降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)

◆胡建平 鄧加華 盧殿閣/ 文

降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)

◆胡建平 鄧加華 盧殿閣/ 文

寶鋼股份能源環(huán)保部能介一分廠寬厚板點檢QC小組成立于2010年，小組成員以本班組成員為骨干，根據(jù)課題內(nèi)容另行邀請相關專業(yè)人員參與。小組成立至今已完成7項課題活動，其中兩次獲得“全國質(zhì)量管理優(yōu)秀小組”稱號，兩次獲得“上海市優(yōu)秀質(zhì)量管理小組”稱號。累計獲得專利6項，企業(yè)技術秘密3項。

1 .選題理由與調(diào)查

寬厚板循環(huán)水處理系統(tǒng)是對寬厚板廠的工業(yè)用水進行循環(huán)處理的系統(tǒng)，整個處理流程的各種設備順序相連，逐次處理。自吸泵是整個水處理設備中的一個組成部分。自吸泵是利用虹吸原理將低于地面水池中的水，通過吸水管吸入到自吸泵的腔體內(nèi)，再由自吸泵電機驅動的葉輪向外排送（見圖1）。因此，自吸泵腔必須保持滿水，而虹吸管則由電控閥控制排氣。

從2013年下半年起，整個污泥處理系統(tǒng)出現(xiàn)工況運行狀態(tài)不穩(wěn)定現(xiàn)象，經(jīng)過初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)濾液池自吸泵的故障較為頻繁，同時造成其檢修時間較長。由于自吸泵的故障導致濾液池不能及時排液，使得壓濾機不能投入運行，進而使得壓濾機之前的設備也無法投入運行，使整個污泥系統(tǒng)的設備處于停頓狀態(tài)。經(jīng)統(tǒng)計，自吸泵的運行效率已下降到94.7%，低于正常工藝運行需要的96%，不能滿足整個工藝流程的需要。因此，我們QC小組選擇了“降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)”為活動課題。

圖1 自吸泵工作流程

通過對自吸泵故障內(nèi)容及次數(shù)的調(diào)查，QC小組發(fā)現(xiàn)，在總共17次故障中，自吸泵的電控閥故障達到12次，占到整個故障次數(shù)的70.59%。因此，我們將電控閥故障定為自吸泵故障高的A類因素（見圖2）。

圖2 自吸泵故障分布

2 .目標論證與確定

2.1.水處理工藝要求自吸泵運行效率達到96%及以上，才可保持整個工藝流程的順利進行。

2.2.污泥系統(tǒng)出現(xiàn)的工況不穩(wěn)定現(xiàn)象和自吸泵故障有著必然的聯(lián)系，但自吸泵并不是連續(xù)地處在故障狀態(tài)。2013年的8月和10月、2014年的2月和4月，自吸泵雖然也出現(xiàn)故障，但月運行效率還是達到了96%以上。

根據(jù)自吸泵及相關設備的歷史最好運行記錄，如果將自吸泵電控閥的故障次數(shù)由12次降低到6次，相應的檢修時間也由318小時降低到159小時，自吸泵的運行效率可達到96.52%。如果能攻破自吸泵電控閥故障率高這個難關，那么制定自吸泵運行率達到96%是可行的。因此，我們的目標是將自吸泵的故障次數(shù)由17次降為11次。

3 .要因分析與確認

對于“電控閥故障高”這個癥結，小組成員羅列各種因素及相互之間的影響關系，得出癥結與因素的關聯(lián)圖（見圖3）。

圖3 電控閥故障各關聯(lián)因素

根據(jù)關聯(lián)圖得到與“電磁閥故障”相聯(lián)系的六項末端原因，我們進行逐項分析確認。有些原因可以通過常規(guī)的或稍加改進的維護方法就可以解決，而有些原因必須采取專門的措施進行解決，因而需要分析確認出要因和非要因。對六項末端原因分析后，我們確認把“閥芯潤滑不良”和“環(huán)境濕度高”兩項末端原因定為要因。在電控閥的故障中，“閥芯潤滑不良”直接造成自吸泵無法啟動，而且需要多層次地解體才能進行檢修。不僅檢修時間長且檢修質(zhì)量無法保證，常以更換備件來解決?！碍h(huán)境濕度高”本身就是一個無法克服的客觀因素，沒有任何有效的方法來降低環(huán)境的濕度，但其造成的危害卻不容小覷。

