狀態監測與故障診斷技術在化工設備維護中的應用

易源龍，龔曉明

（武漢興業安全技術服務有限責任公司，湖北 武漢 430070）

隨著科學技術的不斷發展進步，各類化工產品在各個領域的用途也越來越廣泛，人們的日常生活、工業生產以及農業生產均離不開化工產品。化工產品是以化學品為原料，基于化學原理，通過化學設備制備而成的[1]。化工設備是化工產品生產中必不可少的，其能否正常運行直接關系產品能否正常生產，穩定良好的化工設備也是化工產品持續生產的前提條件[2]。長期處于強腐蝕、高壓或高溫、易燃、易爆炸環境中的化工設備很容易發生故障，大大增加了操作人員的工作風險。為了保證化工設備穩定且正常運行，完成生產任務，必須做好設備維護保養工作[3]。化工設備管理工作的主要目的是提高設備利用率，延長設備使用時間，做好維護保養工作。狀態監測和故障診斷技術師一類新型的設備管理方式，特別是在設備維護方面具有十分重要的現實意義。

1 化工設備維修概述

1.1 狀態監測與故障診斷內容

化工設備狀態監測與故障診斷、維修、保養等均在狀態監測與故障診斷內容范圍內。設備的狀態監測內容主要涵蓋了解設備運行狀況，以及維護技術人員在維護過程中根據設備參數及時作出正確的判斷、分析和處理。故障診斷內容主要涵蓋及時收集狀態監測中得到的有效信息，由此判斷出設備參數、設備結構以及設備所處環境等信息，并確定故障設備的類別、發生故障的原因以及故障程度等指標，及時控制故障問題，采取有效措施提高設備運行效率[4]。

1.2 化工設備維修工作性質

化工設備的維護和檢修工作并不僅僅是簡單地更換和拆卸零件，而是在具備專業維護技術的基礎上，保證設備持續、穩定運行，提高設備的可靠性和耐用性。隨著科學技術的不斷進步，更具創新性的化工設備層出不窮，機械材料、結構和技術性能不斷提升，但也對設備維護和保養工作提出了更為嚴格的要求。因此，化工設備維護與保養必須結合設備特點來實施，綜合考慮設備配置，提高維護水平，構建完善、有效的維護機制。

1.3 化工設備維修工作的特點

化工產品生產具有連續性、設備維護面積廣等特點，每年因維護生產設備就需要耗費至少半個月的時間，這也無形中增加了設備維護工作的難度。為了提高設備運行效率，降低故障發生概率，需要維護技術人員從檢測手段、施工計劃以及部件供應等方面著手，提高設備維護保養工作效率。

1.4 化工設備維修工作的原則

化工設備的狀態監測和維護工作不僅僅是解決技術難題的過程，還需要各個崗位人員之間進行溝通交流和團結協作，制定合理的維護方案。化工設備的維護需要基于規則和技術兩個層面，在規則方面，維護保養的基本原則是保證維修后的設備可以正常穩定運行；從技術方面考慮，要提高設備的使用壽命，降低人力、財力和物力。長時間以來，化工機械設備維護受傳統理念的影響，將工作重點集中在設備維護上，缺乏經濟管理。而化工設備管理工作的長久發展，必須堅持以經濟效率為中心，在提高設備使用壽命和保證設備正常運行的基礎上，降低能源消耗和維護費用。

