設備運行狀態的動態管控模式

馬 琳 丁增佳 趙 劍 尹克進

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司機械動力部 山東萊蕪）

一、前言

基于設備運行狀態的動態管控是建立在設備狀態監測技術管理及推廣應用的基礎上，實現由傳統的點檢、定修為基礎的計劃預防性維修向基于設備狀態的預知預控狀態維修的轉變，作為一種先進的設備動態管控模式，在國內外冶金行業得到了普遍認可，并進行了多年的嘗試和探索。

萊鋼早在1992年就開始在設備狀態監測與故障診斷技術方面進行研究和探索，但都因為技術成熟度不夠、管理理念認識不到位、甚至在“有產量就有效益”的情勢下，使“以換代修”的思想在一段時期內成為設備管理的主導，因此一直沒有專門的機構負責推進這方面的工作，也沒形成規范標準。隨著萊鋼快步跨入全國千萬噸鋼鐵強企的行列，適時由規模擴張為主向以質量效益為主的階段性戰略轉移，同時面對近年來持續低迷的鋼鐵市場和日益殘酷的競爭環境，設備經濟管理為重心的精細化管理模式回歸主導，創建適應萊鋼自身特色和發展需要的基于設備狀態的動態管控模式成為時下設備管理的核心課題。

二、實施方法

構建適應萊鋼自身特色和發展需要的基于設備狀態的動態管控模式，求大同存小異，個性化布局設備狀態監測推進工作。充分發揮各單位自身優勢，揚長避短，集中優勢儀器設備資源及專業技術力量，以形成公司整體集成優勢，確定了以“三點一線”為重點的管控模式，即以推進設備點檢為主線，組建“設備振動檢測中心”、“潤滑油品檢測中心”和“液壓元件檢測中心”等三個中心，帶動設備狀態監測與故障診斷技術的推廣應用，扎實推進構建基于設備狀態的動態管控模式的各項工作。

1.建立以專職點檢為核心，生產操作、維護保障多層次協調統一的全員設備點檢機制

建立日常點檢、定期點檢、精密點檢相結合的三級管控模式，并根據設備的重要程度、生命周期特點、故障的可診斷性和系統配置的經濟性原則，由不同的部門（專業技術單位、現場管理單位），采用不同的檢測診斷技術手段，按不同的周期，獲取設備的狀態信息，對設備狀態進行監控和診斷。并根據狀態監測和故障診斷的結果，查明設備有無劣化或故障征兆。將設備的運行狀態由定性向定量轉移，有計劃地安排必要的檢修和定修，防止設備欠維修或過維修，從而降低維修成本、提高檢修效率和經濟效益，并且建立專業化的點檢管理信息平臺，構建完整的設備閉環管理體系。形成基于狀態監測-點巡檢-故障提報-故障維修-預防預測性維護的設備養護、維修管理的閉環管理體系和管理標準。

2.設備振動診斷中心的運營模式及績效

2012年6月，萊鋼設備振動診斷中心正式運營，采取了由各生產單位提出診斷需求，由設備振動診斷中心人員提供現場診斷、指導解決技術服務的運營模式。借助各種技術手段，診治并解決了一批影響設備安全運行的設備疑難雜癥和較大隱患，保障了公司主體關鍵設備的穩定順行。

3.成功振動診斷案例

（1）2013年6月，萊鋼能源動力廠天元10#制氧空壓機三級振動突然增高，此時，其余的制氧空壓機正在檢修，該廠陷入兩難的的尷尬處境。機械動力部狀態監測中心立即組織內外部專家，對天元公司10#氧空壓機的振動狀態進行監測與診斷，分析判斷為空壓機三級的振動突變為不平衡量的增加所造成的。隨后，在對該空壓機解體檢修時，發現葉輪上粘附有銹蝕鐵片，這是導致三級振動突然增高的原因，符合振動監測診斷結果。本次診斷為集團公司做好相關生產調整、檢修協調贏得了寶貴的時間，避免了立即停機帶來的生產失衡和全面檢查帶來的巨大經濟損失。

