冶金機(jī)械設(shè)備安裝運(yùn)行故障診斷方法研究

董 壯

（ 遼寧科技大學(xué)，遼寧 營口 115005）

冶金行業(yè)在我國占有重要地位，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。隨著各行業(yè)發(fā)展以及市場對冶金行業(yè)生產(chǎn)需求持續(xù)增長，對其生產(chǎn)力提出更高要求，冶金技術(shù)優(yōu)化以及各種機(jī)械設(shè)備升級是實(shí)現(xiàn)行業(yè)生產(chǎn)力突破的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)階段，各種冶金技術(shù)已足夠滿足市場需求，機(jī)械設(shè)備同樣比較先進(jìn)，但實(shí)際冶金設(shè)備安裝運(yùn)行過程中，往往由于多種故障因素影響，造成企業(yè)生產(chǎn)力下降。對此，文中對冶金機(jī)械設(shè)備在安裝運(yùn)行時(shí)普遍存在的故障原因進(jìn)行分析，并給出有效的診斷方法建議，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

1 冶金機(jī)械設(shè)備安裝運(yùn)行故障類型

冶金行業(yè)生產(chǎn)主要以機(jī)械化模式進(jìn)行作業(yè)，隨著我國科技發(fā)展，各種先進(jìn)冶金設(shè)備不斷被研制出來并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，但生產(chǎn)效率高的緊密機(jī)械設(shè)備，更容易出現(xiàn)各類故障，影響冶金企業(yè)整體生產(chǎn)力。通過對冶金機(jī)械設(shè)備安裝運(yùn)行過程進(jìn)行調(diào)研，常見故障類型主要有以下幾種：

1.1 設(shè)備連接故障

連接故障是所有冶金機(jī)械設(shè)備最常見問題。技術(shù)人員在安裝設(shè)備過程中，由于疏忽或其他各種原因，造成設(shè)備部件之間出現(xiàn)連接不牢問題，插頭松動(dòng)或部分連接位置松動(dòng)，導(dǎo)致電力連接不通暢，電流中斷或者動(dòng)力無法穿到等現(xiàn)象。通常此類故障較為簡單，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并檢查整改后，通常不會(huì)對冶金生產(chǎn)造成過于嚴(yán)重影響。

1.2 設(shè)備溫度過高問題

現(xiàn)階段各種冶金設(shè)備比較先進(jìn)，構(gòu)造復(fù)雜程度高，精密部件較多，且對于溫度影響較為敏感。在冶金生產(chǎn)當(dāng)中設(shè)備由于摩擦、電流負(fù)荷超標(biāo)或冷卻系統(tǒng)作用不明顯等原因，造成設(shè)備自身溫度過高，可能造成精密部件失靈、損壞。設(shè)備運(yùn)行溫度超出設(shè)計(jì)最大溫度，在冶金機(jī)械設(shè)備故障中發(fā)生頻率高，但引發(fā)因素多樣，技術(shù)維修人員在檢查診斷時(shí)難度較高，但經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員往往會(huì)通過設(shè)備溫度高低，判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障。

1.3 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生噪聲

冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不可避免會(huì)產(chǎn)生各種聲音。一般情況下，冶金設(shè)備在正常生產(chǎn)過程中，除了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，不會(huì)產(chǎn)生其他噪聲，只有在發(fā)生故障的情況下，才會(huì)在相應(yīng)故障部位產(chǎn)生特別噪聲。一些維修人員常常通過設(shè)備發(fā)出噪聲部位，判斷故障發(fā)生大概位置。設(shè)備產(chǎn)生噪聲主要有兩種原因，一是機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)不合理，另外一種原因是技術(shù)人員在安裝過程中，質(zhì)量不合格，設(shè)備部件連接不夠緊密，約束力不足，設(shè)備啟動(dòng)后，部件之間產(chǎn)生摩擦或碰撞，產(chǎn)生噪音，同時(shí)加劇部件磨損，甚至造成設(shè)備無法運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.4 設(shè)備振動(dòng)故障

設(shè)備振動(dòng)故障發(fā)生頻率同樣較多，冶金設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高，影響傳動(dòng)系統(tǒng)云狀因素多，各種管道無聊運(yùn)輸過程中，管道轉(zhuǎn)彎處在長期沖擊力作用下，極易出現(xiàn)振動(dòng)故障，包括轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)位置由于其運(yùn)動(dòng)機(jī)理，同樣容易產(chǎn)生振動(dòng)故障。另外，技術(shù)人員安裝設(shè)備時(shí)，沒有嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行安裝，或安裝完成后未仔細(xì)檢查，出現(xiàn)部件之間連接不牢，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)引起振動(dòng)故障發(fā)生。冶金設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，部件之間或設(shè)備與物料之間發(fā)生振動(dòng)故障，必須及時(shí)進(jìn)行排查故障部位，并采取有效措施解決，否則，設(shè)備在長時(shí)間振動(dòng)故障下運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)幅度不斷增大，加快設(shè)備損耗，最終造成設(shè)備癱瘓，影響整體生產(chǎn)效率。