4 .對策論證與實施

對于分析確認的結果，處理方案可以有多種。由于希望將來能讓設備在維護方法、可靠性、有效性及可實施性等方面得到提升，我們對各方案進行論證，進行優(yōu)化選擇。

對于“閥芯潤滑不良”，我們查閱了中外自吸泵廠商對自吸泵的配置方法，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)廠商已廢除了電控閥的使用，而是采用單向閥替代電控閥。我們認為，單向閥固然能保持自吸泵腔中水的流動，但是單向閥對閥板動作位置約束的軸長期處在污水中，將來也會是一個故障點。對此，我們根據(jù)單項流通、反向密閉的要求，自行設計了能滿足功能要求的構件。由于它是靠管道內(nèi)的水壓密閉，依靠正反兩個方向的壓差打開的，故我們稱之為自力閥。因此，對于“閥芯潤滑不良”的處理我們有了兩個方案可供選擇。選擇保留電控閥需要對現(xiàn)有的管理、維護標準進行修改，但不一定能保證將來不會發(fā)生各種故障，畢竟電控閥因本身存在的缺陷已被自吸泵的廠商所廢棄，而自力閥雖然是一個新的構件，但我們經(jīng)過試驗，確定它是可行的。因此，我們選擇“采用自力閥”的改進方案。

對于“環(huán)境濕度高”這個無法改變的問題，我們可以對吸入管的材質(zhì)進行改變。一個方案是以PVC塑料管替代原來的鋼管，另一個方案是用不銹鋼管替代。雖然都能起到耐腐蝕作用，但PVC塑料管的缺陷是在冬天不耐寒，可能會出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。一旦需要更換，由于其是安裝于水池中的，作業(yè)的危險因素很高。而不銹鋼管對比PVC管，其價格要高一些。對比之下，我們認為不銹鋼管在長期的效能方面優(yōu)于PVC管，因此選擇用不銹鋼管替代原鋼管。

通過方案的論證，確定了實施方案后制定對策表，以此指導具體的實施，并且落實到具體的負責人和完成時間（見表1）。

表1 電控閥故障改進計劃

5 .效果檢查與鞏固

對實施前后的效果進行檢查，我們發(fā)現(xiàn)：由自力閥替代電控閥后，消除了電控閥閥桿潤滑不良的因素，而自力閥因其結構上的優(yōu)勢，可靠性較電控閥更高；由不銹鋼管替代原鋼管后，環(huán)境濕度高已不再成為一個要因。

對比實施前后故障次數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)：由于取消了電控閥，電控閥的故障已降為零；由不銹鋼管替代原鋼管后，可以在較長的時間內(nèi)避免腐蝕，也就避免了故障的發(fā)生。同樣的，故障處理的檢修時間也歸為零。

在課題項目實施后的三個多月（即95天內(nèi)），除了未列入課題活動的2#自吸泵的逆止閥出現(xiàn)異常，經(jīng)3小時的處理外，其他自吸泵運行均正常，污泥系統(tǒng)的運行效率達到了99.87%，超過了課題預定效率96%，達到了我們的預期目標（見圖4）。

圖4 活動前后對比

通過自我創(chuàng)新設計制作，并且投入實際運用的自力閥，申報企業(yè)的技術秘密已獲得通過，該技術在企業(yè)內(nèi)部得到推廣運用。

為了鞏固活動取得的成果，對電控閥原有的電氣控制回路予以拆除，具體的控制回路圖紙已被封存。我們修改了改進后的設備結構圖，制定了新的設備管理、維護標準。

6 .總結

在“降低寬厚板循環(huán)水濾液池自吸泵故障次數(shù)”的QC活動中，小組成員運用QC工具，通過對故障次數(shù)的統(tǒng)計、故障的分類及故障之間的相互關系，找到了問題的癥結和焦點。在選擇解決方案時，是以最理想的方案為原則，不被客觀因素所約束，以創(chuàng)新的思維力爭采用新技術，提升了設備抗故障的能力。

（作者單位：寶山鋼鐵股份有限公司）