武鋼設(shè)備診斷技術(shù)應(yīng)用簡介
一、武鋼設(shè)備診斷技術(shù)的現(xiàn)狀
武鋼從1985年后開始引入設(shè)備診斷技術(shù),并在開展設(shè)備診斷工作的初期,就成立了公司—廠礦兩級診斷網(wǎng)。武鋼設(shè)備部設(shè)備診斷中心擁有高級職稱并且經(jīng)驗豐富的專業(yè)診斷人員占診斷中心總?cè)藬?shù)的40%,他們既負責(zé)在公司內(nèi)開展精密診斷工作,又負責(zé)組織、指導(dǎo)和檢查二級廠利用簡易檢測儀器開展設(shè)備點檢工作。在技術(shù)裝備上,主要配備了振動信號分析儀、紅外熱成像儀(在自動化公司)以及一些簡易診斷儀器。以后陸續(xù)增加了現(xiàn)場動平衡、油液分析、電機故障檢測及超聲波探傷等手段。
從1999年開始,在全公司范圍內(nèi)推行設(shè)備點檢量化管理,并以設(shè)備診斷技術(shù)作為重要支撐。各二級廠在設(shè)備科設(shè)立了專檢站,各專檢員負責(zé)用簡易診斷儀器對其所管轄區(qū)域內(nèi)的設(shè)備實施定期測量,并作趨勢分析,發(fā)現(xiàn)了許多故障隱患,通過及時處理,避免了突發(fā)性事故的發(fā)生。設(shè)備部分別在1999年和2000年就為12個主體生產(chǎn)廠統(tǒng)一發(fā)放了355臺和255 臺簡易診斷儀器,各主體廠都在利用簡易診斷技術(shù)全面實施點檢量化工作,并嘗到了甜頭,對點檢量化工作的積極性很高,這兩年許多廠又陸續(xù)購置了不少診斷儀器。同時,各主體廠還選擇了部分關(guān)鍵設(shè)備,與科研院校合作開發(fā)建立了1-2套在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng),其中有些系統(tǒng)已具備了遠程診斷的條件。另外,隨著點檢量化工作的深入,對精密診斷也提出了更多更高的要求,機組振動信號分析、紅外熱成像分析、高壓設(shè)備檢測和油液分析等工作任務(wù)越來越飽滿。如果說過去武鋼開展設(shè)備診斷工作是粗放型的、自覺性的,那么,現(xiàn)在武鋼的設(shè)備診斷工作卻是帶有強制性、統(tǒng)一性和規(guī)范性。設(shè)備診斷將作為現(xiàn)代化設(shè)備管理不可缺少的組成部分在武鋼整體推進。目前,武鋼的設(shè)備診斷工作有了一個比較大的發(fā)展,設(shè)備診斷技術(shù)在武鋼的應(yīng)用已日益廣泛,越來越受到人們的重視,設(shè)備檢測手段、診斷能力已初具規(guī)模,在設(shè)備管理工作中已逐步顯現(xiàn)作用和效果。
在簡易診斷方面,各主體廠點檢量化工作已輻射到全廠所有重要設(shè)備上,點檢員從設(shè)備劣化趨勢圖上發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,通過及時處理消除隱患,來避免產(chǎn)生突發(fā)事故及停產(chǎn)損失。另外,點檢量化數(shù)據(jù)的計算機管理也正在積極推進。
在精密診斷方面,武鋼目前擁有振動分析診斷、紅外熱成像分析診斷、油液分析及氣相色譜分析等專業(yè)手段和相關(guān)技術(shù)人員,并積累總結(jié)出了一些行之有效的診斷經(jīng)驗和方法。
在2001年成立了武鋼設(shè)備診斷委員會,委員會由各主體廠設(shè)備廠長、設(shè)備科長和專業(yè)技術(shù)人員在內(nèi)的80余人組成,并且聘請了包括中國工程院院士楊叔子在內(nèi)的著名專家學(xué)者10余人擔(dān)任技術(shù)顧問。2002年開始在公司內(nèi)開展“設(shè)備狀態(tài)受控點”活動,全面掌握設(shè)備的狀態(tài),并對設(shè)備狀態(tài)要素實施有效的管理,使維修部門能夠把檢修重點集中到最有意義的對象上,實現(xiàn)維修成本投入的最佳效益。
