開展設備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)勢在必行

顏卓 天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保股份有限公司

　　摘要 企業(yè)的生產(chǎn)效益和企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、設備管理水平是息息相關(guān)的。優(yōu)化資產(chǎn)管理是現(xiàn)代企業(yè)的趨勢，通過提高設備的綜合管理水平，減少設備的停機時間、維修費用，延長設備的壽命。而設備管理中的最重要工作就是開展設備狀態(tài)監(jiān)測。
　　關(guān)鍵詞 設備 狀態(tài)監(jiān)測 趨勢

　　在當今競爭日益激烈的國際大環(huán)境下，作為企業(yè)的管理者，需要考慮企業(yè)的前途和生存空間。要想企業(yè)具有良好的發(fā)展前途，具備較好的生存空間，規(guī)劃自己的發(fā)展戰(zhàn)略和提高自己設備的管理水平是當務之急的。幾乎所有的企業(yè)都認識到：提高設備運行的可靠性和企業(yè)的生產(chǎn)效率是目前最主要的工作。
　　 企業(yè)的生產(chǎn)效益和企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、設備管理水平是息息相關(guān)的。優(yōu)化資產(chǎn)管理是現(xiàn)代企業(yè)的趨勢，通過提高設備的綜合管理水平，減少設備的停機時間、維修費用，延長設備的壽命。而設備管理中的最重要工作就是開展設備狀態(tài)監(jiān)測。

一、設備檢修體制的演變

　　1、事后維修：設備運行到壞了才進行修理。
　　 1）優(yōu)點：不必投資在狀態(tài)監(jiān)測上；
不會出現(xiàn)過度維修：
適用于少數(shù)非重點設備。
　　 2）缺點：無法預測事故停機；
產(chǎn)生設備二次損壞及災難性后果；
生產(chǎn)損失：
高額維修費用；
管理失控。
　　 2、預防維修：按預定的時間間隔或檢修周期對設備做維修、調(diào)整和更換備件。
　　 1）優(yōu)點：維修以可控制的方式在方便的時間進行；
減少意外事故，有效避免災難性事故：
可更好的控制備件，節(jié)約資金。
　　 2）缺點：狀態(tài)良好的設備也被頻繁檢修（維修過盛）；
維修導致的損傷可能大于維修的益處；
仍存在計劃外故障停機：
沒有針對不同設備進行優(yōu)化與壽命分析。
　　 3、預測維修：有計劃地對設備做檢查和測試，以確定其健康狀況，決定維修時間。
　　1）優(yōu)點：減少意外停機；
僅在需要時購買和使用所需備件：
只需在適當時候進行維修。
　　 2）缺點：監(jiān)測儀器、系統(tǒng)、服務、人員花費；
不能延長設備壽命。
　　 4、主動維修：通過設備診斷技術(shù)，觀察設備的劣化狀態(tài)，視其設備狀態(tài)決定維修工作的維修方式。
　　 1）優(yōu)點：設備壽命延長；
設備可靠性增加：
更少的故障及二次損壞；
停機時間減少；
總維護費用降低。
　　 2）缺點：監(jiān)測儀器、系統(tǒng)、服務、人員花費；
要求特殊技能；
需要更多時間進行分析：
全體員工改變觀念。

二、設備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的基本認識

　　1、概念：設備狀態(tài)監(jiān)測是在設備運行過程中，利用專用儀器、工具和測量手段，按照規(guī)定的監(jiān)測點對反映設備運行狀態(tài)的物理、化學量進行間斷或連續(xù)監(jiān)測，其目的是為了判明設備是否處于正常狀態(tài)，判斷故障的部位和程度，分析故障發(fā)生原因，根據(jù)其運行狀態(tài)的變化，預測故障發(fā)展趨勢和技術(shù)狀態(tài)變化，并采取相應措施，最終實現(xiàn)對故障的控制。
　　 2、監(jiān)測方法：
　　 1）振動監(jiān)測：頻譜分析、全息譜技術(shù)等；
　　 2）溫度監(jiān)測：接觸式、非接觸式（紅外）、紅外熱像等；
　　 3）裂紋監(jiān)測：超聲探傷、射線探測、聲發(fā)射法等；
　　 4）磨損監(jiān)測：油樣光譜分析、鐵譜分析、磁塞等；
　　 5）泄漏監(jiān)測：皂液檢測、超聲檢漏等；
　　 6）腐蝕監(jiān)測：腐蝕檢查儀、超聲探測、超聲測厚等；
　　 7）噪聲監(jiān)測：噪聲頻譜分析等；
　　 8）應力、應變監(jiān)測：直接測量（應變計）、應變電阻測量等。
　　 3、優(yōu)點：
　　 1）提高產(chǎn)量2~40%；
　　 2）減少維修費用7~60%；
　　 3）提高產(chǎn)品質(zhì)量5~90%；
　　 4）延長設備壽命大于1~10x；
　　 5）減少零配件庫存10~60%：
　　 6）增加庫存周轉(zhuǎn)率大于75%；
　　 7）減少成品庫存；
　　 8）降低能耗5~15%；
　　 9）提升生產(chǎn)安全及環(huán)境保護。

