試析怎樣控制化工設(shè)備的故障率

趙宗凱

（咸陽化學(xué)工業(yè)有限公司，陜西 咸陽 712000）

1 總論

當(dāng)今，隨著現(xiàn)代工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模越來越大。一個(gè)大型的設(shè)備往往由大量的工作部件組成，不同的部件之間互相關(guān)聯(lián)，緊密耦合。這一方面提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，為生產(chǎn)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效率。另一方面，由于影響系統(tǒng)運(yùn)行的因素驟增，使其產(chǎn)生故障或失效的潛在可能性越來越大。一個(gè)部件的故障常常會(huì)引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)甚至整個(gè)生產(chǎn)過程不能正常運(yùn)行及至癱瘓。

相反,只要通過對(duì)機(jī)械工況進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)其故障發(fā)展趨勢進(jìn)行早期診斷。便可以找出故障原因，并采取各種措施進(jìn)行維修保養(yǎng)，避免設(shè)備的突然損壞，使之安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)，例如，法國Gra—Velines電廠對(duì)其近400臺(tái)主輔設(shè)備進(jìn)行了兩年的狀態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)，結(jié)果表明，由于采用狀態(tài)維修，電廠實(shí)際節(jié)約了540多萬法郎〔尚未考慮停工造成的損失〕。

可見，機(jī)械設(shè)備故障診斷、監(jiān)測技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用，開展機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如何實(shí)現(xiàn)化工設(shè)備的“零故障”呢？本文筆者展開了相應(yīng)的論述，闡述了自己的相關(guān)觀點(diǎn)。

2 設(shè)備采購需嚴(yán)控質(zhì)量，科學(xué)設(shè)計(jì)，正確安裝

設(shè)備在出廠前，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工、組裝的一系列流程中不可避免的會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷、工藝?yán)吓f、加工設(shè)備問題、加工人員疏忽等因素出現(xiàn)帶有瑕疵的產(chǎn)品。并依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要選用與之匹配的外形尺寸、規(guī)格型號(hào)等技術(shù)參數(shù)的設(shè)備是實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)“零故障”的第一道關(guān)口。 因而，在采購設(shè)備中要勤考察、多比較、嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，采購管理包括項(xiàng)目可行性研究、設(shè)備調(diào)研選型、簽訂供貨合同、到貨設(shè)備的提貨、安裝、調(diào)試和交付驗(yàn)收等諸環(huán)節(jié)。項(xiàng)目可行性研究要根據(jù)市場狀況和本單位經(jīng)濟(jì)實(shí)力確定其可行性及經(jīng)濟(jì)性，一但批準(zhǔn)可以實(shí)施即可進(jìn)入設(shè)備選型階段。設(shè)備選型可通過銷售商、代理商、生產(chǎn)企業(yè)廣告等多種形式搜集有關(guān)技術(shù)資料，選型原則是應(yīng)使其功能、量程、分辨率、準(zhǔn)確度等技術(shù)參數(shù)滿足測試項(xiàng)目的要求，其次還要考慮價(jià)格的可比性、通用性、運(yùn)輸及安裝條件能否符合本單位的實(shí)際情況。簽定供貨合同需注意的事項(xiàng)有要注明價(jià)格中是否包括運(yùn)費(fèi)和保險(xiǎn)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和遇有質(zhì)量爭議時(shí)的解決辦法等。設(shè)備到貨后要及時(shí)組織開箱驗(yàn)收，檢查裝箱單是否與實(shí)物相符，儀器設(shè)備是否完整。

設(shè)備在生產(chǎn)施工階段中也存在著違規(guī)安裝導(dǎo)致的隱患，如歪斜、松動(dòng)、基礎(chǔ)不牢、振動(dòng)等，亦是“故障”的來源之一。因而在設(shè)備進(jìn)廠初期的安裝階段也是杜絕“故障”苗頭產(chǎn)生的第二道防線，依照設(shè)計(jì)要求要將設(shè)備安裝在規(guī)定的地點(diǎn)、合理的位置、平穩(wěn)固定、夯實(shí)基礎(chǔ)，確保設(shè)備工作環(huán)境符合設(shè)備技術(shù)要求。遇有包裝破損時(shí)，提貨時(shí)必須由交付方出證明，開箱時(shí)應(yīng)有交付方人員在場，以防設(shè)備損壞而責(zé)任不明。設(shè)備的安裝、調(diào)試應(yīng)由具有專門技術(shù)的人員承擔(dān)，有些設(shè)備需由生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行安裝、調(diào)試和培訓(xùn)操作人員時(shí)，應(yīng)在合同中注明。儀器設(shè)備安裝調(diào)試后經(jīng)計(jì)量檢定或校驗(yàn)合格即可進(jìn)行交付驗(yàn)收，并填寫儀器設(shè)備驗(yàn)收單。另外還應(yīng)注意的是儀器設(shè)備應(yīng)安裝在與其相適應(yīng)的環(huán)境中，如恒溫槽、恒濕、防震、防靜電、通風(fēng)、防潮、防塵等。有些設(shè)備安裝還有少量土建工程，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。

