探討化工設(shè)備故障與維修措施

摘 ? ?要：焦化公司運營過程中，化工設(shè)備扮演了至關(guān)重要的角色。本文闡述了化工設(shè)備故障種類和發(fā)生原因，通過檢測流程、診斷技術(shù)以及維修方法幾個方面著重探討了化工設(shè)備故障分析方法及維修措施，旨在為相關(guān)工作人員提供理論性的參考意見，確保設(shè)備的正常生產(chǎn)和運行，為企業(yè)穩(wěn)定經(jīng)營奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：焦化廠;化工設(shè)備;故障分析;維修措施

中圖分類號：TQ050.7 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1004-7344（2019）03-0188-02

引 言

焦化廠的工作內(nèi)容是將有機(jī)物質(zhì)經(jīng)焦化工藝后生成柴油、煤油、汽油以及其他有價值產(chǎn)品的過程。生產(chǎn)過程中應(yīng)用到的化工設(shè)備主要有焦炭坩堝爐、壓縮機(jī)、煉焦機(jī)、風(fēng)機(jī)、輸送帶等，焦化流程環(huán)環(huán)相扣，若設(shè)備出現(xiàn)故障情況將直接影響到整體生產(chǎn)效率，所以化工設(shè)備故障的診斷和維修是確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

1 ?化工設(shè)備故障種類

一般來講，化工設(shè)備故障可以劃分成以下幾個種類：

（1）設(shè)計問題。設(shè)備在設(shè)計過程中功能尚待完善，則會影響使用效果。例如設(shè)備部件所受應(yīng)力過大或過于集中，在一定程度上影響了部件的穩(wěn)定性，當(dāng)強(qiáng)度超過其承受范圍時就會出現(xiàn)物理故障，影響設(shè)備的正常使用，甚至還會留下安全隱患?？傊稍O(shè)計階段產(chǎn)生的故障大體上體現(xiàn)為：零件選擇不當(dāng)、潤滑度不夠、對工作環(huán)境考慮不全、對材料的使用等等。

（2）材料缺陷。設(shè)備部件的材料質(zhì)量和性能難以滿足使用需求，在鑄造或者鍛造過程中不符合標(biāo)準(zhǔn)，而且熱處理后出現(xiàn)變形皆容易導(dǎo)致設(shè)備故障。常見故障表現(xiàn)為破裂、磨損、變形、腐蝕或者劈裂等。

（3）制造問題?；ぴO(shè)備的制造步驟為：毛坯處理、切削加工、加壓并進(jìn)行熱處理、經(jīng)焊接后裝配成型，查驗合格后投入市場，肉眼可見的問題能得到及時處理，但若存在微觀縫隙或裂紋，查驗過程不夠細(xì)致很可能導(dǎo)致劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場，在一段時間的使用后問題才能凸顯出來，給市場帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響，因此應(yīng)選擇正規(guī)廠家的設(shè)備，經(jīng)檢查無誤后方可投入使用。

（4）運轉(zhuǎn)故障?；ぴO(shè)備是消耗品，長期運行磨損后會出現(xiàn)故障情況，而且操作不當(dāng)、超負(fù)荷運轉(zhuǎn)或缺少定期保養(yǎng)等皆會縮短設(shè)備壽命，對設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響?；ぴO(shè)備故障常表現(xiàn)為異常發(fā)熱、漏電漏油、噪音、腐蝕、操控失靈、停止運轉(zhuǎn)等情況，具體原因要根據(jù)實際情況實際分析。

2 ?化工設(shè)備故障原因分析

化工設(shè)備故障原因按時間段分化存在三種形式：

（1）初期故障。初期階段故障的發(fā)生頻率很高，主要原因在于設(shè)計制造過程中存在的隱患可能導(dǎo)致設(shè)備在使用初期就出現(xiàn)問題，所以焦化企業(yè)應(yīng)重視此階段故障的監(jiān)控和處理，一般隨著使用時間的增長，初期故障發(fā)生幾率會隨之減少。與此同時，設(shè)備經(jīng)過改造或修理后也容易存在風(fēng)險隱患，所以需要在磨合期內(nèi)將不滿足條件的產(chǎn)品剔除，保留合格設(shè)備使用[1]。另外，設(shè)備安裝不當(dāng)也會導(dǎo)致初期故障的發(fā)生，比如連接不牢，銜接不當(dāng)?shù)?。焦化企業(yè)在安裝設(shè)備之前應(yīng)檢驗后再投入使用，連接時要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保參數(shù)合理。