三、開展設備狀態(tài)監(jiān)測的必要性

　　1、開展設備狀態(tài)監(jiān)測是一種新的管理理念
　　 各行各業(yè)，尤其是流程工作，一旦某臺設備發(fā)生故障，將迫使整條流程工作效率降低，甚至停機，設備更換起來時間長。多年的摔打與磨練告訴我們：單憑眼看、手摸、耳聽、鼻嗅等感觀經(jīng)驗來判斷設備故障已無法適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，只有開展設備狀態(tài)監(jiān)測工作才能徹底擺脫這種落后的管理模式，從而準確預知設備故障。
　　 2、開展設備狀態(tài)監(jiān)測是提高設備管理水平的需要
　　 企業(yè)生產(chǎn)設備每年都需要大修，在檢修項目的確立和設備系統(tǒng)部件的更換上，雖然針對性、方向性有了很大提高，但確切性、適宜性、經(jīng)濟性仍有差距。要想設備、系統(tǒng)的大小修的立項更具科學性、針對性，減少盲目性，唯有開展狀態(tài)監(jiān)測。
　　 3、開展設備狀態(tài)監(jiān)測是預防突發(fā)性故障的需要
　　 設備發(fā)生故障是必然的，但是，突發(fā)性的故障是任何企業(yè)都不愿意接受的事實。它帶來的影響是多方面的。一方面嚴重影響生產(chǎn)，影響全年生產(chǎn)計劃的實施，另一方面事故處理起來比較復雜，難度較大，處理時間長，花費高。通過國內(nèi)外企業(yè)多年大量的實踐證明，實施設備狀態(tài)監(jiān)測可以有效的預防設備突發(fā)性故障的發(fā)生。
　　 4、設備狀態(tài)監(jiān)測可以防止設備二次故障
　　 這類的事例很多，比如本來通過狀態(tài)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)電機軸承故障，但是由于對狀態(tài)監(jiān)測可靠性認識不夠，沒有及時處理，造成相關(guān)的減速機齒輪齒被打掉。如果及時更換電機軸承，花費可能僅需6000元，但是更換齒輪花費卻要高達59萬元。從這個事例可以看出，設備狀態(tài)監(jiān)測完全能夠防止設備二次故障。
　　 5、設備狀態(tài)監(jiān)測可以大大減少備件庫存量和流動資金
　　 通過開展設備狀態(tài)監(jiān)測，大大提高設備的使用壽命，根據(jù)美國電工協(xié)會統(tǒng)計報告，一般可以提高設備壽命1～10倍，消耗備件量大大降低，從而大大減少用于購買備件的流動資金。同時，由于可以預知設備的使用壽命，備件可以在受控的條件下采購，避免盲目性，擠占流動資金。
　　 6、設備狀態(tài)監(jiān)測可以大大提高員工的綜合素質(zhì)，幫助訓練員工
　　 開展設備狀態(tài)監(jiān)測，將迫使員工要提高自己的業(yè)務能力，加強業(yè)務學習，搞清楚設備構(gòu)造和特性，這是最基本的條件。反之，員工的業(yè)務能力的提高，更有利于設備管理水平的提高。
　　7、保障設備可靠運行的必由之路
　　設備檢修后，不進行狀態(tài)監(jiān)測是不能夠在下一個檢修期到來之前保障設備不出問題的。而狀態(tài)監(jiān)測能實現(xiàn)對設備的動態(tài)監(jiān)控，及時掌握設備的運行情況，一旦設備出現(xiàn)初期故障，就能提前發(fā)現(xiàn)，早作計劃、準備備件，安排檢修時間。在可控制的狀態(tài)下安排生產(chǎn)。

四、設備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在實際工作中的應用

　　1、故障的船上發(fā)動機
　　 1）故障現(xiàn)象為船上的發(fā)動機運行時溫度超標，建議停機冷卻后，實施MCA 與ESA測試。
　　 2）在開關(guān)柜進行MCA測試，數(shù)據(jù)如下表：

　　基于美國能源部及IEEE15年的考核得出的評判標準：

　　基于以上標準得出Fi與I/F＞±2。
　　 3）在電機接線端子進行MCA測試，數(shù)據(jù)如下表：

　　數(shù)據(jù)發(fā)生了變化?；谏厦鏄藴实贸鯥/F＞±2。
　　 4）進行阻抗與電感的對應關(guān)系的MCA測試，數(shù)據(jù)如下表：

　　比較上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)Z 與 L “不平行”狀態(tài)，說明定子本身存在問題。
　　 5）在開關(guān)柜進行ESA測試：
　　 a.啟動‘0’，50％負載，數(shù)據(jù)如下圖：

　　b.運行10分鐘，50％負載，數(shù)據(jù)如下圖：

　　c.運行20分鐘，50％負載，數(shù)據(jù)如下圖：

　　d.運行30分鐘，50％負載，數(shù)據(jù)如下圖：

　　6）在運轉(zhuǎn)40分鐘之后停機進行MCA測試，數(shù)據(jù)如下表：

　　由上表數(shù)據(jù)不難看出，絕緣降低。
　　 7）由以上各組測試數(shù)據(jù)得出如下測試結(jié)論：
　　a.定子匝間短路；
　　b.絕緣失效（絕緣漆）；
　　c.轉(zhuǎn)子磁場問題（機械偏心）；
　　d.電纜絕緣不良。
　　 8）針對測試結(jié)論進行了問題部位的維修，維修后，測試結(jié)果正常，如下圖：

　　9）維修前后的圖形對比：
　　 a.維修前后‘0’分鐘對比

　　b.維修前后的30分鐘運行對比

　　10）維修后再次進行MCA測試，數(shù)據(jù)如下表：

　　經(jīng)過維修后測得的數(shù)據(jù)結(jié)果，設備運行恢復正常。
　　目前，在我國的許多企業(yè)中，設備維修已開始從早期的事后維修和長期的按計劃維修體制，進入到現(xiàn)代的具有預測性和主動性的狀態(tài)維修階段，利用先進的設備管理手段，提高設備利用率，提高企業(yè)整體生產(chǎn)效率，開展設備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)勢在必行。

參考文獻

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