1.5 設(shè)備老化問題

鋼鐵冶金企業(yè)為滿足龐大的市場需求，以及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，冶金生產(chǎn)往往不間斷進(jìn)行，各種機(jī)械設(shè)備持續(xù)處于工作狀態(tài)，及時(shí)有技術(shù)人員定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，但設(shè)備磨損、老化速度依然很快，縮短設(shè)備實(shí)際使用年限。這類故障在冶金生產(chǎn)中比較少，因?yàn)槠髽I(yè)技術(shù)人員需要定期檢查設(shè)備狀態(tài)，對于老化情況嚴(yán)重設(shè)備進(jìn)行及時(shí)更新，避免影響企業(yè)生產(chǎn)效率。

2 冶金機(jī)械設(shè)備安裝注意事項(xiàng)

企業(yè)在冶金生產(chǎn)過程中，為防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，設(shè)備安裝前，對所有準(zhǔn)備安裝零部件進(jìn)行清洗，保證其清潔不沾染泥垢等雜質(zhì)，避免設(shè)備運(yùn)行時(shí)因污垢等因素造成故障隱患。對設(shè)備安裝現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行打掃清理，包括設(shè)備基礎(chǔ)檢查，確保安裝環(huán)境不會(huì)阻礙冶金設(shè)備正常作業(yè)。在設(shè)備安裝時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)對各個(gè)設(shè)備安裝部件質(zhì)量進(jìn)行檢查，對于存在缺陷等殘次品部件更換，檢查零部件安裝數(shù)量，確保設(shè)備安裝不會(huì)出現(xiàn)缺少零件問題。另外，安裝過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)備安裝要求規(guī)范操作，根據(jù)冶金設(shè)備安裝條件以及設(shè)備類型、型號(hào)制定合理的安裝方案，進(jìn)而高效完成設(shè)備安裝工作。在設(shè)備日常生產(chǎn)作業(yè)期間，企業(yè)技術(shù)人員必須定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，重點(diǎn)故障發(fā)生頻率較高的關(guān)鍵部位，對磨損、老化嚴(yán)重部件進(jìn)行更換。為企業(yè)高效冶金生產(chǎn)提高有力保障。

3 冶金機(jī)械設(shè)備診斷方式

3.1 現(xiàn)場視聽檢查

冶金設(shè)備經(jīng)過安裝之后，在正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，其各項(xiàng)工作指標(biāo)會(huì)穩(wěn)定在一定的數(shù)值區(qū)間內(nèi)。企業(yè)冶金生產(chǎn)設(shè)備操控人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障時(shí)，最直接的診斷方式是通過視、聽感檢查設(shè)備狀態(tài)。設(shè)備安裝完成后，仔細(xì)對各個(gè)連接部位尤其是設(shè)備插頭處進(jìn)行檢查，保證各個(gè)部件之間連接緊密。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，通過儀表參數(shù)觀察設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖1所示設(shè)備，若兩次試運(yùn)行儀表參數(shù)存在異常，表示冶金設(shè)備有故障。隨后根據(jù)設(shè)備電機(jī)、管道以及泵工作聲音判斷是否存在故障，如圖2所示。根據(jù)不正常噪聲位置，排查故障部位[1]。一般設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，哪個(gè)部位產(chǎn)生異常聲音，證明哪里出現(xiàn)故障，利用此條件，能夠有效診斷部分設(shè)備故障，初步判斷冶金設(shè)備故障位置以及故障類型。

圖1 帶儀表冶金機(jī)械設(shè)備

圖2 冶金設(shè)備故障人工檢查

3.2 觸聞配合診斷

設(shè)備出現(xiàn)溫度過高或發(fā)出異味同樣是產(chǎn)生故障的表現(xiàn)。企業(yè)設(shè)備維修人員在進(jìn)行設(shè)備故障排查時(shí)，可以通過觸覺感受設(shè)備不同位置溫度變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一部位溫度過高時(shí)，利用溫度計(jì)測量設(shè)備實(shí)際溫度，若高于設(shè)計(jì)溫度上限，表明該設(shè)備可能發(fā)生的故障。冶金設(shè)備受溫度影響較大的部位重點(diǎn)是配電箱位置，電源纜線數(shù)量多，電流負(fù)荷超標(biāo)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，造成整個(gè)配電箱溫度過高。技術(shù)人員在檢查設(shè)備溫度時(shí)首先檢查電箱位置，通過溫度計(jì)測量，發(fā)現(xiàn)實(shí)際溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍，進(jìn)而判斷設(shè)備配電箱是否產(chǎn)生故障。另外，冶金設(shè)備在電路板發(fā)生燒損或管道泄漏時(shí)，會(huì)發(fā)出不同程度異味，冶金生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)此問題，可立即通過嗅覺檢查異味位置來源，并通過異味特點(diǎn)判斷設(shè)備故障種類。但冶金設(shè)備故障發(fā)出的氣味一般具有一定毒性，影響技術(shù)人員身體健康，必須做好相應(yīng)防護(hù)措施。