3 規(guī)范操作，合理使用，重視日常維護(hù)保養(yǎng)

設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)就預(yù)先規(guī)定了它的使用條件。如：電壓、轉(zhuǎn)速、安裝條件及溫度等，都是根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)決定的。根據(jù)預(yù)定使用條件而設(shè)計(jì)的設(shè)備，如果嚴(yán)格遵照使用條件運(yùn)行，產(chǎn)生故障的概率就會(huì)很低。否則，如違章操作、強(qiáng)制運(yùn)行，就會(huì)造成“故障率”明顯增高。所以，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用過程中的“零故障”，則必須嚴(yán)格設(shè)備操作程序、操作規(guī)范，要正確使用，不能強(qiáng)迫運(yùn)行、不超負(fù)荷運(yùn)行，做好運(yùn)行前準(zhǔn)備，根據(jù)生產(chǎn)需要合理調(diào)整，定期檢查與維護(hù)，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)隨時(shí)緊固，按質(zhì)按量對(duì)規(guī)定部位進(jìn)行加油等，以滿足設(shè)備的工作條件。

復(fù)原就是恢復(fù)到原有的正常狀態(tài)。一臺(tái)設(shè)備，即使恪守安裝條件、使用條件，隨時(shí)間的推移還是會(huì)發(fā)生“老化”，產(chǎn)生“故障”。因此，使隱患的劣化明顯化，使之恢復(fù)至正常狀態(tài)，這就必須重視設(shè)備的日常維護(hù)、檢查和保養(yǎng)。怎樣測定老化，其限度為多少，如何設(shè)定設(shè)備原有的正常狀態(tài)，這些都是必要的前提。而正確地檢查，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和修理，則是實(shí)現(xiàn)設(shè)備“零故障”的重要措施。

4 建立設(shè)備檔案和臺(tái)帳，編規(guī)立制，整章度量

檢驗(yàn)儀器設(shè)備到貨后，由設(shè)備管理員與檢驗(yàn)人員共同開箱，將隨機(jī)材料如裝箱單、使用說明書、合格證、維修證、圖紙等搜集齊及時(shí)建立設(shè)備檔案，給每臺(tái)儀器設(shè)備編一個(gè)設(shè)備編號(hào)，并將儀器設(shè)備購置申請(qǐng)單、訂貨合同、發(fā)票復(fù)印件及儀器設(shè)備驗(yàn)收單等一并存檔，與儀器設(shè)備調(diào)試完畢后，還需建檔的資料有操作規(guī)程、自校規(guī)程、儀器設(shè)備使用登記、計(jì)量檢定證書和校驗(yàn)證書、比對(duì)及驗(yàn)證試驗(yàn)記錄、維修記錄、報(bào)廢單、事故報(bào)告單及損壞、故障、修理等記錄儀器設(shè)備的使用說明書復(fù)印件交檢驗(yàn)人員保管使用，儀器設(shè)備檔案袋裝入專用檔案柜中保管，可達(dá)到整齊統(tǒng)一，防止丟失。

儀器設(shè)備我所設(shè)立了總臺(tái)帳和各檢驗(yàn)室分臺(tái)帳。儀器設(shè)備臺(tái)帳的主要內(nèi)容:有儀器設(shè)備名稱，規(guī)格型號(hào)、數(shù)量、單價(jià)、購買日期、制造廠、出廠編號(hào)、統(tǒng)一編號(hào)、檢定周期、檢定結(jié)果、低溫槽儀器設(shè)備操作，從臺(tái)帳上可以查出每年度儀器設(shè)備購置數(shù)量和價(jià)值，大于5萬元的儀器設(shè)備數(shù)量和價(jià)值，現(xiàn)有儀器設(shè)備的總臺(tái)數(shù)和總價(jià)值等信息資料，此外，還建立了儀器設(shè)備專人管理卡片，張貼在儀器設(shè)備上，卡片內(nèi)容有:儀器設(shè)備名稱，規(guī)格型號(hào)編號(hào)，管理者的姓名，照片，便于對(duì)儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，責(zé)任落實(shí)到人頭上。