2002年武鋼繼續(xù)推行“以點檢量化為基礎(chǔ),以遠程診斷和精密診斷為技術(shù)支持”的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)控制制度,從設(shè)備點檢量化管理、設(shè)備在線監(jiān)測以及設(shè)備狀態(tài)檢測多方面入手,確保設(shè)備“萬點受控”目標的實現(xiàn)。各生產(chǎn)廠在公司的統(tǒng)一安排下,組織抓好關(guān)鍵設(shè)備的確定、控制點的選取和狀態(tài)參數(shù)基準值確認工作。根據(jù)所控制的對象,對應(yīng)建立和完善關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備特征頻率數(shù)據(jù)庫和設(shè)備檔案,依據(jù)所掌握的有效數(shù)據(jù)進行趨勢分析,使這些設(shè)備在壽命周期內(nèi)處于嚴密的受控狀態(tài),為預(yù)知維修提供可靠的依據(jù)。公司將對各生產(chǎn)單位“萬點受控”計劃實施的進展情況進行檢查、驗收。對達不到規(guī)定要求的,要記錄在案,作為年終星級設(shè)備管理單位評審、驗收的考核依據(jù)。
為適應(yīng)對設(shè)備診斷技術(shù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的需要,武鋼設(shè)備部積極開展工作,每年都與武鋼職業(yè)技術(shù)學(xué)院或有關(guān)診斷儀器生產(chǎn)廠家聯(lián)合舉辦有關(guān)設(shè)備診斷技術(shù)的專題講座、經(jīng)驗交流會以及各種形式的學(xué)習(xí)班、培訓(xùn)班和研討班,聘請了有關(guān)專家來武鋼講課,組織有關(guān)人員參加,以推廣應(yīng)用故障診斷技術(shù)。武鋼各主體廠都配備了兼職或?qū)B氃O(shè)備故障診斷人員,負責(zé)廠內(nèi)設(shè)備診斷工作,組織有關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)其它兄弟廠礦先進診斷技術(shù),如武鋼多次安排設(shè)備故障診斷人員到寶鋼檢測公司參觀學(xué)習(xí),推廣使用新型設(shè)備診斷儀器,并收集國內(nèi)外先進的設(shè)備診斷技術(shù)信息。
二、設(shè)備診斷技術(shù)在武鋼的應(yīng)用
1.設(shè)備狀態(tài)點檢量化網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)
武鋼設(shè)備狀態(tài)點檢網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)如圖1所示,整個系統(tǒng)將企業(yè)信息系統(tǒng)分為企業(yè)層、分廠層、車間層三個層次。車間層根據(jù)分廠的受控設(shè)備的實際情況布置,可以是一個車間,也可以是一條生產(chǎn)線。如武鋼燒結(jié)廠根據(jù)其生產(chǎn)線的布置,分為四個燒結(jié)車間,每個車間層均設(shè)有點檢工作站,對受控設(shè)備的振動信息用HY-106手持式巡檢儀采集,對工藝量等其他參數(shù)則通過手抄表采集,點檢工作站與巡檢儀和手抄表通過紅外串口通訊,使巡檢任務(wù)的發(fā)送和回收非常簡便、靈活。車間層的點檢工作站還裝有基本的信號分析軟件,方便現(xiàn)場操作人員對設(shè)備狀態(tài)進行初步分析、診斷。分廠層以各個主體廠為單位(如燒結(jié)廠、大型廠、能源廠等)設(shè)置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,并安裝數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件,負責(zé)對整個分廠設(shè)備的信息統(tǒng)一管理,分廠的各個點檢工作站上裝有數(shù)據(jù)上傳軟件,當巡檢儀采集了設(shè)備的最新數(shù)據(jù)后,將自動上傳至分廠級數(shù)據(jù)庫中。各主體廠的設(shè)備管理人員通過功能強大的信號分
