淺談化工機械設備維修的可靠性保障

宋維濤

（中海殼牌石油化工有限公司 516086）

淺談化工機械設備維修的可靠性保障

宋維濤

（中海殼牌石油化工有限公司 516086）

伴隨著我國經濟發展，化工產業成為我國經濟基礎的支柱。越來越多的人開始重視化工產業，化工裝置的安全穩定運行越來越受重視。化工機械設備的可靠性是裝置安全穩定運行的保障，這樣化工機械設備的維修成為了關注的焦點。

化工機械設備；可靠性；維修

我國在經濟中著重發展化工產業。化工產業是發展我國國民經濟的重要要素。因此化工機械設備的維修成為了化工行業的重要課題。

1 化工機械設備維修的定義

化工機械設備是指在化工生產中的機器，容器，管線閥門，儀表電氣等。維修的任務就是對這些裝備的故障處理及預防。維修可分為兩種：①日常維修；②停車大修。

化工機械設備維修分為四個階段：緊急搶修，控制，完善及成熟階段。隨著不同的階段，逐步針對不同故障模式，應用不同的維修策略，由事后修理，改進為預防性維修。

2 化工機械設備維修的意義

3 化工機械設備維修策略

為了化工裝置的安全穩定運行，有必要開展以可靠性為中心的維修模式。就是通過分析設備故障模式，制定適宜的維修策略，保證機械設備在設計使用壽命中可靠運行，確保生產過程的連續性和安全性。

化工機械設備維修策略分為四種：

（1）FTM（Fixed Time Maintenance），是指基于固定時間的維修策略。這是根據設備失效的時間模式，采取的維修策略。定期進行更換接近使用壽命的零部件，清洗不潔凈的部件，更換潤滑油，校驗儀表，檢驗壓力容器，保證化工機械設備整體的可靠性。

（2）CDM（Condition Decided Maintenance），是指基于條件狀態的維修策略。在對機械設備運行狀態監測基礎上，采取的維修策略。采用先進的監測技術，對機械設備進行在線監測，例如：振動、軸位移，軸溫，物料pH值、成分等。可以根據設備運行狀態的變化，確定維修方案、時間及內容，這是精準式維修模式，最有利于企業利益。

（3）RTF（Running To Failure），是指基于故障發生后進行修理的維修策略。如果設備發生故障，后果可以接受，宜采取這種策略；若發生故障后，后果不可以接受，就不適合這種策略，而要應用FTM或CDM策略，避免故障發生。

（4）針對一臺設備，根據故障模式，采取以上三者組合來制定維修策略及內容。這樣對每臺設備達到精準維修，使可靠性持續保持在較高水準，為化工裝置運行提供可靠的物質技術保障。

4 化工機械設備主要失效

4.1 機械密封失效

機械密封是由一對或數對動環與靜環組成的摩擦副構成的密封裝置。依靠彈性件和密封介質的壓力在旋轉的動靜環的接觸表面，產生壓緊力，使這兩個端面緊密貼合，密封端面之間維持一層液體膜而密封。這層液膜具有流體動壓力與靜壓力，起潤滑和平衡壓力的作用，如圖1所示。

經病理證實共10個甲狀腺癌，全部為乳頭狀癌；甲狀腺良性結節共80個，包括結節性甲狀腺腫46個，甲狀腺腺瘤34個。

機械密封故障模式包括以下兩種：

4.1.1 動靜環密封泄漏，主要原因有

（1）動靜環磨損；

（2）不能有效移除動靜環工作摩擦時熱量；

（3）動靜環材料不合理；

（4）材料腐蝕。

4.1.2 輔助靜密封泄漏，如墊片，O型環，主要原因有

圖1 軸封機械密封結構圖

（1）材料退化；

（2）高溫損壞；

（3）腐蝕；

如果物料是易燃易爆、有毒有害，宜采用CDM策略，監測密封沖洗液的壓力，可適時維修，避免密封外漏介質，發生事故。

4.2 化工機械設備腐蝕失效

腐蝕是材料與其環境反應導致的劣化。腐蝕危害有：外觀退化、增加維修和操作成本、裝置停工、產品污染及損失、對安全/健康/環境造成影響。

腐蝕失效是設備失效的一個重要原因。常見典型的腐蝕形式有：電化學腐蝕、應力腐蝕開裂、沖刷腐蝕、高溫腐蝕、晶間腐蝕等。

為了消除腐蝕，要進行有效的防護。腐蝕防護基本原理是：控制電化學反應、在金屬與腐蝕環境之間形成屏障。防護的措施分為四類：合適的材料、適合的涂層、陰極保護、注入緩蝕劑。建立腐蝕回路，采用CDM維修策略，對設備進行監測；對無法進行狀態監測的設備，采用FTM策略，定期檢查，更換損壞的部件。

4.3 化工機械設備疲勞失效

疲勞失效是指當材料或結構受到多次重復變化的載荷作用后，應力值雖然沒有超過材料的強度極限，甚至比彈性極限還低的情況下就可能發生的破壞。疲勞失效會使機械設備停機，或發生安全事故，影響化工廠的安全穩定運行。

疲勞主要有以下三種：

（1）機械疲勞：僅有交變應力或應變波動造成的疲勞；

（2）熱疲勞：溫度循環變化產生的熱應力所導致的疲勞；

（3）腐蝕疲勞：循環交變應力和腐蝕環境復合作用所導致的疲勞。

針對疲勞失效，采用CDM維修策略，對機械設備進行狀態監測，發現疲勞失效的征兆，及時提出維修方案及計劃，避免和預防設備故障的發生。

5 化工機械設備維修對可靠性保障

正確的維修策略是可靠性保障的關鍵，保證了機械設備在用時間，提高了費用的有效性，針對影響機械設備的故障進行有效的預防和根除。

化工機械設備的維修業務，不僅有維修人員，還包括操作人員。操作人員嚴格按設計指標參數操作設備，在設計工況運行，減少異常的腐蝕、疲勞等現象發生；操作人員進行日常巡視，及時發現異常現象，消除隱患，避免設備故障發生。

維修業績對維修人員的技能提出更高的要求。培訓是提高人員可靠性的有效途徑。根據技能要求設計結構化的課程，定期組織維修技師培訓，對其進行考核，實行考核達標者上崗制度等[3]，都是有效的方法。

6 結束語

化工產業對我國綜合實力起著至關重要的作用，它不但可以推動我國經濟向前發展，還代表著一個國家的綜合實力。化工機械設備維修更是化工產業中不可或缺的支柱。化工機械設備維修與化工設備的使用壽命、化工產品的質量、化工生產成本有著千絲萬縷的聯系。在我國經濟飛速發展中化工產業有著不可替代的地位，在化工生產技術不斷提高的同時也會不斷出現更多更尖端的問題，我們要加強對化工設備維修的學習，與時俱進，跟上科技時代的浪潮。

[1]徐波，王建輝.化工機械設備維修過程中的常見問題分析[J].中國化工貿易，2013（7）：131.

[2]吳振華.化工機械設備維修過程中常見的問題研究[J].城市建設理論研究（電子版），2015（11）：3167～3168.

[3]李秀嶺，伏傳令.化工機械設備維修過程中的常見問題分析[J].科教導刊-電子版（上旬），2015（6）：172.

[4]周傳月，鄭紅霞，羅慧強.MSC.Fatigue疲勞分析應用與實例.ISBN7-03-015090-2 科學出版社出版，2005，3：1～2.

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