2 狀態監測與故障診斷技術在化工設備維護中的應用

借助于狀態監測和故障診斷技術進行化工機械設備的維護工作已經取得了良好的效果，綜合維護經驗來看，可以從以下幾個方面著手進行[5]。

2.1 工作人員日常檢查

日常檢查工作涉及所有化工生產用到的機械設備類型，主要工作內容是發現故障發生的原因或者故障發生前的預兆，并對問題提出相應的改進方案和解決措施。化工設備的檢查頻率需要結合設備所處的環境以及設備使用頻率等因素進行合理安排，對化工生產中必要的關鍵設備，可以適當提高日常檢查頻率，某些不常使用的設備可以降低檢查頻率[6]。在日常檢查前需要專業的設備技術人員對檢查操作人員進行崗前培訓，在工作崗位上放置寫有維護操作規程的卡片，操作人員在檢查中要根據方案來實施，并對發現的問題進行登記，保證設備維護工作的正常開展。此外，還需要結合企業的生產指標情況選出部分重要的技術參數，對使用的重要機械設備進行重點文字說明。

2.2 技術員周期性檢查

化工生產中，車間技術員必須深刻意識到設備狀態監測和維護檢修工作的重要性，提前做好設備維護檢修計劃，明確檢查周期。參與檢修的技術人員要具備拆卸設備的能力，提高維護保養工作的合理性、科學性和有效性，及時記錄和上報設備中已經磨損或發生腐蝕的零部件，及早發現問題。

2.3 維修車間的精密檢查工作

化工生產車間在檢查中很容易受到工作人員等因素的影響，要針對性地開展維護和檢查工作。

因此，生產車間的檢查工作需要涵蓋在設備日常維護檢查工作中，首先要確認發生故障設備的原因以及故障征兆，從中選擇出更加先進和精密的測量工具有效的展現出檢察工作的整體層次，充分明確故障發生的基本狀況。如果化工設備沒有存在任何的故障問題的設備，可以繼續保持正常工作，如果存在一些比較小的故障問題，檢查工作人員可以選擇繼續運行或者是停止檢查，如果化工設備產生嚴重的故障問題，需要馬上進行停機維護和維修操作。

2.4 故障診斷技術

化工設備在正常運行前，可以借助于狀態監測與故障排除技術來執行預測工作，預先判斷設備在生產中可能出現的關鍵問題，以便在設備開始工作之前排除故障問題，保證設備正常穩定的運行，這也是化工企業維持正常生產和運行的前提保障，提高經濟效益。同時，設備在正常生產過程中如果發生故障，相關技術人員還可以借助于狀態監測和故障診斷系統來對設備進行檢查和分析，通過設備發出的特征問題信號來判斷設備故障的程度、類型等信息，明確故障位置，提高檢查維護速度和檢修質量，保證檢查維護工作的科學性。化工設備故障檢修和狀態監測系統的有效運用不僅可以及時監測到設備的運行狀態，還可以提高企業生產效率，保證生產系統的穩定運行，還可以為產品質量保障打下堅實的基礎。故障診斷技術在化工檢修工作當中的運用，可以實現簡易的診斷和齒輪故障診斷等相關內容，簡易診斷信號的收集過程當中，可以發揮出良好的工作性能，通過使用便攜式測振儀對設備內部所產生的故障問題進行準確的定位，簡易診斷技術在設備狀態和設備故障監測工作當中有著非常廣泛的運用，在操作過程當中不單非常便捷，同時實際的檢測結果的準確性可以得到充分的保障。隨著計算機技術和信息技術的不斷發展進步，具備設備狀態監測和故障排除功能的便攜式測振儀應用范圍越來越廣，其功能特性也得到了較大的提升。智能化的設備故障診斷和排除技術主要是基于隨機譜等頻率結構或齒輪結構線譜來進行分析判斷。若在設備不同部件中出現了相同的故障原因，則表明化工設備內部故障問題是兩種或多種，使用齒輪故障診斷技術可以有效監測和控制設備齒輪磨損程度及故障嚴重性。

3 結論

化工機械設備的狀態監測和故障診斷是化工設備管理工作的主要內容，對于穩定生產和安全生產來說具有十分重要的現實意義。隨著科技力量的不斷雄厚，化工設備狀態監測和故障診斷技術也在逐漸改進創新，未來相關機構應該注重設備維護技術的發展，以保證化工生產企業的正常運行。