米建濱 銀川熱電公司 750011

設(shè)備診斷技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)維修中的作用

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在設(shè)備管理成為企業(yè)自主行為的進(jìn)程中，為確保設(shè)備持續(xù)高效正常運(yùn)行，始終堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的剛性約束，防止設(shè)備非正常劣化，在依靠檢查、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐步向以狀態(tài)維修為主的維修方式發(fā)展。

設(shè)備管理；設(shè)備診斷技術(shù)；狀態(tài)維修

1、引言

今天，現(xiàn)代化企業(yè)的裝備是由綜合了各種專(zhuān)門(mén)技術(shù)的高度復(fù)雜的成套裝置所構(gòu)成?，F(xiàn)代化的設(shè)備是資金密集的資產(chǎn)，尤其是大型、自動(dòng)化成套裝備的價(jià)格更加昂貴。因此，人們希望設(shè)備在安裝調(diào)試合格后，盡早投入正常使用，盡快發(fā)揮效益，在使用運(yùn)行過(guò)程中，要求連續(xù)正常運(yùn)行。然而，設(shè)備運(yùn)動(dòng)過(guò)程中技術(shù)狀態(tài)的變化是不可避免的，所以，設(shè)備可用率達(dá)百分之百，故障停機(jī)損失趨于零這種設(shè)想也就難以實(shí)現(xiàn)。但是，要使故障發(fā)生率降低到最小限度并非不能實(shí)現(xiàn)。為此，研究設(shè)備的故障的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，降低設(shè)備故障率是設(shè)備管理和維修工作的一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。

2、設(shè)備管理的發(fā)展進(jìn)程

2.1 設(shè)備管理與生產(chǎn)質(zhì)量

設(shè)備管理的宗旨之一就是為保證生產(chǎn)質(zhì)量服務(wù)。設(shè)備是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵因素，是影響生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。所以，必須對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量尤其是“質(zhì)控點(diǎn)”設(shè)備進(jìn)行全過(guò)程的有效控制，不僅對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境、性能、可靠性、各種規(guī)章制度進(jìn)行控制，還要對(duì)設(shè)備操作人員的能力、技術(shù)水平、人員的精神狀態(tài)全過(guò)程進(jìn)行控制，只有在設(shè)備管理工作中對(duì)影響質(zhì)量的環(huán)節(jié)得到有效的控制，生產(chǎn)質(zhì)量才能得到保證。

2.2 設(shè)備管理與安全生產(chǎn)

設(shè)備管理是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。企業(yè)安全生產(chǎn)就是保證生產(chǎn)過(guò)程中人身和設(shè)備的安全。造成企業(yè)生產(chǎn)不安全的因素主要是“人—設(shè)備”這一系統(tǒng)的硬件和軟件。如設(shè)備的防護(hù)裝置不完整，設(shè)備結(jié)構(gòu)不安全，存在缺陷；違反操作規(guī)程、超負(fù)荷使用設(shè)備，勞動(dòng)組織不合理；設(shè)備維護(hù)管理不善等。所以，必須在設(shè)備一生全過(guò)程中考慮安全問(wèn)題，進(jìn)行安全管理。設(shè)備維修時(shí)不僅要考慮安全上的合理性，更重要的要考慮生產(chǎn)技術(shù)上的安全性，定期對(duì)設(shè)備尤其是功能動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行安全性檢查和試驗(yàn)，嚴(yán)格遵守設(shè)備的安全操作規(guī)程，經(jīng)常對(duì)工作人員進(jìn)行安全教育，牢固樹(shù)立“安全第一”的觀點(diǎn)。

2.3 設(shè)備管理與節(jié)能

企業(yè)使用的能源是由能源轉(zhuǎn)化設(shè)備、傳輸設(shè)備、用能設(shè)備所組成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。所以，節(jié)約能源與設(shè)比及設(shè)備管理密切相關(guān)。首先，節(jié)約能源必須實(shí)行“全員管理”及能源消耗定量管理，廣泛開(kāi)展節(jié)能教育，消滅設(shè)備跑、冒滴、漏等明顯浪費(fèi)能源的現(xiàn)象；凡經(jīng)檢修的設(shè)備必須恢復(fù)原有設(shè)備的性能和效率；加強(qiáng)全廠設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，保持良好的技術(shù)狀態(tài)，利于節(jié)能；對(duì)能耗高、效率低的設(shè)備必須查明原因，實(shí)施技術(shù)改造措施，尤其是對(duì)耗能大戶(hù)的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備如風(fēng)機(jī)、水泵，必須及時(shí)檢修，這對(duì)提高能源利用率、節(jié)約能源有著重要意義。

2.4 設(shè)備管理與環(huán)境保護(hù)