為早日發(fā)現(xiàn)故障的“病根”、減免設(shè)備使用過程中的損失，對(duì)化工設(shè)備日常、定期維護(hù)檢修的規(guī)章制度便應(yīng)運(yùn)而生。編輯、制定、整理、度量規(guī)章制度，以實(shí)現(xiàn)“零故障”為目標(biāo)，在每個(gè)可能環(huán)節(jié)消滅“故障”源頭、抑制“故障”的產(chǎn)生、處理“故障”造成的后果。

5 巡回檢查，同步檢修與協(xié)同檢修

化工介質(zhì)的高危害性、生產(chǎn)的連續(xù)性對(duì)設(shè)備的可靠性提出了更高要求。要保證設(shè)備運(yùn)行可靠，必須建立健全設(shè)備巡回檢查制度。巡回檢查可分為：操作人員的巡回檢查、片區(qū)維護(hù)檢修人員的巡回檢查和現(xiàn)場技術(shù)管理人員的巡回檢查等。

化工生產(chǎn)的一個(gè)操作單元的各個(gè)設(shè)備之間、多個(gè)操作單元形成的子系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備之間、多個(gè)子系統(tǒng)形成的總系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備之間，一般都通過管道相連。生產(chǎn)原料從一端設(shè)備投入，產(chǎn)品從另一端設(shè)備產(chǎn)出，中間沒有間斷、停留與機(jī)械運(yùn)輸。這與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)介質(zhì)大多為流體、連續(xù)性生產(chǎn)的特點(diǎn)密切相關(guān)。這種特殊的生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備維護(hù)提出了對(duì)設(shè)備必須進(jìn)行同步、協(xié)同檢修的要求。

6 設(shè)備大修與中小修

（1）設(shè)備大修。設(shè)備大修制度作為設(shè)備維修體系的一種，是我國特有的維修模式。設(shè)備大修應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)備技術(shù)要求執(zhí)行，無特殊要求者，應(yīng)由各個(gè)企業(yè)根據(jù)設(shè)備情況靈活掌握。通常情況下，根據(jù)設(shè)備故障率的高低將設(shè)備使用期分為三個(gè)階段，即初始運(yùn)行期、相對(duì)穩(wěn)定期和衰老期。大部分大型設(shè)備經(jīng)過1年的初始運(yùn)行期和3～5年的穩(wěn)定期后即進(jìn)入了故障較高的衰老期，而小型設(shè)備的衰老期來得更早些。設(shè)備大修多在設(shè)備衰老期進(jìn)行。

停產(chǎn)大修停車時(shí)間長，可以科學(xué)安排設(shè)備大修，但不能安排所有設(shè)備同時(shí)大修。一方面受停車時(shí)間、維修力量限制;另一方面設(shè)備種類、設(shè)備質(zhì)量狀況、運(yùn)行環(huán)境條件的不同，致使設(shè)備的大修周期不可能統(tǒng)一。同一系統(tǒng)內(nèi)種類相同、檢修周期相近的設(shè)備可以分批實(shí)施大修。大修過程中，中小修周期到了的設(shè)備可協(xié)同進(jìn)行中小修，注意錯(cuò)開每批設(shè)備之間的大修時(shí)間。

盡管停產(chǎn)大修可以使設(shè)備大修的集中度降低，但往往時(shí)間緊、任務(wù)重、施工組織難度大，因此必須有效利用臨時(shí)的停車機(jī)會(huì)，盡可能多地將可實(shí)施的中小修與可實(shí)施的大修同步進(jìn)行，以便減少停車次數(shù)。

依據(jù)設(shè)備使用周期、使用狀態(tài)制定合理的停產(chǎn)大修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)部分設(shè)備大修與協(xié)同中小修的同步進(jìn)行，不僅僅延長了設(shè)備檢修周期、減少了設(shè)備故障率，還為企業(yè)增加了產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間和數(shù)量。

（2）設(shè)備中小修。設(shè)備中小修工作量相對(duì)較少、檢修時(shí)間較短，除在停產(chǎn)大修期中協(xié)同實(shí)施外，主要安排在臨時(shí)停車時(shí)進(jìn)行。化工生產(chǎn)要求實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷生產(chǎn)，但實(shí)際運(yùn)行中短時(shí)的局部子系統(tǒng)或操作單元停車或者總系統(tǒng)的臨時(shí)停車不可避免。如某關(guān)鍵設(shè)備的異常故障、巡檢中發(fā)現(xiàn)某種危及安全的隱患急需處理、某崗位人員的操作失誤、水電氣原料供應(yīng)不足等都可能產(chǎn)生臨時(shí)停車。此時(shí)是安排該系統(tǒng)或操作單元設(shè)備中小修同步檢修和協(xié)同檢修的最佳機(jī)會(huì)。這就要求化工企業(yè)中的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部門、維護(hù)部門以及管理部門加強(qiáng)監(jiān)管力度、完善巡檢制度、提高應(yīng)急處理能力，縮減臨時(shí)停車頻率及時(shí)間。

