FMEA分析在垃圾發電廠垃圾吊設備維修策略中的應用

＊林 杰

（龍凈能源發展有限公司 福建 361000）

引言

伴隨著我國垃圾發電技術逐漸高質量、高效率、高技術發展，大大提高了垃圾發電的效率和垃圾發電的數理，同時，垃圾發電廠設備的維修工作也要順應國家新能源環保的需求，提高垃圾發電廠設備的工作安全性。本文通過對垃圾發電廠垃圾吊設備的維修技術管理進行有效合理的安排，對不同設備應用不同的維修方法，在保證垃圾發電廠設備安全高質量運行的同時，也減少了設備維修成本，促進垃圾發電事業的快速發展。當前，垃圾發電廠垃圾吊設備的維修管理的主要方法為FMFA分析法，在FMEA分析法基礎上，對垃圾發電廠垃圾吊設備的維修管理策略問題進行探究，以逐步探索一個相對更加嚴謹科學實用的垃圾設備的維修管理策略方法，提高設備維修的質量和效率。

1.FMEA分析方法概述

FMEA分析是采用一種比較高效準確的分析技術方法，分析在產品使用或在生產加工過程中可能潛在遇到的產品故障模式問題及其對產生質量的可能影響因子或直接后果，并進而對上述可能潛在出現產品的其他各種產品質量故障模式分別采取相關設計、工藝技術或管理操作各方面必要的設計改進技術或質量補償控制措施[1]。FMEA通常分為三類：

（1）SFMEA：要被研究問題中的功能系統加以結構化，并由此拆分獨立成的多個功能系統單元，說明在其中的各子功能單元系統間有著各自特定的某種具體功能關系。從一個已能被描述清楚的系統失效的功能表中導出對每一系統單元提供的所有可供想象的系統失效功能。

（2）FMEA：在重新設計生產和新制造新產品時，FMEA是另一種可靠性重新設計方法的最重要設計方法。對上述各種技術可能引起的潛在風險必須進行系統評價、分析，以便確保在采用現有先進技術措施的安全基礎框架上逐步消除這些技術風險或盡力將潛在的風險進一步減小到社會可充分接受程度的最低水平。

（3）PFMEA：是指一個由一個專門負責制造裝配的工程師/技術小組中所主要地被廣泛采用到的作為一種可靠性分析手段的新技術，用以研究確保產品最大限度和有效程度地保證產品各種有可能出現潛在的失效問題的各種潛在失效因素的模式，目前它已在實踐中逐步系統地得到了比較廣泛充分的深入詳細的技術理論的論證[2]。

2.垃圾發電廠垃圾吊設備故障分析

(1)冶金橋式起重機簡介

冶金橋式起重機作為垃圾發電廠重要的設備，如果出現故障問題，會嚴重影響垃圾發電廠的工作效率。所以對冶金橋式起重機的主要任務和主要作用進行分析，便于垃圾吊設備故障維修工作的開展和維修策略的制定。垃圾處理處理的自動控制及半自動控制冶金橋式起重機，是城市生活垃圾焚燒處理廠廢棄物供應及運輸設備中的重要裝置，通常置于垃圾處理儲存槽的最上部，一般擔負著垃圾處理的投料、裝卸、拌和，以及取物和稱重等任務[3]。

①機械投料嘴：當焚燒爐料口的垃圾量不足時,由起重機將抓取垃圾或發酵作用好的廢棄物安裝于機械投料嘴上,向垃圾焚燒爐的機械進料口漏斗內加料。

②搬運：把臨近離析門的廢棄物運往貯坑的其他區域,減少離析門的堵塞，控制坑內廢棄物總量，使其貯存3～5日的垃圾焚燒量。

③攪拌：因為中國境內的日常生活垃圾處理含水率較高，且燃燒值也很低，因此垃圾處理的貯存坑中需要滯留一定的時間，再經過自然壓縮和部分發酵，以減少含水率，從而增加了電力利用率。日常生活廢棄物的攪動混勻可以減少發酵時間。此外，因為日常生活廢棄物的成分復雜，元素濃度變動較大，為了防止入爐廢棄物的變化太大，還必須對坑中廢棄物加以適當的攪動和混勻。