工業(yè)企業(yè)設(shè)備是造成公害的主要污染源，它與環(huán)境污染密切相關(guān)。設(shè)備管理的內(nèi)容之一，就是解決設(shè)備對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)無(wú)事故、無(wú)公害。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，可能產(chǎn)生的公害有：粉塵和有害氣體、噪聲和振動(dòng)、廢渣和廢液、電磁波和電離輻射。為消除污染，企業(yè)必須對(duì)有污染的設(shè)備加強(qiáng)管理和技術(shù)指導(dǎo)，并實(shí)行定期測(cè)試、定期檢查、定期維修的管理制度，環(huán)保設(shè)備必須開(kāi)動(dòng)在生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行之前，停機(jī)在生產(chǎn)設(shè)備之后。

圖1 設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理及工作程序

3、設(shè)備故障診斷技術(shù)

3.1 設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理和工作手段

設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理及工作程序如圖1所示，它包括信息庫(kù)和知識(shí)庫(kù)的建立，以及信號(hào)檢測(cè)、特征提取、狀態(tài)識(shí)別和預(yù)報(bào)決策等四個(gè)工作程序。信號(hào)檢測(cè)是按照不同診斷目的和對(duì)象，選擇最便于診斷的狀態(tài)信號(hào)，使用傳感器、數(shù)據(jù)采集器等技術(shù)手段，加以監(jiān)測(cè)與采集。由此建立起來(lái)的是狀態(tài)信號(hào)的數(shù)據(jù)庫(kù)，屬于初始模式。特征提取是將初始模式的狀態(tài)信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理，進(jìn)行放大或壓縮、形式變換、去除噪聲干擾，以提取故障特征，形成待檢模式。狀態(tài)識(shí)別則是根據(jù)理論分析結(jié)合故障案例，并采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)所建立起來(lái)的故障檔案庫(kù)為基準(zhǔn)模式，再把待檢模式與基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較和分類(lèi)，即可區(qū)別設(shè)備的正常與異常。預(yù)報(bào)決策只是在經(jīng)過(guò)判別后，對(duì)屬于正常狀態(tài)的可繼續(xù)監(jiān)視，重復(fù)以上程序；對(duì)屬于異常狀態(tài)的，則要查明故障情況，做出趨勢(shì)分析，估計(jì)今后發(fā)展和可繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，以及根據(jù)問(wèn)題所在提出控制措施和維修決策。按照狀態(tài)信號(hào)的物理特征，設(shè)備診斷技術(shù)的主要工作手段分為十種，如表1所示。

3.2 設(shè)備診斷技術(shù)的功能和方法

設(shè)備診斷技術(shù)是一種通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常情況，分析設(shè)備故障原因，并預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)設(shè)備未來(lái)狀態(tài)的一種技術(shù)。其基本功能是在不拆卸或基本不拆卸設(shè)備的情況下，掌握設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，定量地檢測(cè)和評(píng)價(jià)設(shè)備的以下?tīng)顟B(tài)：設(shè)備所承受的應(yīng)力、強(qiáng)度和性能、故障和劣化、預(yù)測(cè)設(shè)備的可靠性。在設(shè)備發(fā)生故障的情況下，對(duì)故障原因、故障部位、危險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)定，并確定正確的修復(fù)方法。設(shè)備診斷技術(shù)包括以下三個(gè)環(huán)節(jié)：檢測(cè)異常；診斷故障癥狀和故障部位；掌握故障類(lèi)型。因此，應(yīng)用設(shè)備診斷技術(shù)，能確定設(shè)備存在的問(wèn)題，及其原因和程度，可以采取最適宜的對(duì)策避免故障的發(fā)生和確定針對(duì)性修復(fù)方法，以達(dá)到維修目標(biāo)準(zhǔn)確，排除故障及時(shí)，減少修理時(shí)間，降低維修費(fèi)用和停機(jī)損失，提高設(shè)備有效利用率的目的。

進(jìn)行設(shè)備診斷必須有正確的方法，這就必須進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和記錄，掌握設(shè)備從過(guò)去到現(xiàn)在的經(jīng)歷及狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷是診斷技術(shù)的兩個(gè)組成部分，有聯(lián)系但又不相同。狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要是對(duì)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行初步識(shí)別，故障診斷則是對(duì)該狀態(tài)的進(jìn)一步分析識(shí)別和判斷。所以，狀態(tài)監(jiān)測(cè)是設(shè)備診斷的基礎(chǔ)，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是設(shè)備診斷技術(shù)不可缺少的組織部分。單一類(lèi)型的故障，只要掌握了發(fā)生這類(lèi)故障的機(jī)理和設(shè)備應(yīng)力的狀態(tài)，就能比教精確地定量預(yù)測(cè)設(shè)備性能的劣化程度和故障發(fā)生的時(shí)間，從而確定預(yù)防故障的對(duì)策。但是，如果故障的出現(xiàn)是偶然的，故障的類(lèi)型是復(fù)合的，引起故障的原因是多種多樣而又不易檢查的，則故障就會(huì)呈現(xiàn)明顯的隨機(jī)性，要預(yù)測(cè)這類(lèi)故障的發(fā)生，就必須采用設(shè)備診斷技術(shù)，設(shè)備故障的診斷技術(shù)正是利用了電壓、電流、溫度、顏色、噪音、振動(dòng)、壓力、氣味、形變、腐蝕、泄漏、磨損等表示設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的各種特征及異?，F(xiàn)象，對(duì)設(shè)備劣化程度與故障部位、故障類(lèi)型、故障原因做出分析和判斷。設(shè)備診斷的目的在于盡可能早地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的劣化現(xiàn)象和故障征兆，或者在故障處于輕微階段時(shí)將其檢測(cè)出來(lái)，采取有針對(duì)性的防止或消除措施，恢復(fù)和保持設(shè)備的正常性能。