析’瀏覽軟件準確而及時地把握整個分廠的設(shè)備運行狀況,并能對信號異常的設(shè)備進行分析、診斷,迅速作出設(shè)備的維修計劃。企業(yè)級數(shù)據(jù)庫是一個虛擬的數(shù)據(jù)庫,它依托企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),把各個分廠的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器構(gòu)建成一個虛擬的服務(wù)器,這樣公司各級設(shè)備管理人員(如設(shè)備診斷中心、設(shè)備部等)就可以通過信號分析/瀏覽軟件,及時了解整個企業(yè)所有受控設(shè)備的當前運行狀態(tài),便于根據(jù)設(shè)備狀況進行生產(chǎn)計劃的實施和調(diào)整。
圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
2001年7月在武鋼燒結(jié)廠首先試用設(shè)備狀態(tài)點檢網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),隨后在大型廠、軋板廠、工業(yè)港、三煉鋼、能源廠實施。經(jīng)過一段時間的運行后,效果良好,使監(jiān)測診斷人員可以通過安裝在設(shè)備診斷中心的客戶端分析軟件縱覽整個企業(yè)或主體廠受控設(shè)備的運行狀況,并通過各分廠所設(shè)置的報警信息,迅速又直觀了解到當前設(shè)備的狀態(tài)。設(shè)備最新數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)及時上傳,保證了數(shù)據(jù)的及時更新,實現(xiàn)了設(shè)備點檢狀態(tài)監(jiān)測的在線化。而狀態(tài)瀏覽器又通過圖片導(dǎo)航的方式能夠簡單、直觀及時地使設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)了解受控設(shè)備的分布、受控測點的布置等相關(guān)信息。該系統(tǒng)全面提升設(shè)備點檢的管理水平,為系統(tǒng)維修和設(shè)備管理的系統(tǒng)與構(gòu)造奠定堅實的基礎(chǔ)。盡管系統(tǒng)運行只有半年,點檢已積累了大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù),在大型廠和燒結(jié)廠成功捕獲了一些故障隱患,并為疑難問題的分析和處理提供了可能。
2.設(shè)備在線監(jiān)測
對于生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備一般要求進行在線監(jiān)測,將已有的一些在線監(jiān)測系統(tǒng)與附近的交換機用光纖聯(lián)通,以實現(xiàn)遠程診斷。實現(xiàn)遠程診斷后,各項工作安排胸中有數(shù),基本消除了幾天幾夜不合眼的搶修現(xiàn)象,大大提高了生產(chǎn)能力。
3.設(shè)備狀態(tài)檢測
開展“設(shè)備狀態(tài)受控點”活動是武鋼設(shè)備診斷工作新一輪發(fā)展,也是提高武鋼設(shè)備管理和維修技術(shù)現(xiàn)代化水平的必由之路。主要應(yīng)用在以下幾方面:①應(yīng)用振動測試技術(shù),對燒結(jié)機制氧站的空壓機及高爐風(fēng)機等關(guān)鍵設(shè)備進行振動測試和分析,錄取參考頻譜作為技術(shù)檔案,還研制了一些包括振動、溫度以及電氣參數(shù)等在內(nèi)的在線監(jiān)測系統(tǒng);②在紅外測溫技術(shù)方面,使用點溫計對電氣設(shè)備進行簡易診斷,采用熱像儀對爐殼和爐襯的融化腐蝕,以及主變壓器的繞組溫度進行測定和圖像處理;③在油液污染檢測方面,為液壓潤滑系統(tǒng)中油泵和閥等部件的磨損找出預(yù)防措施;④在電機、變壓器故障檢測,零部件的無損檢測,爐窯和工業(yè)建筑物檢測以及起重設(shè)備檢測等方面都有廣泛的應(yīng)用。
4.問題及解決思路
