù)的重要措施，合理選用潤滑油，有效減少機(jī)械磨損、降低部件工作溫度、減小機(jī)械振動(dòng)幅度，是保證傳動(dòng)系統(tǒng)長時(shí)間高效運(yùn)行的保證。只有充分保障化工機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，才能有效避免停車、運(yùn)行條件改變等現(xiàn)象的發(fā)生。

為此，要設(shè)定高效、安全、穩(wěn)定的操作、維護(hù)、檢修規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行，才能為化工機(jī)械正常運(yùn)行提供良好環(huán)境和條件，有效避免化工機(jī)械在惡劣的動(dòng)態(tài)工況下持續(xù)工作，減少化工機(jī)械損壞，防止出現(xiàn)突然停車所帶來的瞬間破壞，進(jìn)而不斷延長化工機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間。

3.2 機(jī)械裝配合理，提高設(shè)備焊接質(zhì)量

化工機(jī)械在安裝工程中，由于有的機(jī)械設(shè)備比較大型，不僅零構(gòu)件多，且安裝工藝比較復(fù)雜，因此要嚴(yán)格按照相關(guān)安裝規(guī)范實(shí)施安裝作業(yè)。只有這樣，才能充分減少安裝失誤現(xiàn)象，并消除潛在性的設(shè)備運(yùn)行隱患。

與此同時(shí)，安裝人員在進(jìn)行機(jī)械初期安裝時(shí)，要根據(jù)安裝工程設(shè)計(jì)方案中的內(nèi)容，對(duì)機(jī)械、設(shè)備進(jìn)行評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上將其安裝在正確點(diǎn)位上，保證安裝誤差控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。安裝過程中，要對(duì)細(xì)節(jié)問題進(jìn)行關(guān)注，進(jìn)而最大程度保障機(jī)械安裝后能夠正常運(yùn)行。

除此之外，要對(duì)設(shè)備、機(jī)械的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，進(jìn)一步減少由焊接縫而產(chǎn)生的多余應(yīng)力，防止相關(guān)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋，不斷減少腐蝕、提高運(yùn)行效率。在對(duì)不同材質(zhì)的構(gòu)件進(jìn)行焊接處理時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況正確選擇焊接方法?；C(jī)械焊接處理過程中，在科學(xué)選用焊接工藝的同時(shí)，還要對(duì)焊接材料進(jìn)行規(guī)范和調(diào)整，使焊接質(zhì)量滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)[4]。

為充分減少金屬容器質(zhì)量缺陷，焊接處理后，相關(guān)人員要對(duì)其進(jìn)行一定的熱處理，一些重要設(shè)備要請(qǐng)具有相關(guān)資質(zhì)的第三方進(jìn)行檢測(cè)，確保機(jī)械設(shè)備的焊接質(zhì)量。

3.3 夯實(shí)故障診斷基礎(chǔ)，強(qiáng)化機(jī)械維護(hù)力度

相關(guān)故障排除人員要及時(shí)掌握機(jī)械設(shè)備各個(gè)構(gòu)件的實(shí)際運(yùn)行情況，并對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)監(jiān)控。根據(jù)化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要，制定科學(xué)合理的定期檢修規(guī)劃方案。由于機(jī)械設(shè)備故障診斷、排除需要很多專業(yè)知識(shí)，如參數(shù)改變規(guī)律、設(shè)備狀態(tài)量檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)因素特征識(shí)別等。

伴隨著化工領(lǐng)域施工工藝的不斷發(fā)展，可將現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備檢修技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械故障控制中，并充分利用其作用，使其與日常維護(hù)基礎(chǔ)工作相契合。為充分減少化工機(jī)械故障，維護(hù)人員要結(jié)合化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要，開展必要的機(jī)械維護(hù)管理。

每種管理方法必然有其自身比較適用的范疇，為此對(duì)于整體機(jī)械故障管理工作而言，應(yīng)將化工機(jī)械經(jīng)濟(jì)性作為主要衡量指標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。相關(guān)人員要嚴(yán)格按照機(jī)械維護(hù)管理規(guī)范，做好定期抽檢、故障排除等工作，保證化工機(jī)械運(yùn)行安全。

4 結(jié) 語

化工機(jī)械故障是化工企業(yè)日常生產(chǎn)活動(dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，可對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的安全性造成嚴(yán)重威脅。造成故障的因素有很多，為此嚴(yán)格按照生產(chǎn)需要，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)故障進(jìn)行及時(shí)診斷，并在此基礎(chǔ)上實(shí)施針對(duì)性較強(qiáng)的解決策略，可對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行故障進(jìn)行良好的預(yù)防和控制，對(duì)化工企業(yè)節(jié)省經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本、提高設(shè)備運(yùn)行效率具有現(xiàn)實(shí)意義，可進(jìn)一步推動(dòng)化工企業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。

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