運(yùn)用PDCA循環(huán)理論控制氣動(dòng)閥門故障率的探索

李東豪 錢嘉宇

摘 要：本文對(duì)某自來(lái)水廠濾池氣動(dòng)閥門的工作原理和常發(fā)故障進(jìn)行了分析。通過(guò)運(yùn)用設(shè)備管理的PDCA循環(huán)理論減少改系列氣動(dòng)閥門的故障率，并對(duì)該理論運(yùn)用后的效果進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)閥門;PDCA循環(huán)理論;濾池

1 緒論

某水廠砂濾池、炭濾池采用氣動(dòng)閥門控制，在日常使用過(guò)程中因?yàn)樵O(shè)備投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)、閥門動(dòng)作頻次高、水體含氧化劑臭氧等原因，故障頻繁，對(duì)供水量、水質(zhì)造成了極大的影響。為進(jìn)一步完善濾池氣動(dòng)閥門日常使用管理，逐步減少濾池氣動(dòng)閥門故障率，考慮引用PDCA循環(huán)理論進(jìn)行探索。

2 正文

2.1 PDCA循環(huán)理論概述

PDCA是Plan、Do、Check和Action的第一個(gè)字母。P（計(jì)劃），根據(jù)目標(biāo)制定計(jì)劃。D（執(zhí)行），制定方案并加以實(shí)施。C（檢查），對(duì)結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。A（總結(jié)），分析結(jié)果并標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于沒(méi)有解決的問(wèn)題，應(yīng)提交給下一個(gè)PDCA循環(huán)中去解決。以上四個(gè)過(guò)程不是運(yùn)行一次就結(jié)束，而是周而復(fù)始的進(jìn)行[1]。

2.2 PDAC循環(huán)理論應(yīng)用

該水廠濾池閥門因?yàn)楣ぷ黝l度、投用時(shí)長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)工況等原因產(chǎn)生一系列故障，甚至影響到了日常正常的制水生產(chǎn)。現(xiàn)將該系列濾池閥門的維修保養(yǎng)結(jié)合PDAC循環(huán)理論，做到對(duì)各類閥門故障進(jìn)行及時(shí)跟進(jìn)和修復(fù)，甚至能夠總結(jié)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)做到提前預(yù)知的維修和更新。即保證了閥門的正常工作的同時(shí)，又能最大限度的節(jié)省維修人工和更新資金的投入。

2.2.1 P階段

（1）故障統(tǒng)計(jì)。

（2）故障類別。

a.進(jìn)水閥、排水閥限位探頭異常。b.氣動(dòng)閥門（包括清水閥、水沖閥等）定位器故障。c.清水閥閥軸漏水。d.濾池PLC柜內(nèi)接線松脫、電磁閥線圈接線松脫等。e.氣沖閥、水沖閥等電磁閥線圈、保險(xiǎn)絲損壞。f.其它故障（調(diào)節(jié)定位器進(jìn)氣量、閥門過(guò)緊等）。

（3）原因分析。a.濾池氣動(dòng)閥門投運(yùn)至今已有9年，清水閥作為調(diào)節(jié)型閥門，根據(jù)濾池恒水位控制方式，不斷調(diào)整開(kāi)啟度。在持續(xù)頻繁的動(dòng)作下，對(duì)清水閥膠套、氣缸定位器凸輪、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等都有明顯的損耗，這也是近三年來(lái)濾池清水閥普遍存在漏水、定位器調(diào)節(jié)異常的主要原因。b.濾池進(jìn)水閥、排水閥安裝于戶外，開(kāi)關(guān)限位由電磁感應(yīng)原理工作，限位磁環(huán)受腐蝕后，磁性減弱，容易引起限位探頭信號(hào)感應(yīng)不良，產(chǎn)生故障。c.濾池管廊環(huán)境潮濕，局部還存在屋漏問(wèn)題，出現(xiàn)電磁閥、閥島線圈短路現(xiàn)象，對(duì)閥門的正常工作帶來(lái)影響。d.砂濾池氣管采用無(wú)縫鋼管、炭濾池氣管采用白鐵管，長(zhǎng)年使用后產(chǎn)生銹跡，使得氣動(dòng)閥門氣源不潔，甚至含有雜質(zhì)，使閥門限位器無(wú)法進(jìn)行微動(dòng)調(diào)節(jié)。e.濾池PLC就地控制柜部分元器件損壞，部分PLC信號(hào)線因振動(dòng)或熱脹冷縮而松脫，造成氣動(dòng)閥門信號(hào)傳輸故障。