(1)加強診斷的規(guī)范化。包括設(shè)備狀態(tài)要素提取的規(guī)范化、判斷標準的規(guī)范化和采樣的規(guī)范化等。在大力開展設(shè)備狀態(tài)受控點管理的基礎(chǔ)上,要注意“設(shè)備狀態(tài)要素管理”,即通過研究設(shè)備狀態(tài)的構(gòu)成,有效評價設(shè)備狀態(tài)。這對實現(xiàn)適時維修,對于提高設(shè)備檢修命中率,具有十分重要的意義。設(shè)備部曾制定了一些判斷標準,但隨著生產(chǎn)的發(fā)展和設(shè)備的更新,這些判斷標準都應(yīng)有所修訂,對尚未建立的標準也應(yīng)逐步制定。另外,只有規(guī)范化的采樣才能獲取準確的數(shù)據(jù),才能真正做到“從對采樣負責(zé)到對設(shè)備負責(zé)”的轉(zhuǎn)變。
(2)建立設(shè)備診斷效果的評價體系。雖然武鋼設(shè)備診斷工作已開展多年,但目前仍無一套完整、科學(xué)和有效的設(shè)備診斷效果評價體系,可以從對設(shè)備狀態(tài)的把握率、降災(zāi)效益和降成本效益等幾個方面來考慮。
(3)新手段和新儀器的使用。目前手段和儀器與國外相比還有很大的差距,需要引進一些適合武鋼實際需要的診斷技術(shù)和裝備。
三、武鋼設(shè)備診斷技術(shù)的發(fā)展方向
武鋼今后設(shè)備診斷工作的總體規(guī)劃是:全面推進以診斷技術(shù)和傾向管理為手段的點檢基礎(chǔ)管理,重大檢修項目以傾向管理為依據(jù),逐步實現(xiàn)狀態(tài)維修;實施1至2條主作業(yè)線在線監(jiān)測,初步實現(xiàn)遠程(網(wǎng)絡(luò))診斷,形成設(shè)備診斷技術(shù)中心;強化診斷技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新,在冶金設(shè)備(特別是軋鋼設(shè)備)故障診斷技術(shù)上有所突破,形成武鋼特色的專有技術(shù)。
武鋼設(shè)備診斷的發(fā)展方向具體可以體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.武鋼設(shè)備診斷工作將沿兩條主線來發(fā)展:一是以發(fā)展設(shè)備點檢量化為組織形態(tài)傾向管理工作;二是有選擇地推進實施設(shè)備的在線監(jiān)測與診斷。以先進診斷技術(shù)為手段進行設(shè)備狀態(tài)傾向管理,將極大地豐富武鋼的點檢作業(yè)內(nèi)涵,并將以一定的規(guī)模在設(shè)備管理中發(fā)揮作用。
2.在線監(jiān)測與診斷越來越受到重視,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與發(fā)展,使遠程(網(wǎng)絡(luò))診斷成為可能。隨著武鋼設(shè)備管理計算機信息系統(tǒng)的建成投運,設(shè)備狀態(tài)信息的有效、可靠、及時傳遞,將使設(shè)備診斷更加有效地運行。
3.目前提及的在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)大多以掌握設(shè)備狀態(tài)信息為目的,隨著企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高,許多工藝參數(shù)也成為受監(jiān)控的對象。因此,結(jié)合工藝參數(shù)進行監(jiān)測的“工況監(jiān)測”系統(tǒng)將更具實際意義,這類系統(tǒng)將為用戶提供三類信息服務(wù):一是給生產(chǎn)操作者提供工藝狀態(tài),控制工藝指標;二是給設(shè)備管理者提供設(shè)備狀態(tài)信息,制定合理的維修計劃;三是對產(chǎn)品質(zhì)量異議或突發(fā)的生產(chǎn)、設(shè)備故障提供動態(tài)信息記錄,以分析原因。
4.武鋼設(shè)備診斷委員會將成為武鋼設(shè)備檢測與診斷的專業(yè)技術(shù)支撐力量,與現(xiàn)場設(shè)備管理人員結(jié)合,加之與社會力量的合作,將形成完整的、有廣度又有深度、具備較強綜合診斷能力的有機體系,并以此全面推動武鋼的設(shè)備診斷向高水平、高效益方向發(fā)展,切實保障設(shè)備功能的可靠性,同時降低維修成本,獲取更好的經(jīng)濟效益。
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