自來水廠供水設(shè)備狀態(tài)維修探討及初步實踐

董孝中

摘要：隨著社會和科學的發(fā)展，自動化、人工智能等領(lǐng)域的應用越來越廣范，越來越多的企業(yè)開始從粗放型、計劃型轉(zhuǎn)向自動化型、智能型。一些工廠從過去采用的常規(guī)維修方式，已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樵囘\行的狀態(tài)維修的方式，本文就自來水廠給水設(shè)備狀態(tài)維修進行探討和初步實踐。

關(guān)鍵詞：自來水廠;供水設(shè)備;狀態(tài)維修;實踐

1、供水設(shè)備維修現(xiàn)狀及原因分析

水廠設(shè)備的工作高峰期通常是6～9月份，這段時期水廠供水量要達到很高的水平，設(shè)備運行負荷最高。在接下來的八個月內(nèi)，將會對設(shè)備進行例行的維護。當前，多數(shù)水廠設(shè)備維修的管理模式是定期檢修。就是在一定的時限內(nèi)，從十月開始到明年的五月，進行強制性維護。常規(guī)維修方式有兩大特點：一是維修計劃固定，不受設(shè)備狀況的影響，是固定的、強制性的。第二，維修標準高，需要對設(shè)備進行徹底的拆裝維修，維修的項目繁多。

常規(guī)維修是為了充分還原現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)性能，避免出現(xiàn)各種突發(fā)事件，從而減少損害，提高生產(chǎn)效率。然而，隨著工業(yè)、制造業(yè)的發(fā)展，裝備和配件的生產(chǎn)水平越來越高，常規(guī)維修方式也反應出了一些弊端，比如：成本高、維護周期過長或過短。經(jīng)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，一臺狀態(tài)完好的水泵，工作循環(huán)的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)時間可以超過5000小時。在自來水廠，一年中運行不到1000小時的水泵，能占所有運轉(zhuǎn)水泵數(shù)量的25%，部分設(shè)備僅運轉(zhuǎn)200～300小時。但一旦進入了規(guī)定的維修階段，所有的設(shè)備都必須進行維修，而相關(guān)的零件也會因為故障而報廢，須重新安裝。在拆除和安裝，人工和設(shè)備等方面，都是一筆不小的開支，可以說是“冗余”的檢查和維護。所以，在目前的環(huán)境下，常規(guī)的維修管理方式已經(jīng)不適應現(xiàn)在的機械設(shè)備狀況。

設(shè)備管理可以通過收集設(shè)備正常及異常狀態(tài)時反映的數(shù)據(jù)，進而通過數(shù)據(jù)分析，掌握設(shè)備的狀態(tài)，進行狀態(tài)維修。對于水廠水泵，可以在不停機的條件下，對軸承溫度、振動、水侵入、電流、電壓等進行連續(xù)監(jiān)測，并對實際工作時間進行監(jiān)測，從而對裝置的實際工作狀況作出初步判斷。例如：對于單吸式離心泵，可使用SKF、噪音診斷、激光對中儀等監(jiān)測儀器，確定其工作狀況及主要失效部位。

2、狀態(tài)維修的初步構(gòu)想

自來水廠水泵如果選擇狀態(tài)維修的設(shè)備維修模式，每年的保養(yǎng)周期，可以從以故障維修和按月、年進行維修為主的125天延長到208天，有充裕的時間來完成對設(shè)備的全面維養(yǎng)。維修人員則可以從在線儀表和檢測儀器反應的狀況數(shù)據(jù)中，得到設(shè)備的各項運行指標。這不僅可以讓維修人員預先進行全面的評估，選擇合適的維修模式，而且可以優(yōu)先安排故障發(fā)生概率大的設(shè)備進行維修，減少由于設(shè)備維修帶來的安全生產(chǎn)隱患。

針對水廠水泵可以在每月維護的基礎(chǔ)上，通過嚴格的設(shè)備檢查，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，制定相應的維修計劃。根據(jù)每月的設(shè)備檢修計劃，定期召開例會，對檢修前后的變動進行全面的評估，為以后的檢修工作提供依據(jù)，從而達到精確的管理。

3、狀態(tài)維修的方案模型

根據(jù)水泵工作參數(shù)的統(tǒng)計，將水泵的工作時間分為"小于1000小時"、"1000～3000 h"、"3000～5000 h"、"大于5000 h"四個階段，根據(jù)泵的工作狀況，將泵的工作狀況分為四個階段。不同級別的設(shè)備狀況也不盡相同， A類設(shè)備的性能指標滿足要求， B類設(shè)備的性能要求不高， C類設(shè)備的總體性能不佳，有些技術(shù)指標甚至還不合格。所以，判定 A類和某些 B類的設(shè)備被列為了狀態(tài)維護類別，它們的維護方式如圖1所示。

圖1.狀態(tài)維修模式圖

狀態(tài)維修方案描述：

（1）對每臺機組運行時間少于1000小時的機組進行工況檢測，在運行穩(wěn)定、運行良好的情況下，進行監(jiān)測、檢測記錄，并進行每月檢修。若狀態(tài)不穩(wěn)定資料超過了正常的狀態(tài)區(qū)間，就會轉(zhuǎn)入到狀態(tài)維修專案中。

（2）將 A、 B兩種裝置的累積操作時間在1000-3000小時之間進行記錄，并將其納入每月的維修狀況。C級機組在1000-3000小時的工作時間中屬于強制性維修。

（3）對于累計運行時間為3000-5000小時的 A型裝置，全部進入狀態(tài)監(jiān)測、檢測范圍，若運行穩(wěn)定、良好，則進行檢測、監(jiān)測，并將其納入每月維修狀態(tài)。對在3000-5000小時以內(nèi)的 B類和 C類設(shè)備進行強制維修。

（4）若機械泵裝置的累計工作時間達到5000小時以上，將被納入強制維修的范疇。

應該注意，在此項工作過程中，全部作業(yè)時數(shù)累積，自上一年強制保養(yǎng)起算起。它的工作時數(shù)會從正常的維護期間開始，累積直至正常的維護期屆滿。

結(jié)論：網(wǎng)絡信息技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計技術(shù)、人工智能技術(shù)等技術(shù)，是當前設(shè)備管理的發(fā)展方向。研制以狀態(tài)維護數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的管理分析軟件系統(tǒng)，構(gòu)建一套完整的設(shè)備管理系統(tǒng)，既可以對設(shè)備的故障進行監(jiān)測，又可以自動地確定設(shè)備的維護方式和檢修方案，從而達到自動化、智能化的目的，為決策者的決策提供依據(jù)。

希望企業(yè)積極地運用在線監(jiān)控和故障診斷技術(shù)，運用狀態(tài)維護理論，提高設(shè)備的使用壽命和經(jīng)濟效益，通過優(yōu)化人力和物力，將事故的發(fā)生和可能造成的損失降到最低。

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