表1 設(shè)備診斷技術(shù)的主要工作手段

3.3 設(shè)備診斷技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)維修中的作用

根據(jù)1987年7月國(guó)務(wù)院頒布的《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設(shè)備管理?xiàng)l例》中，明確提出了設(shè)備管理必須以效益為中心，堅(jiān)持依靠技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)發(fā)展和預(yù)防為主的方針。以效益為中心，就是要建立設(shè)備管理的良好運(yùn)行機(jī)制，積極推行設(shè)備綜合管理，加強(qiáng)企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)的優(yōu)化組合，加大企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)的更新改造力度，挖掘人才資源，確保企業(yè)固定資產(chǎn)的保值增值。堅(jiān)持依靠技術(shù)進(jìn)步，一是要適時(shí)用新設(shè)備替換老設(shè)備；二是運(yùn)用高新技術(shù)對(duì)老舊設(shè)備進(jìn)行改造；三是推廣設(shè)備診斷技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助管理技術(shù)等管理新手段。

近年來(lái)，設(shè)備診斷技術(shù)與對(duì)人體進(jìn)行的健康檢查、癥狀診斷是十分相似的，就是對(duì)設(shè)備進(jìn)行的定期檢查，設(shè)備的定期檢查是針對(duì)實(shí)施預(yù)防維修的生產(chǎn)設(shè)備在一定時(shí)期內(nèi)所進(jìn)行的較為全面的一般性檢查，檢查方法多靠主觀觀感覺(jué)與經(jīng)驗(yàn)，目的在于保持設(shè)備的規(guī)定性能和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而狀態(tài)監(jiān)測(cè)是以關(guān)鍵的重要的設(shè)備為主要對(duì)象，檢測(cè)的范圍較定期檢查小，要使用專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)儀器針對(duì)事先確定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行間斷或連續(xù)的監(jiān)測(cè)檢查，目的在于定量地掌握設(shè)備的異常征兆和劣化的動(dòng)態(tài)參數(shù)，判斷設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)及損傷部位和原因，針對(duì)設(shè)備的劣化部位及程度，在故障發(fā)生前，適時(shí)地進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修，排除故障隱患，恢復(fù)設(shè)備的功能和精度。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是設(shè)備診斷技術(shù)的具體實(shí)施，是一種掌握設(shè)備動(dòng)態(tài)特性的檢查技術(shù)，也是實(shí)施設(shè)備狀態(tài)維修的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的修理周期結(jié)構(gòu)必須隨科技的發(fā)展、不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行改革。為此，提倡狀態(tài)維修，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的現(xiàn)代化設(shè)備，充分利用潛在故障已經(jīng)發(fā)生并在其轉(zhuǎn)變成為功能性故障之前的這段時(shí)間做好狀態(tài)監(jiān)測(cè)，針對(duì)故障前兆，實(shí)施狀態(tài)維修，可使維修工作量和維修費(fèi)用大幅度地降低，實(shí)現(xiàn)少投入多產(chǎn)出的理想效果。同時(shí)也減少了因機(jī)械故障引起的災(zāi)害，增加了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，縮短了維修時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率和維修質(zhì)量。

4、結(jié)束語(yǔ)

以可靠性為中心的狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)，在保證在用設(shè)備應(yīng)具有的良好性能、精度、生產(chǎn)效率、安全、環(huán)境保護(hù)和能源消耗的技術(shù)狀態(tài)中，起到有效延緩設(shè)備劣化過(guò)程的發(fā)展，科學(xué)預(yù)防和減少故障的發(fā)生，使設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)的作用，同時(shí)，還應(yīng)制定操作規(guī)程與管理制度并貫徹執(zhí)行，做好檢查、維修記錄，積累各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，探索故障的發(fā)生規(guī)律，以采取有效措施控制故障的發(fā)生，保持設(shè)備的狀態(tài)良好。所以，努力把握現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合具體情況探索設(shè)備管理的基本原理和方法，對(duì)提升企業(yè)設(shè)備管理水平，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 趙艷萍，姚冠新，陳駿.設(shè)備管理與維修.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2008.