④取出物品：將可焚燒和不可焚燒的物品區別開來，取出不可焚燒的垃圾。

⑤稱重：根據所統計垃圾的實際燃燒數量,在垃圾進入焚燒爐供料口以前,對進入供料口的垃圾實施稱重計數。

(2)冶金橋式起重機故障模式分析

冶金橋式起重機常見故障問題如以下所示：其一，操作線路故障。合上總的線路、關合鑰匙式控制器、按下啟動按鍵以后、控制器回路斷電器跳閘問題時，大多是由控制器電路的接地或短路的問題或主接觸器的線圈連接或匝間短接問題所引起；其二，控制器故障。表現為：控制器在運行時發生了卡住問題、觸頭嚴重燒損問題等。是由于將觸頭焊住、固定結構出現問題、觸頭接觸不良、繼電器過載等現象，所引起控制器的問題；其三，交流發電機問題。主要原因表現有：電動機無法啟動、電動機在運行中產生振蕩、發電機在運行中的聲音不正常等現象，由定子變壓器或變壓器電有一相開路、定子繞組接地有誤或相間短路、鼠籠型雙轉子發電機的定子有斷線等現象所引起的電動機問題。其四，變頻器故障。主要故障表現為：變頻器失控，指令取消后變頻器繼續輸出、變頻器制動單元熱保護或燒毀、變頻器直流母排過壓故障等問題，由變頻器控制信號錯亂、變頻器控制程序錯亂、制動電阻器斷路、電動機回饋能量無處泄放、電動機過載或工作過于頻繁使用電阻率升高等情況而導致的故障[4]。

(3)冶金橋式起重機設備故障預防措施

FMEA分析法的主要任務是評估設備故障所帶來的安全隱患和風險，并對分析風險進行科學的危險性評估，從而有效的根據風險等級和設備的故障原因提出有效的故障維修和預防措施。為了有效預防冶金橋式起重機設備故障問題，從而提出科學的解決策略。其一，操作線路故障預防策略為：修理或更換線圈、修理接觸不良的觸頭、查找接地或短路點進行處理、檢修或更換接觸器等預防方法；其二，控制器故障預防策略為：調整觸頭的壓力清除觸頭表面的贓物、改變工作范圍或更換控制器、檢查并修復定位機構等方法策略；其三，交流電動機故障預防策略為：降低工作級別或更換電動機、調整供電電源或在電動機啟動后檢查供電線路中的壓降根據情況更換導線壓緊接線端子、糾正接線，檢查短路接地的部位加以修復等預防措施；其四，變頻器故障預防策略為：緊急停止，關閉電源檢查調整控制信號電路、減少載荷或降低工作頻率，降溫、更換制動單元并降低工作頻率等有效方法。從而有效預防起重機的故障情況，提供機械設備的運轉效率和工作質量。

3.垃圾發電廠垃圾吊設備維修工作

(1)設備維修概述

設備經常性的應急檢修制度是切實提高垃圾發電廠垃圾吊設備健康水平，保證生產安全、經濟有效運行及提高各類發電生產設備安全可用系數，充分地發揮生產設備潛力價值的最重要管理措施，要切實掌握用電設備規律，堅持采取以制定預防應急計劃維修為輔、預知狀態檢修為主要的預防性檢修運行模式，并應逐步積極推行實施直至實現全面地實施預知狀態的檢修。反對盲目硬拼用電設備，使發電設備時刻處于一個良好狀態。檢修質量工作要繼續貫徹全面革新、改造提高的總方針，不斷鞏固提高檢修工程質量，改進施工設備、改進技術工藝，努力做到維修質量性能好，工效高、用料省、安全可靠[5]。

(2)設備維修的過程

垃圾發電廠設備故障維修工作方式和決策工作的主要工作過程。根據FMEA中的結構分析，有效明確提出維修工作的注意事項和正常流程、維修工作的主要實施步驟、維修工作的正式完成，對設備維修過程的整體結構進行剖析。維修工作按照維修的緊急程度可以分為兩大類：機器設備的日常例行維修工作和設備故障的緊急維修工作。對設備故障的緊急維修工作按照故障緊急重大程度又可以分為普通緊急故障維修工作和事故緊急維修工作。其中，機器設備的日常例行維修工作是根據維修條例所規定的維修步驟和維修周期，對垃圾發電廠垃圾吊設備進行日常定期的維修檢查，由主要負責人負責維修監督工作，垃圾吊的檢修工作必須由主要工程師或者檢修負責人同意批準后，方可進行維修工作，保證維修工作的科學性和合理性。設備故障的緊急維修工作主要由設備維修負責人對設備的主要故障原因進行分析，從而有效地解決設備故障問題，提出合理有序的故障維修計劃，從而消除設備故障問題。

(3)設備維修的方法

起重機的規范使用與設備的定期檢查維修在一定程度上影響了設備的正常使用時長，因此，必須對起重機進行定期檢查和檢測，檢查或檢測必須符合GB6067-85《起重機械安全規程》和其他有關文件規定的要求。同時，根據FMEA法建立設備維修方法結構，從結構導出功能，從功能導出失效。從而找到設備故障高風險項目，對故障因素進行風險分值評估分值越大，風險越高。提出科學有效的設備維修方式決策方法，依照有效的方法對設備進行科學的維修。