（2）突發(fā)故障。焦化設(shè)備在運行狀態(tài)下可能會出現(xiàn)突發(fā)故障，產(chǎn)生的原因多種多樣，如機(jī)械磨損、超負(fù)荷運轉(zhuǎn)、外界環(huán)境影響或化學(xué)物質(zhì)腐蝕等，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)故障時，應(yīng)制定事故緊急預(yù)案，加強(qiáng)實時監(jiān)控，在掌握了故障基本情況后采取科學(xué)有效的應(yīng)對措施，確保設(shè)備的正常運行。

（3）后期故障。后期故障產(chǎn)生的原因是設(shè)備經(jīng)過長時間的磨損后會進(jìn)入故障頻發(fā)期，此階段設(shè)備容易出現(xiàn)老化、腐蝕、疲勞或破損現(xiàn)象，到達(dá)使用壽命的設(shè)備需要通過更換部件或更換設(shè)備才可繼續(xù)使用。為延長后期故障發(fā)生時間，降低設(shè)備使用成本，使設(shè)備更為經(jīng)濟(jì)適用。

3 ?化工設(shè)備故障維修措施

3.1 ?檢測流程

傳統(tǒng)故障監(jiān)控方法主要采用人工檢查法，存在一定的局限性，可能會出現(xiàn)疏漏或不足之處。同時，維修人員常利用經(jīng)驗借鑒法通過眼觀和耳聽判斷故障的大致位置，再觀察現(xiàn)象，縮小故障范圍，準(zhǔn)確定位。新時期，現(xiàn)代化技術(shù)為焦化設(shè)備檢測提供了更多可能性，自動化監(jiān)控系統(tǒng)可連接生產(chǎn)裝置，實時監(jiān)控獲取設(shè)備運行數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常情況會立即報警，工作人員能在第一時間掌握信息并采取科學(xué)的應(yīng)對方案，使故障監(jiān)控的實效性更強(qiáng)。先進(jìn)的精密儀器能提升故障監(jiān)測效率，打破時間和空間的雙重局限，確保設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，所以現(xiàn)階段很多企業(yè)都配備了先進(jìn)診斷設(shè)備用于故障信息的獲取和分析。

一般來講，最為常見的檢測流程為：①明確設(shè)備的敏感部位，將薄弱位置作為主要檢測點，通過定期觀察和數(shù)據(jù)提取掌握設(shè)備信息，一旦出現(xiàn)故障趨勢應(yīng)立即采取解決辦法，防止故障威脅加劇[2]。②檢測時間分為設(shè)備正常運轉(zhuǎn)檢測和非正常運轉(zhuǎn)檢測，簡而言之即是記錄下檢測是定期例檢還是故障后檢查。③根據(jù)化工設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)情況采集異常信息，獲取數(shù)據(jù)。④制得數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)圖，分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，為后續(xù)的故障預(yù)防提供科學(xué)的參考條件。⑤將異常點的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析并采取針對性解決對策，還要通過圖譜了解設(shè)備狀態(tài)，掌握其運行情況。

3.2 ?診斷技術(shù)

焦化生產(chǎn)中，混風(fēng)機(jī)和吸氣機(jī)都是工作中的重要工具，若出現(xiàn)異常情況將會影響焦化過程，給企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失，所以從二者的故障監(jiān)測和診斷方法入手進(jìn)行探討和分析。一般來講，正常運轉(zhuǎn)情況下風(fēng)機(jī)也要進(jìn)行實時監(jiān)測，將其振動數(shù)據(jù)記錄下來并繪制圖標(biāo)，通過圖標(biāo)中的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)異常情況，采用劣化跟蹤的方法監(jiān)控數(shù)據(jù)，頻率為每班一次或者2h一次，然后判斷數(shù)據(jù)突變的原因，依據(jù)實際情況制定解決方案，做好檢修準(zhǔn)備，安排設(shè)備替換方案。具體案例為：某日，工作人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動失常，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)其數(shù)值已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的三倍以上，通過組織技術(shù)人員召開緊急會議，故障排除過程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、壓力和進(jìn)口流量人為改變時，振動數(shù)值并未發(fā)生變化，所以排除了這種可能性。在保持進(jìn)口壓力不變的情況下改變流量發(fā)現(xiàn)軸瓦溫度并未升高，所以判斷軸承運行良好。經(jīng)過綜合分析得出結(jié)論，風(fēng)機(jī)振動數(shù)據(jù)發(fā)生變化的主要原因在于長期不清理灰塵出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不夠穩(wěn)定的情況，導(dǎo)致振動增值（如表1、圖1所示）。

