化工設(shè)備故障分析及預(yù)防維修措施探討

杜 超

（中國石油大慶石化分公司化工二廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

隨著社會發(fā)展水平的不斷提升，化工行業(yè)也在逐漸朝著更好的方向發(fā)展，這也意味著行業(yè)的競爭會越來越激烈。在化工生產(chǎn)的過程中，化工設(shè)備是必不可少的組成部分。為了提升化工企業(yè)生產(chǎn)的效率和企業(yè)綜合競爭力，保障生產(chǎn)的正常運行，提升化工設(shè)備運行的穩(wěn)定性非常必要，這也是實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的物質(zhì)基礎(chǔ)。

在實際化工生產(chǎn)過程中，設(shè)備故障不可避免。為了有效應(yīng)對化工設(shè)備的故障，提升設(shè)備運行質(zhì)量，應(yīng)深入了解化工設(shè)備的故障特點，采取針對性的措施對其進行預(yù)防和處理。只有提升對化工設(shè)備的維護及保養(yǎng)的力度，加強對化工設(shè)備的分析，才能從根本上提升化工企業(yè)運行的高效性和穩(wěn)定性。

1 化工設(shè)備概述

化工設(shè)備是指在開展化工生產(chǎn)時發(fā)揮作用的容器具以及器械的統(tǒng)稱。在化工生產(chǎn)過程中，為了能夠?qū)⒒ぴ霞庸こ珊细竦漠a(chǎn)品，需要經(jīng)過對產(chǎn)品進行預(yù)加工處理、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、對產(chǎn)物進行凈化等一系列操作，這類化學(xué)裝置被稱為化工設(shè)備。目前，化工設(shè)備被分為兩個不同的類別：一類是化工機器，其作用部件通常是運行的機械，如破碎機、離心機等；另外一類是化工反應(yīng)設(shè)備，如化工物料容器、反應(yīng)釜、換熱器等。

2 化工設(shè)備的主要故障類型

2.1 爆炸

（1）物理爆炸。物理爆炸是建立在發(fā)生物理變化而不觸及化學(xué)變化的基礎(chǔ)上，比如體系內(nèi)部的壓力以及溫度等客觀狀況發(fā)生了一定的變化，最終出現(xiàn)了爆炸現(xiàn)象。在物理爆炸狀況發(fā)生時，壓力會快速上升?；ぴO(shè)備物理爆炸能夠在常壓環(huán)境下發(fā)生，也能在超壓的狀態(tài)下發(fā)生。在正常操作壓力下發(fā)生的物理爆炸現(xiàn)象可能是由于高應(yīng)力的破壞造成的（設(shè)備容器的應(yīng)力超過材料的設(shè)計極限值而遭到一定的破壞），也有可能是因為低應(yīng)力的破壞作用造成的（如低溫環(huán)境、材料自身的缺陷等），這使得化工設(shè)備的容器壁應(yīng)力比材料的極限值低而形成一定的破壞作用。在超壓狀態(tài)下發(fā)生的化工設(shè)備爆炸，往往是由于未按照規(guī)定安裝排泄裝置或者裝置出現(xiàn)失靈的狀況，使得容器內(nèi)的氣體快速膨脹而超出設(shè)備的承載極限。通常情況下，這樣的破壞被歸為初級破壞形式。

（2）化學(xué)爆炸。發(fā)生化學(xué)爆炸時，化工設(shè)備內(nèi)部的物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化，具有速度快、反應(yīng)劇烈等明顯特征。當(dāng)化學(xué)爆炸完成后，物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)被改變。

2.2 腐蝕

在化工生產(chǎn)過程中，化工原料及其反應(yīng)過程大多數(shù)情況下具有一定的腐蝕性。腐蝕作用會使化工設(shè)備的容器壁厚度變薄，進而引發(fā)跑冒滴漏現(xiàn)象，嚴(yán)重時可能會使化工設(shè)備出現(xiàn)破裂、成為化工爆炸的根源。腐蝕可以被分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類：前者指的是金屬物質(zhì)與其相接觸的物質(zhì)之間產(chǎn)生一定的作用，進而對化工設(shè)備造成不同程度的破壞，其較為典型的特征為不產(chǎn)生電流；而后者指的是金屬物質(zhì)與電解質(zhì)的溶液之間產(chǎn)生作用而對化工設(shè)備產(chǎn)生破壞，相互作用的過程中有電流產(chǎn)生。

2.3 泄漏

在化工生產(chǎn)過程中，化工設(shè)備本身的密封不嚴(yán)、強腐蝕作用造成設(shè)備破裂等原因，可能使大量毒害氣體或者液體泄漏出來，從而引發(fā)比較嚴(yán)重的化學(xué)事故。當(dāng)有毒有害氣體或者液體達到一定量之后，就有可能導(dǎo)致人員中毒或者傷亡的事故產(chǎn)生，嚴(yán)重時可能引發(fā)爆炸現(xiàn)象，對社會產(chǎn)生巨大危害。

2.4 結(jié)垢

結(jié)垢是化工設(shè)備極為常見的一種現(xiàn)象。結(jié)垢主要存在于各種傳熱的過程中，也是諸多換熱裝置的常見問題之一。結(jié)垢量的增加會大大增加熱阻性，降低傳熱效率。因此對換熱器進行定期清洗非常必要，也是化工生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的重點問題。結(jié)垢對化工設(shè)備的危害較大，不僅造成嚴(yán)重的能量損失，而且縮短設(shè)備的使用壽命，所以需要定期對設(shè)備進行清潔處理。對于不同的結(jié)垢類型需要采取針對性的清潔措施，提升清潔的有效性，從而提升換熱器的使用壽命和運行效率。