（4）制訂計(jì)劃。a.落實(shí)維保計(jì)劃。b.逐步更新改造。c.注重備品備件。d.改善使用環(huán)境。

2.2.2 D階段

（1）落實(shí)維保計(jì)劃。落實(shí)砂濾池、炭濾池PLC就地控制柜（共28臺(tái)）的維護(hù)保養(yǎng)工作，采取每季度一次對(duì)設(shè)備使用狀況進(jìn)行檢測(cè)，包括電氣元器件的檢查，電纜接線端子緊固等事項(xiàng)。

（2）逐步更新改造。a.針對(duì)濾池清水閥閥軸漏水的問(wèn)題，完成砂濾池B、C、D、E、F、K、L、N池和炭濾池M池等總共9臺(tái)清水閥膠套的更換工作。b.針對(duì)砂濾池、炭濾池清水閥定位不穩(wěn)的問(wèn)題，將愛(ài)合德定位器替代定位不穩(wěn)的凱士比定位器，完成更換28套。并且定位器與氣缸連接鍵材質(zhì)由塑料變成了金屬。

（3）注重備品備件。a.更換了濾池氣沖閥、水沖閥、初濾水閥、進(jìn)水閥、排水閥等氣動(dòng)閥門的電磁閥線圈，采用進(jìn)口備件替代原先使用的電磁閥線圈。b.更換了濾池進(jìn)水閥、排水閥磁環(huán)，共計(jì)完成84套。c.落實(shí)了過(guò)濾器芯、管道快插接頭、消音器等備品備件的儲(chǔ)備，做到庫(kù)存儲(chǔ)備充足。

（4）改善使用環(huán)境。a.完成炭濾池氣管更新，采用空壓機(jī)專用鋁制氣管。b.完成安裝砂濾池、炭濾池電磁閥防護(hù)板，避免屋漏直接影響電磁閥。

2.2.3 C階段

（1）解決的問(wèn)題。a.濾池進(jìn)水閥、排水閥更換新的磁環(huán)后，限位探頭故障得到了解決。b.濾池氣沖閥、水沖閥等氣動(dòng)閥門電磁閥采用了進(jìn)口線圈后，電磁閥線圈損壞的故障率大幅降低。c.濾池PLC就地控制柜實(shí)施定期、定人、定點(diǎn)的維護(hù)保養(yǎng)后，避免了信號(hào)線松脫等問(wèn)題的發(fā)生。損壞的電氣元器件也能及時(shí)進(jìn)行更換。d.炭濾池氣管更新后，從氣動(dòng)閥門的過(guò)濾器芯使用情況判斷，空壓機(jī)氣源得到明顯改善，降低了電磁閥閥芯堵塞的可能。

（2）還存在的問(wèn)題。砂濾池4臺(tái)清水閥更換新的膠套后，在維持一段時(shí)間后（最短3個(gè)月），清水閥閥軸端又開(kāi)始漏水。經(jīng)解體檢查，新更換的膠套沒(méi)有明顯的磨損，判斷是閥板、閥軸因使用年限關(guān)系，也存在一定的損耗。

（3）新衍生的問(wèn)題。濾池清水閥更換愛(ài)合德定位器后，清水閥定位器故障得到了控制，清水閥開(kāi)度定位也較穩(wěn)定。氣缸與定位器金屬連接件提升了定位器定位的穩(wěn)定性，卻存在愛(ài)合德定位器與凱士比氣缸的扭矩不匹配情況，造成閥軸下沉，氣缸平面磨損的現(xiàn)象。

2.2.4 A階段

（1）針對(duì)部分砂濾池清水閥更換膠套仍不能解決漏水的問(wèn)題，逐步更新閥門，同時(shí)對(duì)拆下的清水閥，采取維修。

（2）針對(duì)濾池清水閥氣缸平面磨損的問(wèn)題，一是對(duì)平面磨損嚴(yán)重的氣缸進(jìn)行維修;二是逐步申購(gòu)凱士比氣缸和定位器，作為維修備件。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)歷時(shí)一年左右對(duì)“PDAC循環(huán)理論”的使用和執(zhí)行，該水廠的濾池故障情況下降了57%，砂濾池和炭濾池的現(xiàn)場(chǎng)工況有了相當(dāng)大程度的改善，也總結(jié)出了一套適用于該水廠此類型閥門的巡檢和維修流程，保證了制水生產(chǎn)的可控和安全平穩(wěn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳寶祺.PDCA在PTM的應(yīng)用[J].生產(chǎn)一線，2014（4）：87-88.