劉 彬,張 飛,申甲斌
(日照鋼鐵有限公司,山東 日照 276806)
日照鋼鐵H型鋼廠鋼坯加熱爐共有大型風(fēng)機3臺,分別是助燃風(fēng)機、煤氣排煙風(fēng)機、空氣排煙風(fēng)機。風(fēng)機最容易發(fā)生故障的部位是軸承和葉輪,以前工廠采用的是定期更換的檢修模式,此種檢修模式可能造成設(shè)備的過維修及欠維修問題。
為了達到零故障的管理目標,工廠引用了SKF公司的IMS綜合維修技術(shù),開展設(shè)備預(yù)測性維護管理制度,對設(shè)備進行可靠性維護管理。由SKF專業(yè)工程師牽頭,成立了狀態(tài)監(jiān)測小組,對全廠重要設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測分析,特別是該風(fēng)機類關(guān)鍵性設(shè)備執(zhí)行了定期采集振動數(shù)據(jù)分析策略,全程監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)。
煤氣排煙機自從2005年投入使用以來,一直未發(fā)生過故障,也沒有更換過軸承和葉輪,特別是軸承已經(jīng)遠遠超出了正常更換周期,多次將更換軸承項目列入大修計劃中,但打開軸承座檢查軸承未發(fā)現(xiàn)有大的缺陷,故未予更換,但每次運行時總擔(dān)心該風(fēng)機會出現(xiàn)故障。
2007年11月開始用SKF狀態(tài)監(jiān)測工具分析設(shè)備的運行狀態(tài),通過對煤氣排煙機的振動頻譜分析,發(fā)現(xiàn)煤氣排煙機軸承無明顯缺陷,運行狀態(tài)良好,沒有更換軸承的必要。隨后每月都按時進行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài),直到2012年10月,該煤氣排煙機的頻譜分析仍然顯示無明顯缺陷,振動趨勢上雖有小波動,但運行狀態(tài)總體來說依然相對穩(wěn)定。由此可見,設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的實施避免了過度維修給生產(chǎn)造成的浪費和損失。
空氣排煙機經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)診斷其振動值偏高,軸承存在損傷,建議更換軸承,于是在2011年3月3日計劃停機時間里更換了軸承。隨后20日采集振動數(shù)據(jù)再次分析,發(fā)現(xiàn)風(fēng)機加速度包絡(luò)值大幅度下降(圖1)。但也同時發(fā)現(xiàn)在加速度包絡(luò)頻譜中出現(xiàn)了軸承外圈的缺陷頻率(圖2)。初步分析該情況可能因安裝不當造成。繼續(xù)跟蹤觀察,4月17日采集振動數(shù)據(jù)顯示,加速度包絡(luò)頻譜中軸承外圈缺陷頻率仍然存在,但振動值較低,且振動趨勢平穩(wěn),這說明該軸承損傷輕微,可以繼續(xù)使用,只需定期觀察,可安排在近期計劃停機時對軸承拆檢。
2011年4月25日計劃停機檢修時開蓋檢查,發(fā)現(xiàn)軸承潤滑油很臟,軸承滾動體及內(nèi)外圈表面有硬顆?;瑒幽Σ恋暮圹E。這可能是由于安裝軸承時進入雜質(zhì)造成的。隨后清潔油箱更換潤滑油,故障排除。此風(fēng)機一直使用到2012年3月,利用全廠設(shè)備大修停爐時間才更換了軸承。
2011年2月助燃風(fēng)機振動較大,經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測頻譜分析,該風(fēng)機振動頻譜中1倍轉(zhuǎn)頻明顯,振動值相對較高,但加速度包絡(luò)值不高,該風(fēng)機振動可能與葉輪不平衡和聯(lián)軸器不對中有關(guān)。隨后在計劃停機定修時打開風(fēng)機檢查,發(fā)現(xiàn)風(fēng)機葉輪積灰較多。風(fēng)機軸承未有明顯剝落損傷點。于是對風(fēng)機葉輪灰塵進行清理后聯(lián)軸器重新對中。再開機運行后該風(fēng)機振動值有所降低,但1倍轉(zhuǎn)頻的峰值仍繼續(xù)存在。
2011年4月振動數(shù)據(jù)顯示,助燃風(fēng)機振動值又開始上升,振動速度頻譜中仍以1倍轉(zhuǎn)頻為主,同時驅(qū)動側(cè)加速度包絡(luò)頻譜中出現(xiàn)了軸承缺陷頻率,初步分析該風(fēng)機軸承出現(xiàn)了輕微損傷,現(xiàn)場檢查又無松動現(xiàn)象,推斷葉輪不平衡仍是造成該風(fēng)機振動的主要原因。此時決定采購葉輪備件。隨后一直對助燃風(fēng)機進行重點監(jiān)控跟蹤直至2012年3月,其振動趨勢相對穩(wěn)定。
2012年3月全廠進行設(shè)備大修,決定更換助燃風(fēng)機葉輪和軸承。隨后對維修后的助燃風(fēng)機采集振動數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)其振動值大幅下降,運行狀態(tài)良好。
從最早的2007年開始采集振動數(shù)據(jù),并利用振動頻譜分析技術(shù)對風(fēng)機進行狀態(tài)監(jiān)控,風(fēng)機的運行狀態(tài)始終在掌控之中,沒有發(fā)生過一次非計劃停機事故。
狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在加熱爐的應(yīng)用中發(fā)揮著舉足輕重的作用,能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并及時解決,避免了重大設(shè)備事故發(fā)生,實現(xiàn)了零故障管理目標。對設(shè)備的狀態(tài)能夠清楚地掌控,實現(xiàn)了預(yù)防性維修,避免了不必要的浪費,為工廠節(jié)約了很大的備件成本和維修費用。