3 化工設(shè)備的故障原因

3.1 設(shè)計不合理

現(xiàn)在的化工設(shè)備部分存在設(shè)計上的缺陷，設(shè)備無法與生產(chǎn)過程形成良好的配合，這使得化工設(shè)備的實際使用條件與設(shè)計環(huán)境之間存在較大差異，直接導(dǎo)致設(shè)備在工作過程中部分零部件出現(xiàn)應(yīng)力過高的現(xiàn)象，這不僅對設(shè)備自身的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的危險，也為一系列化工事故的發(fā)生埋下了隱患。

3.2 設(shè)備材料缺陷

部分化工設(shè)備的材料選擇與實際要求存在比較大的差異，如所使用的材料存在不合格或達不到標(biāo)準(zhǔn)的要求，鑄造、焊接等存在一定的問題，熱處理程度較大等，使得化工設(shè)備存在一定的變形狀況，這也是化工設(shè)備磨損嚴(yán)重的主要原因之一，使得化工設(shè)備的故障發(fā)生頻率升高。

3.3 制作質(zhì)量欠缺

化工設(shè)備的制作需要經(jīng)過毛坯準(zhǔn)備、切削加工以及熱處理等加工步驟，每一個制作環(huán)節(jié)的質(zhì)量都會對整個化工設(shè)備的質(zhì)量產(chǎn)生明顯且直接的影響。目前化工設(shè)備的生產(chǎn)過程還處于不完善的狀態(tài)，存在一定的制作缺陷，使得化工設(shè)備在實際投入生產(chǎn)時會表現(xiàn)出一些故障。

4 故障預(yù)防以及維修的策略分析

4.1 提升設(shè)備管理的科學(xué)性

為了有效預(yù)防化工設(shè)備故障，首先需要提升設(shè)備管理方法的科學(xué)性，管理的內(nèi)容涵蓋人員以及設(shè)備等?；ぴO(shè)備的故障預(yù)防以及維修的過程，需要建立在對化工設(shè)備運行狀態(tài)進行有效檢測以及對化工設(shè)備故障類型進行有效針對的基礎(chǔ)上的。以化工設(shè)備的每一個制作以及使用的環(huán)節(jié)作為主要的管理對象，借助管理學(xué)、質(zhì)量控制學(xué)以及信息反饋系統(tǒng)等工具，在設(shè)備使用周期內(nèi)對化工設(shè)備進行有效管理。設(shè)備故障的預(yù)防過程中，比較重要的一部分內(nèi)容是養(yǎng)護人員對設(shè)備的定期維護和保養(yǎng)。作為設(shè)備管理的相關(guān)人員，嚴(yán)格遵守相關(guān)的制度是非常必要的，要做到責(zé)任到人、細(xì)化職責(zé)，借助有效的考核機制，不斷提升化工設(shè)備管理的科學(xué)性、規(guī)范性以及有效性。借助合理有效的措施來充分提升員工在對化工設(shè)備進行檢修工作的積極性，提升故障預(yù)防以及檢修工作的有效性。

4.2 提升檢修人員的專業(yè)素養(yǎng)

為了從根源上對化工設(shè)備的故障進行有效控制，對相關(guān)的設(shè)備檢修人員的專業(yè)素養(yǎng)進行提升是非常必要的。這就需要企業(yè)為相關(guān)技術(shù)員工建設(shè)起一個能夠進行有效溝通和交流的平臺，借助系統(tǒng)性比較強的學(xué)習(xí)，對化工設(shè)備故障的發(fā)生原因進行剖析和了解，促使相關(guān)的設(shè)備操作人員深入了解設(shè)備的構(gòu)造以及原理，在使用的過程中能夠?qū)υO(shè)備進行養(yǎng)護、檢查以及故障排查等，提升化工設(shè)備的整體運行能力，有效應(yīng)對可能出現(xiàn)的化工設(shè)備故障。

4.3 加強對化工設(shè)備的維護保養(yǎng)強度

在化工設(shè)備使用的過程中，無論是溫度、壓力或者位移等狀況，都會直接影響化工設(shè)備的整體性能，嚴(yán)重時可能引發(fā)化工事故，影響正常的化工生產(chǎn)。定位器是化工設(shè)備中比較常見的一種零部件，它主要主要是依靠遠(yuǎn)程信號的控制來執(zhí)行相關(guān)的指令對化工設(shè)備的閥體進行控制。這一零部件比較常見的故障類型為信號故障，如果出現(xiàn)了信號故障，則需要對輸入以及輸出過程中的參數(shù)重新輸入即可。在日常運行的過程中，受到負(fù)荷大、腐蝕性等因素的影響，化工設(shè)備儀表的功能性以及精度會下降。為了能夠充分發(fā)揮出化工生產(chǎn)設(shè)備的性能，延長化工設(shè)備的壽命，需要定期對化工設(shè)備進行科學(xué)、合理的檢修，只有這樣化工設(shè)備才能為企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟價值。

5 結(jié)束語

隨著化工行業(yè)的發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的競爭逐漸激烈?；ぴO(shè)備是化工生產(chǎn)過程中的必要組成部分，其運行質(zhì)量在一定程度上決定著化工企業(yè)的綜合實力，也會影響整個化工企業(yè)的生產(chǎn)效率和所創(chuàng)造的經(jīng)濟價值。在長期的運行過程中，化工設(shè)備出現(xiàn)故障是不可避免的，因此需要了解其常見的故障類型，并采取針對性的措施提升設(shè)備運行的穩(wěn)定性，為化工安全、高效生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。