(4)設備維修方式決策的實施

在PFMEA方法的基礎上，在垃圾吊設備進行有動火、動點焊、金屬的切割加工及表面打磨加工等各種有可能引起產生爆炸火花等的設備檢修安裝作業時，必須提前報備，在批準且進行安全措施后才進行維修。同時當對移動式垃圾收吊車設備要求進行一段時間連續的正常檢修維護時，負責修理人員也應對固定式垃圾收集吊架的安全停放和位置等做出指定。對生產運行維護中發生的垃圾倒吊等設備需要進行一次定期集中檢修保養時，負責保養人員都需同時對設備檢修工作時間提前做出時間要求，檢修維護人員則務必按要求在其相應檢修時限內按期完成檢修養護作業。

4.垃圾發電廠垃圾吊設備維修的實施方法

(1)垃圾發電廠垃圾吊設備維修的實施

為了安全有效地提高液壓起重機的預防冶垃圾吊設備的日常生產或運行維護中的安全性，可以通過專門設備為液壓起重機設置其主起升懸升卷簧筒體支架上和專門設計加裝一個安全的應急制動器，可以用于滿足垃圾吊起重機實現安全制動操作。當吊機設備出現了故障問題時，起重機可以自動進行安全的制動防護行為，從而有效避免機械故障而造成的重大安全事故，減少了損失。第一，液壓松閘，彈簧力制動，保證在一定程度上提供充足扽制動力。第二，松閘信號的顯示開關可以通過直接觸點進行檢測活塞的制動等動作，松閘信號中顯示出的制動信號也應當準確完整且清晰可靠。除此之外，還要加強起重機整體設備部件的維修和檢查工作，保證設備各部位零件的安裝質量性和牢固力，進行定期的維修工作和檢查工作[6]。

(2)維修周期的確定

①根據垃圾發電廠運轉的負荷情況，一般是每年要定期進行一次大規模的設備檢修工作。準備檢修工作時間是保證檢修各項工作完成能否同時做到工作又干好效率又跑快速度的關鍵，在設備檢修工作前的45天內制定檢修時間準備的工作計劃表。同時設備檢修負責人必須規定好相應的檢修周期時間，檢修人員必須在規定的時間內完成檢修工作，檢修的基本信息和設備狀況需要登記在冊。

②根據FMEA中的風險分析，對設備故障風險進行評估。垃圾發電廠各檢修工作單位項目組人員應每日定期對根據上級批準實施前的電廠設備改進檢修工作項目計劃、改進或修理的工程計劃、設備缺陷記錄、事故報告單資料加以檢查逐項的核對，檢修工程作業承包單位亦須嚴格根據上級本部門電廠計劃要求確定必須施工進行的各項維修計劃項目計劃并應編制相應詳細的施工與維修管理組織措施、工程進度表、材料計劃表，并要求必須按規定在檢修設備計劃開工并實施結束前至少約隔30天上報獲得有關部門審核批準。

③垃圾發電廠在檢修施工作業開展前約10天左右還應由垃圾發電廠主要負責安排專門檢查人員等參加檢修組織，全面并詳細系統地檢查企業現場檢修工程物資及準備物資等有關情況，明確解決施工過程安全、質量、進度等施工技術方面問題中的各種有關技術性要求，進行檢查技術交底，充分地創造現場條件以調動積極性[7]。

(3)維修效果的度量

為了進一步保證設備檢修維護質量，必須加強做好日常質量監控檢查驗收和檢查驗收備案工作。質量現場檢驗的工作方式實行由檢修技術人員自檢人員和技術驗收鑒定人員，通常是由現場各崗位專業工程師來承擔進行檢查評定相結合的檢修方式。簡單檢驗工序主要以技術自檢工作為主，檢修操作人員都必須堅持工作質量要求第一原則的操作原則，在設備檢修操作過程管理中要求嚴格按照執行相關工藝規程標準和產品質量標準，驗收檢查人員要求深入工作現場，隨時檢查掌握現場檢修的情況，及時和就地采取措施幫助被檢修單位人員正確解決質量問題。同時采用SFMEA方法，必須嚴格堅持設計原則規范和各項質量標準，認真負責地檢查做好工程質量驗收工作，保證維修的效果。

5.總結

垃圾發電廠是垃圾處理的重要的市政基礎工程類型之一，主要其設計運行功能也應該說是直接用來發電處理的各類生活垃圾，余熱發電和利用為輔。一旦當其發生設備故障時可能會帶來大范圍的社會危害性與影響，因此其將是對垃圾發電廠垃圾吊設備的高質量安全進行提出了更高水平的技術要求，FMEA法作為設備安全運行可靠性的綜合分析及評判新技術，將FMEA分析法應用到目前垃圾廠發電設備維修工作中，其擁有了大潛力的市場應用及其發揮價值空間。保證了垃圾發電廠垃圾吊設備的運行合理性，使電廠設備運行維修系統可靠性質量獲更明顯有效地提升。