狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在水處理關(guān)鍵設(shè)備中的應(yīng)用

王 丹

(中海油節(jié)能環(huán)保服務(wù)有限公司，天津 300456)

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在水處理關(guān)鍵設(shè)備中的應(yīng)用

王 丹

(中海油節(jié)能環(huán)保服務(wù)有限公司，天津 300456)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求進(jìn)一步提高。近幾年，我國相繼建立了大量的污水處理裝置，在污水處理裝置運(yùn)營過程中，做好污水處理裝置主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與維修維護(hù)，成為污水處理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵因素之一。因此，本文對污水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行分析探討，做好污水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用具有重要意義。

狀態(tài)監(jiān)測；水處理；關(guān)鍵設(shè)備

設(shè)備是現(xiàn)代化生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，污水處理裝置生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，主要取決于機(jī)器設(shè)備的完善程度。污水處理裝置有大量的處理工藝設(shè)施(或構(gòu)筑物)和輔助生產(chǎn)設(shè)施。生產(chǎn)工藝設(shè)備如格柵、泵類、攪拌器、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、加藥設(shè)備、污泥濃縮脫水機(jī)、吸泥機(jī)、臭氧發(fā)生器、電動閥門等。這些工藝設(shè)備的故障將影響污水處理裝置的運(yùn)行或造成全廠的停運(yùn)。

為加強(qiáng)設(shè)備管理，減少設(shè)備突發(fā)故障，延長設(shè)備使用壽命，降低成本，提高效率，需針對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障征兆，把故障消除在萌芽狀態(tài)，同時為設(shè)備維護(hù)維修提供科學(xué)合理的依據(jù)。

1 技術(shù)簡介

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是在設(shè)備管理和維修的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要通過對動設(shè)備振動參數(shù)、性能參數(shù)、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測、分析，評估設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)正常或異常與故障之間的關(guān)系，及時掌握設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，對設(shè)備存在的潛在故障及時預(yù)警以預(yù)測未來發(fā)展趨勢。

就其技術(shù)手段而言,已逐步形成包含振動監(jiān)測、油樣分析、溫度監(jiān)測和仿真建模等多參數(shù)為主的綜合性分析監(jiān)測技術(shù)。計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展以及軟件技術(shù)的日新月異,極大地促進(jìn)了信號分析與處理技術(shù)的提升,從而進(jìn)一步推動了狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)向著科學(xué)化和實(shí)用化的方向發(fā)展。

總之，通過狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的實(shí)施，對水處理關(guān)鍵設(shè)備如泵組和風(fēng)機(jī)的潛在故障適時維護(hù)、維修，保證泵組和風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性與可靠性。

2 技術(shù)應(yīng)用方式

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)作為一門綜合性學(xué)科,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,己初步形成了比較完整的科學(xué)體系。因設(shè)備結(jié)構(gòu)、工況、安裝、制造等因素存在差異或不同造成設(shè)備故障類型呈現(xiàn)出多樣性，進(jìn)而反映到設(shè)備狀態(tài)參數(shù)變化存在多樣性，因此設(shè)備在運(yùn)行過程中，凡是能夠反映設(shè)備狀態(tài)和故障信息的狀態(tài)參數(shù)，均可用來狀態(tài)監(jiān)測。

總結(jié)目前狀態(tài)監(jiān)測常用的技術(shù)、信息特征、涉及專項(xiàng)技術(shù)明細(xì)，詳細(xì)見表1。

表1 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)方法

表1(續(xù))

3 技術(shù)應(yīng)用范圍

狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)以現(xiàn)場生產(chǎn)需求為基礎(chǔ)，以保證動設(shè)備安全、平穩(wěn)運(yùn)行為目標(biāo)，為促進(jìn)設(shè)備管理的提升提供核心數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測覆蓋的設(shè)備類型與診斷的故障類別詳見表2所示。

表2 狀態(tài)監(jiān)測覆蓋的設(shè)備類型與診斷的故障類別

表2(續(xù))

4 實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的目的及意義

4.1 實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障早期預(yù)警，避免突發(fā)故障

污水廠裝備日趨自動化、智能化，一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致污水廠停運(yùn)，輕則影響污水處理效果，重則導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)，甚至引起重大環(huán)境污染，對自然環(huán)境造成惡劣影響，甚至危及周圍居民的生命安全，造成極其嚴(yán)重的后果。

實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測可以對設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行早期預(yù)警，在故障的早期及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，從而采取相應(yīng)措施進(jìn)行及時的維護(hù)保養(yǎng)，改善設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重故障之前進(jìn)行預(yù)警、維護(hù)、維修，因此可以有效的避免設(shè)備事故的發(fā)生，減少事故的危害程度。

4.2 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)預(yù)知維修節(jié)約維修成本

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用能夠最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)知性維修。設(shè)備由事后維修到定期維修可能造成維修過剩或維修不足，而設(shè)備預(yù)知性維修主要以狀態(tài)監(jiān)測結(jié)論為維護(hù)/維修依據(jù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)《基于天然氣壓縮機(jī)性能監(jiān)測的預(yù)知維修技術(shù)》，通過國內(nèi)外大量實(shí)踐證明，在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)上每投入1元錢,將產(chǎn)生40～60元的直接經(jīng)濟(jì)效益。

