(山東中煙工業有限責任公司生產安全部,山東 濟南 250014)
設備狀態檢測技術的應用
姜占古
(山東中煙工業有限責任公司生產安全部,山東 濟南 250014)
隨著設備檢測技術的不斷發展,對設備的狀態檢測技術日益成熟,使設備維修由事后維修轉變為預防維修、主動維修。青島卷煙廠應用狀態檢測技術,采用Entek Enpac2500振動監測儀,對加料機循環風機進行狀態檢測時,發現其潛在故障,通過狀態維修,消除了加料機循環風機的設備故障隱患。
狀態檢測;循環風機;狀態維修
隨著生產的發展和科學技術的不斷進步,設備的結構越來越復雜,功能越來越完善,自動化程度也越來越高。但由于各種因素的綜合影響,導致設備發生各種故障,不能正常運轉。設備能否安全可靠地以最佳狀態運行,對于確保產品質量、提高企業生產能力、保障安全生產都具有十分重要的意義。有效地提高設備運行的可靠性,及時發現和預測出故障的發生是十分必要的,是加強設備管理的重要環節和最重要的工作。設備從正常到故障會有一個發生、發展的過程,因此對設備的運行狀況應進行日常的、連續的、規范的工作狀態的檢查和測量,即狀態檢測,為設備預防維修提供依據。
設備的狀態通常可分為正常狀態、異常狀態和故障狀態三種情況。通過運用振動檢測、紅外檢測及油樣分析等多種狀態診斷工具,可以了解和掌握設備的運行狀態,并對設備的狀態進行評估,分析其運行狀態,為設備管理提供技術支撐。設備狀態診斷在技術上的實施一般可分為簡易診斷和精密診斷。簡易診斷是設備狀態檢測的基礎,設備的大多數故障可通過簡易診斷予以“確診”,即對設備的三種狀態進行確認,只有當簡易診斷難以確診時,才采用精密診斷方式對設備的狀態進行確認。設備的狀態監測與故障診斷是診斷技術的兩個組成部分,各有側重點。狀態監測主要是對設備的正常狀態、異常狀態和故障狀態進行初步識別,故障診斷則是對故障狀態進行精密診斷,結合設備的系統結構及工作狀態,判斷設備的故障部位。
在狀態檢測的過程中,可先采用振動檢測等簡易診斷技術,結合設備狀態趨勢和振動監測標準對設備的狀態進行檢測。對設備狀態進行連續監測,并對設備在同一運行狀態下的趨勢進行記錄,運用數理統計工具對數據進行管理,評估判定設備是否處于正常狀態。同時,還可結合振動的絕對判定標準、相對判定標準和類比判定標準,對設備的運行狀態進行綜合評估判定。其中絕對判定標準,如ISO10816、ISO2372等,是將被測量值與事先設定的“標準狀態門檻值”相比較,以判定設備運行狀態的一類標準; 相對判定指將設備正常運轉時所測得的值為初始值,然后對同一測點進行檢測,將實測值與初始值相比;類比判定指將兩臺或多臺同規格的設備在相同條件下運行時,通過對設備的相同檢測點的檢測值進行比較,對設備的運行狀態進行判定。通過簡易診斷對設備的狀態進行檢測,狀態若異常,則采用精密診斷進一步確認。

圖1 循環風機示意圖
2.1 循環風機簡介
潤葉加料循環風機用于加料滾筒內的濕熱空氣循環,為煙葉增溫增濕,對卷煙產品的內在質量有較大影響。循環風機由電機(功率7.8kW)、軸承箱、風機及皮帶輪構成,結構示意圖見圖1。
2.2 循環風機狀態檢測
2016年7月4日,狀態檢測員使用羅克韋爾ENPAC2500振動監測儀對循環風機進行狀態檢測,檢測數據見表1。

表1 循環風機狀態檢測
根據ISO2372振動評價標準,小于15kW的機器,振動烈度<1.12mm/s為優秀,振動烈度<2.8mm/s為良好,振動烈度<7.1mm/s為合格,振動烈度>7.1mm/s為不合格。參照ISO2372標準,循環風機監測點3振動烈度達到10.2mm/s,屬于不合格狀態,需停機檢修。
2.3 維修、檢測
2.3.1 應急維修
7月4日,利用生產間隙時間,拆卸軸承端蓋檢查,發現靠近風機側的軸承端蓋頂部磨損,造成軸承在垂直方向徑向跳動;對風機進行檢修,發現風機葉輪部分鉚釘松動。由于時間緊,只更換軸承端蓋,并對風機葉輪進行了緊固。
維修結束后,對循環風機再次進行了狀態檢測,數據見表2。

表2 循環風機狀態檢測(應急維修)
從檢測結果分析,監測點3、4的振動烈度均<2.8mm/s,狀態良好,可以進行正常生產。對監測點3振動進行頻譜分析,見圖2。

圖2 應急維修后監測點頻譜分析圖
從頻譜圖中可以看出,1倍頻(860 CPM)的振動幅值達1.72mm/s,明顯高于其他頻率的振幅,循環風機可能存在不平衡的故障。
2.3.2 精益檢維修
2月6日,利用車間停產時間,對循環風機進行精益檢維修,并對風機葉輪進行動平衡試驗,發現風機葉輪不平衡。根據動平衡試驗,配重45.6g,使風機動平衡滿足使用要求。
精益檢維修完成后,對做動平衡后的循環風機進行狀態檢測,檢測數據見表3。

表3 循環風機狀態檢測(精益檢維修)
從檢測結果分析,監測點3、4的振動烈度均<1.12mm/s,狀態優秀。對監測點3振動進行頻譜分析,見圖3。

圖3 精益檢維修后監測點頻譜分析圖
從頻譜圖中可以看出,1倍頻(860 CPM)的振動幅值明顯降低。
經過維修和做動平衡,軸承上水平和垂直的振動烈度下降很大,達到良好甚至優秀的程度。由于有多重故障存在,振動頻譜會變得比較復雜,往往幾種故障頻譜羅列在一起,這時候需要根據典型故障頻譜,對其進行分析和甄別,以便發現全部的故障點,為制定維修計劃提供可靠的依據。
設備狀態檢測技術的應用,可有效改變原有的維修機制,變事后維修為事前維修,變計劃維修為預知維修,并節省大量維修費用。應用設備狀態檢測技術有如下優點。
(1)避免“過剩維修”,防止因不必要的維修使設備精度降低,延長設備壽命;
(2)減少故障停機和維修時間,提高生產效率和經濟效益;
(3)減少和避免重大事故發生,不僅能獲得較好的經濟效益,還能獲得較好的社會效益;
(4)設備狀態監測與備件管理有機的結合,可有效降低備件費用和維修費用。
TP206
A
1671-0711(2017)04(上)-0076-02