7 壓力容器、管道的維護(hù)檢修

化工生產(chǎn)的管道負(fù)責(zé)完成各設(shè)備之間介質(zhì)的輸送，管道相互連接，管道中的介質(zhì)具有流動(dòng)性、帶溫帶壓、易燃易爆、有毒有害。中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品由不同的儲(chǔ)罐完成介質(zhì)平衡與儲(chǔ)存，這些設(shè)備較大、較高，檢修時(shí)需進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部或登高作業(yè)。這些特點(diǎn)決定了要進(jìn)行壓力容器及管道的維護(hù)檢修必須安全可靠，且針對(duì)這些特殊設(shè)備要制定特殊管理制度，要及時(shí)、迅速地排除隱患，消除“故障”。

（1）壓力容器、管道的定期檢驗(yàn)。壓力容器和壓力管道是化工生產(chǎn)中的主要設(shè)備，屬于特種設(shè)備，對(duì)其設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、檢修與改造實(shí)施安全監(jiān)察，其維護(hù)檢修除應(yīng)重視日常維護(hù)中的巡回檢查外，重點(diǎn)是要開展定期檢驗(yàn)。定期檢驗(yàn)包括：每年至少一次的在線檢驗(yàn)和相隔一定運(yùn)行周期必須進(jìn)行的全面檢驗(yàn)。

（2）壓力容器、管道的定期檢修。壓力容器和壓力管道的檢修必須按安全技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。一般將檢驗(yàn)與修理結(jié)合進(jìn)行，與壓力容器和壓力管道相關(guān)的安全附件的定期校驗(yàn)、定期檢修也與定期檢驗(yàn)同步進(jìn)行。

（3）對(duì)壓力容器、管道檢修的要求。壓力容器、管道的檢修一般應(yīng)在停車的情況下進(jìn)行，應(yīng)將介質(zhì)排盡。對(duì)易燃易爆、有毒有害介質(zhì)需進(jìn)行吹除置換、清洗消毒;進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部檢修需從設(shè)備內(nèi)部有代表性的部位取樣分析，辦理相關(guān)進(jìn)塔入罐作業(yè)證方可進(jìn)行檢修。登高作業(yè)需帶安全帶，辦理登高作業(yè)證;在一些有易燃易爆介質(zhì)的生產(chǎn)現(xiàn)場或設(shè)備內(nèi)部檢修時(shí)，需對(duì)環(huán)境空氣取樣分析，辦理動(dòng)火作業(yè)證。生產(chǎn)中對(duì)系統(tǒng)的某臺(tái)設(shè)備檢修時(shí)，必須將其與系統(tǒng)斷開，防止相連設(shè)備管道中的介質(zhì)噴出傷人或造成燃爆、中毒事故。

8 提高技能，重視人本管理

購置設(shè)備的是人，安裝設(shè)備的是人，操作設(shè)備的是人，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)也是由人來進(jìn)行，采購環(huán)節(jié)保質(zhì)保量、使用環(huán)節(jié)規(guī)范操作、維護(hù)保養(yǎng)遵規(guī)運(yùn)行，一切都離不開人的因素，如果沒有人，那么實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)也是空談。人的心理上的“潛在缺陷”(維護(hù)人員或操作人員的意識(shí)或技能不足，故而發(fā)現(xiàn)不了潛在的缺陷)，是化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備“零故障”的嚴(yán)重阻礙。所以，杜絕人為因素也是消除“故障”的重中之重。

9 結(jié)語

化工企業(yè)生產(chǎn)能力是由各種設(shè)備形成的，是企業(yè)生產(chǎn)重要的技術(shù)基礎(chǔ)。為使企業(yè)創(chuàng)造安全、穩(wěn)產(chǎn)的良好環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化，必須加強(qiáng)企業(yè)設(shè)備管理現(xiàn)代化。

總之，“要想善其事，必先利其器”。設(shè)備“零故障”是化工企業(yè)高產(chǎn)高效的助力器。從生命周期理論看，一臺(tái)設(shè)備大致經(jīng)歷工業(yè)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)制造、使用、廢棄等幾個(gè)過程，努力實(shí)現(xiàn)設(shè)備“零故障”，減少設(shè)備購置支出、縮減設(shè)備維修費(fèi)用、改善設(shè)備技術(shù)狀態(tài)、延長設(shè)備使用壽命，節(jié)支降耗，旨在為企業(yè)獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益。

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