4.2.1 往復(fù)壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)效益分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)某公司每年70%的設(shè)備維護(hù)預(yù)算用于燃?xì)獍l(fā)動機(jī)-往復(fù)壓縮機(jī)組的管理與維護(hù)，大量的費(fèi)用被用于機(jī)組故障后的檢維修與零部件更換，如發(fā)動機(jī)出現(xiàn)拉缸、撞缸故障，維修零部件成本在數(shù)十萬元；如往復(fù)壓縮機(jī)出現(xiàn)惡性故障導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故，則經(jīng)濟(jì)損失無法估量。

據(jù)國內(nèi)石油石化企業(yè)對更換零部件費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)，針對一臺典型的進(jìn)口中高壓臨氫類往復(fù)壓縮機(jī)，不同情況下的檢維修費(fèi)用情況如表3所示。

表3 不同情況下的檢維修費(fèi)用情況

注：上述統(tǒng)計(jì)均針對零部件更換費(fèi)用。

由于往復(fù)壓縮機(jī)通常有備機(jī)，設(shè)備檢維修人員對故障的預(yù)警診斷、預(yù)防檢修不太重視。現(xiàn)場運(yùn)行高峰期，一旦出現(xiàn)備機(jī)無法啟機(jī)或備機(jī)與主機(jī)同時出現(xiàn)故障，將會導(dǎo)致生產(chǎn)停滯和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2.2 中國海油某作業(yè)公司關(guān)鍵機(jī)泵

中國海油作業(yè)公司某平臺原油外輸泵在實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)前，每8000 h大修一次；實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測以后，根據(jù)外輸泵運(yùn)行狀態(tài)確定是否維修，其最長運(yùn)行時間達(dá)到4萬h，減少5次大修，單臺設(shè)備節(jié)約維修費(fèi)用累計(jì)約90萬。

自2012年實(shí)施在線遠(yuǎn)程監(jiān)測以來，某作業(yè)公司海上平臺的168臺關(guān)鍵機(jī)泵全面實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修，節(jié)省維修費(fèi)用近億元。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對故障進(jìn)行溯源，使維修能夠有的放矢，改變事后維修的落后模式，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)預(yù)知維修，節(jié)約大量維修資源。

4.2.3 轉(zhuǎn)變動設(shè)備維修管理模式，提高設(shè)備的管理水平

中國海油某污水處理廠從2002年實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測以來，其關(guān)鍵機(jī)泵運(yùn)行完好率由86%穩(wěn)步提升至96.8%，見圖1；運(yùn)行時效由26%穩(wěn)步提高到48%(含備機(jī))，見圖2。改變了原有檢維修模式的同時，促進(jìn)關(guān)鍵動設(shè)備維修的多元化發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)“先檢后修、檢修結(jié)合、狀態(tài)維護(hù)”的現(xiàn)代保運(yùn)模式，有效提升設(shè)備管理水平，可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

圖1 關(guān)鍵機(jī)泵運(yùn)行完好率

圖2 關(guān)鍵機(jī)泵運(yùn)行時效

5 小結(jié)

本文從水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用方式、范圍和意義等角度為切入點(diǎn)，梳理、分析水處理主要設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用和獲益情況，通過一些案例和數(shù)據(jù)分析，能為管理人員提供一些技術(shù)分析和管理決策支持。

[1] 盛兆順.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

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[3] 張佳林.淺談污水處理車間電氣設(shè)備的維護(hù)及維修[J].科技論文與案例交流,2014(5):18-19.

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[6] 孫椿年.日本污水廠鼓風(fēng)機(jī)的選型與維護(hù)[J].給水排水,1999,25:69-71.

(本文文獻(xiàn)格式：王 丹.狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在水處理關(guān)鍵設(shè)備中的應(yīng)用[J].山東化工,2017,46(13):179-182.)

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《山東化工》創(chuàng)刊于1972年，是山東省唯一國內(nèi)外公開發(fā)行的化工綜合類期刊，國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN37-1212/TQ,國際標(biāo)準(zhǔn)刊號：ISSN1008-021X。榮獲全國石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀期刊一等獎，是中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價(jià)數(shù)據(jù)庫來源期刊，中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫收入期刊，美國化學(xué)文摘(CA)收入期刊，國家職稱評定認(rèn)可期刊。

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Application of Condition Monitoring Technology in Key Equipment of Water Treatment

WangDan

(CNOOC Energy Conservation and Environmental Protection Service Co.,Ltd., Tianjin 300456,China)

With the rapid development of economy,people's demand for environmental quality has been further improved. In recent years,a large number of sewage treatment plants have been established in China. During the operation of the sewage treatment plant,the condition monitoring and maintenance of the main equipment of the sewage treatment plant has become one of the key factors for the sewage treatment plant to achieve stable operation and reduce operating costs. Therefore,this paper analyzes and discusses the status of the main equipment for wastewater treatment monitoring technology,and it is of great significance to do a good job of monitoring the status of the main equipment for wastewater treatment.

condition monitoring; water treatment; key equipment

2017-06-01

王 丹(1978—)，女，碩士研究生，從事污水處理工作。

X703.3

A

1008-021X(2017)13-0179-04