再如壓縮機(jī)的診斷過程主要是判斷其故障來源于機(jī)械、機(jī)組附屬設(shè)施還是儀器儀表。機(jī)械故障體現(xiàn)為：氣閥故障、活塞桿斷裂、介質(zhì)腐蝕、氣封損壞及套缸結(jié)垢等;機(jī)組附屬設(shè)備常見故障體現(xiàn)為：分液罐帶液較多、冷卻器泄露等;電器及儀表常見故障體現(xiàn)為：電磁閥故障、液位計失靈及儀表異常等。

3.3 ?維修方法

設(shè)備維修方法要根據(jù)實際情況進(jìn)行，上述案例一故障中的風(fēng)機(jī)積灰故障需要將轉(zhuǎn)子拆除清理后安裝調(diào)試，符合要求后方可繼續(xù)使用。若故障原因是軸承損壞，則要更換軸承，經(jīng)檢測其振動值符合標(biāo)準(zhǔn)要求后方可繼續(xù)使用。

對于壓縮機(jī)的維修方法需要從診斷過程入手，具體操作流程為：

（1）如氣閥故障或活塞桿斷裂。除氣閥本身質(zhì)量故障外，還有可能是焦粉量較多，氣體中混入的液體將會導(dǎo)致介質(zhì)的腐蝕性增強(qiáng)，氣閥片在高溫環(huán)境下容易出現(xiàn)磨損、結(jié)垢、積碳及銹蝕等現(xiàn)象，密封面失去效用。在選擇設(shè)備時應(yīng)優(yōu)選聚乙乙醚閥片，這樣能避免出現(xiàn)腐蝕情況?；钊麠U斷裂需通過無損探傷技術(shù)發(fā)現(xiàn)活塞桿存在斷裂情況，此時需要更換活塞桿，條件允許的情況下要將設(shè)備改進(jìn)完善，防止再次出現(xiàn)同類問題。

（2）機(jī)組附屬設(shè)備故障。可將冷卻管改進(jìn)為0Cr18Ni9材質(zhì)，還要改進(jìn)分液罐以及一級分液罐鋪設(shè)方法，在分液罐的頂端平鋪絲網(wǎng)，每個方向平鋪一次，避免出現(xiàn)漏液情況。

（3）電器及儀表故障。當(dāng)出現(xiàn)電器儀表故障時維修人員要判斷故障原因在于線路還是儀器本身，若是部件出現(xiàn)異常要拆卸并更換，還可利用氣動球閥代替電磁閥，提升設(shè)備的使用性能[3]。

3.4 ?注意事項

需要注意的是為確保設(shè)備穩(wěn)定運行，日常要做好管理和預(yù)防，加強(qiáng)定期保養(yǎng)，延長設(shè)備使用壽命，了解機(jī)械正常運行狀態(tài)，還要判斷設(shè)備故障的嚴(yán)重情況，制定科學(xué)的維修計劃。維修計劃中應(yīng)考慮到成本，對于中斷生產(chǎn)造成的損失與維修成本之和要盡量降到最低。為提高診斷效率，維修人員可利用專業(yè)開放性檢修系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中獲取基本知識和維修技巧，通過導(dǎo)入關(guān)鍵詞掌握低成本維修技術(shù)，在先進(jìn)技術(shù)的支持下保證化工設(shè)備的有效使用。

4 ?結(jié) 論

總而言之，傳統(tǒng)故障分析和維修措施已經(jīng)無法滿足新時期的發(fā)展要求，為確?；は到y(tǒng)的平穩(wěn)運行，第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常情況，采取科學(xué)有效的診斷和維修方法，應(yīng)加強(qiáng)日常的定期維護(hù)和保養(yǎng)，還要借助現(xiàn)代化手段完善診斷技術(shù)，提升維修人員的專業(yè)素質(zhì)和實踐能力，確保故障排除的即時性和高效性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉 健.化工機(jī)械設(shè)備的故障分析及維修管理措施[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（12）：107+144.

[2]劉澤存，荀照壘.化工設(shè)備故障分析以及預(yù)防維修措施探討[J].當(dāng)代化工研究，2018（10）：155～156.

[3]雙宏武，樊靖波，馬永斌.化工設(shè)備運行中常見故障原因及處理策略[J].云南化工，2018，45（02）：206.

收稿日期：2018-12-4

作者簡介：尹小平（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事化工設(shè)備維修與管理工作。