（2）2014年4月24日，機械動力部狀態監測中心組織專家對全公司8座連鑄機大包回轉臺回轉支撐展開狀態監測普查活動。在對股份煉鋼廠3#連鑄機大包回轉臺進行監測時，精密點檢儀采集到異常的振動信號，技術人員現場分析研究該數據，并聯絡國內回轉支撐故障診斷權威專家遠程診斷，得出“回轉支撐與底座存在間隙且回轉支撐的保持架間隙變大”的精密診斷結論。股份煉鋼廠隨即對該大包回轉臺開展拉網式排查，同時加大點檢頻次跟蹤觀察，當晚發現并確認回轉支撐與底座之間的過渡段下側法蘭開焊，存在重大設備安全隱患，連夜組織力量對該部位進行了加固處理，避免了一次重大的設備事故。

自2012年6月設備振動診斷中心成立以來，累計提供設備現場診斷服務120余次，診治并解決了一批影響設備安全運行的重大隱患，保障了公司主體關鍵設備的穩定運行。在振動監測的基礎之上，該中心還采用頻閃儀、工業內窺鏡、熱成像儀等先進的儀器設備，協助處理各種設備隱患與事故。

4.設備潤滑油品檢測中心的運營模式及績效

潤滑油品是設備運行的“血液”，它在設備運行中起著潤滑、密封、冷卻、傳遞動力、清洗和防腐等作用。良好的潤滑可以大大降低設備磨損，有效地延長油品及設備使用壽命，減少設備故障停機損失。萊鋼“設備潤滑油品檢測中心”，負責各生產單位在用設備潤滑油品的化驗、檢測工作，填補了萊鋼潤滑油品無專業檢測機構的管理空白。在公司統一籌劃和要求指導下，各生產單位液壓站、潤滑站的相關參數和油品的檢測指標、檢測周期等關鍵參數及指標統一錄入潤滑油品檢測信息化系統。目前，已納入公司計劃檢測油站460個，并陸續開展對各生產單位的送檢油樣化驗檢測工作。通過對送檢油樣的化驗分析，起到了對油品指標的劣化狀態預知預控的效果，有關單位依據分析結果，分別采取了濾雜質、除水分或換油等控制措施，達到了公司要求的按質動態調控預期效果。2012年萊鋼全年消耗各類潤滑油品4348 t，通過對在用油品的指標進行化驗分析，從而按質換油，以及潤滑管理攻關活動的開展，2013年萊鋼共降低各類油品423 t，節約采購成本880多萬元，為公司降本增效提供了有力保障。

5.液壓元件檢測中心的運營模式及績效

冶金生產主體設備的關鍵部位均由液壓系統進行控制，設備液壓系統運行的可靠性對于主體生產設備的穩定運行起著至關重要的作用。目前萊鋼主體生產設備液壓系統使用的伺服閥、比例閥、伺服液壓缸等均需外委修理，年外委修理費用300多萬元。液壓元件檢測中心成立后，將對各類液壓缸（單活塞缸、雙活塞缸、伺服缸等）、液壓閥（單向閥、換向閥、溢流閥、伺服閥、比例閥等）等液壓元件進行技術性能檢測，為液壓系統的故障診斷及故障部位的判斷提供科學量化的數據，是提高液壓系統運行可靠性關鍵、必須的技術手段。目前該中心各項設備已經安裝就位，正在調試階段。投入運營后，除個別伺服液壓缸外大部分的液壓元件均可由檢測中心自行檢測，并能進行部分修復，這樣既能大幅降低外委修理費用，又能使液壓元件得到及時的維修，并得到液壓元件的定量分析，保證現場設備的穩定順行。

三、結束語

狀態監測是指通過一定的途徑了解和掌握設備的運行狀態，通過測取設備狀態信號，結合設備的歷史和現狀，在考慮環境因素的條件下，對所測信息進行處理分析、特征提取，從而對設備當前的運行狀態做出評估，判斷設備所處狀態屬于正常還是異常，為采取必要的對策提供有價值的信息依據。目前，萊鋼在設備狀態監測方面投入了巨大的人力物力，并取得了一定的成績，但是在故障診斷方面還缺乏相應的技術支撐，包括診斷專家的缺乏和有效數據的積累。下一步，我們將從狀態檢測技術的選用、選擇故障診斷標準、規范狀態檢測技術、選擇合適的檢測與診斷參數、及時記錄與總結檢測數據等多個方面細化管理，建立起基于狀態監測基礎上的設備運行管控模式。