3.3 參閱數(shù)據(jù)資料診斷

冶金機(jī)械設(shè)備廠家在生產(chǎn)制造設(shè)備過程中，會(huì)對其正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行記錄、調(diào)試。冶金企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)備故障診斷，可以通過記錄設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)儀表數(shù)值以及各部件工作狀態(tài)，對比設(shè)備廠家提供的參考數(shù)據(jù)，分析其中異常數(shù)據(jù)，進(jìn)而找出存在工作異常數(shù)據(jù)的設(shè)備部位，判斷產(chǎn)生故障大概類型。這種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)對照參考數(shù)據(jù)方式診斷故障，必須對實(shí)際冶金生產(chǎn)中設(shè)備作業(yè)環(huán)境以及工作狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，確保采集到的數(shù)據(jù)及其相應(yīng)位置信息準(zhǔn)確。

3.4 聲學(xué)設(shè)備檢查

企業(yè)技術(shù)人員雖然可以通過現(xiàn)場觀察，一定程度上判斷設(shè)備故障部位以及設(shè)備故障類型，但由于絕大大多數(shù)技術(shù)人員工作經(jīng)驗(yàn)以及能力水平不足，無法保證故障排查精準(zhǔn)度。因此。利用先進(jìn)的精密儀器進(jìn)行設(shè)備故障檢查，能夠有效提高檢查、維修效率。常見冶金機(jī)械設(shè)備故障表現(xiàn)特征為發(fā)出的聲音不同于正產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，一般發(fā)生故障部位會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，雖然通過人體聽覺能夠大致判斷故障位置，當(dāng)該位置不見較多時(shí)，技術(shù)人員無法準(zhǔn)確找出故障部件，且不能明確故障類型[2]。聲學(xué)檢測設(shè)備針對設(shè)備發(fā)出的異常聲音進(jìn)行采集、分析，根據(jù)異常聲音特點(diǎn)準(zhǔn)確判斷冶金設(shè)備故障類型，檢測異常聲音分貝大小，精準(zhǔn)定位設(shè)備故障部位，有效避免人為檢查誤差。

3.5 振動(dòng)設(shè)備檢查

冶金生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備幾乎均由各種金屬材料構(gòu)件組成，只有極少數(shù)的非金屬部件。在實(shí)際冶金生產(chǎn)當(dāng)中，設(shè)備在不同作業(yè)環(huán)境下，其部件振動(dòng)頻率有所不同，但冶金設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，振動(dòng)頻率會(huì)處在固定區(qū)間，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，故障部位振動(dòng)頻率會(huì)發(fā)生變化，不在正常振動(dòng)數(shù)值范圍內(nèi)。由于振動(dòng)頻率變化無法通過人為直接觀察進(jìn)行判斷，有企業(yè)研制出專業(yè)振動(dòng)檢測設(shè)備，冶金技術(shù)人員通過此設(shè)備進(jìn)行異常振動(dòng)故障檢查。通常冶金機(jī)械設(shè)備在安裝完成后，會(huì)在每個(gè)關(guān)鍵工作運(yùn)轉(zhuǎn)部位安裝振動(dòng)傳感器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中精確檢測不同部位所產(chǎn)生的振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)[3]。冶金設(shè)備不同位置產(chǎn)生振動(dòng)頻率不同，出現(xiàn)故障原因也種類多樣，利用振動(dòng)檢測設(shè)備采集設(shè)備振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)，分析不同振動(dòng)波形，從而精準(zhǔn)判斷冶金設(shè)備故障類型，并且按照不同部位振動(dòng)頻率差異，進(jìn)行故障位置精準(zhǔn)定位。顯著提高冶金設(shè)備故障診斷、維修效率與精準(zhǔn)性。

4 結(jié)論

冶金行業(yè)發(fā)展依靠機(jī)械化作業(yè)，機(jī)械設(shè)備能夠保證安裝、生產(chǎn)工作正常、高效進(jìn)行，對冶金生產(chǎn)企業(yè)極其重要。但實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，往往無法避免各種機(jī)械設(shè)備故障發(fā)生，更多是通過有效的設(shè)備日常維護(hù)管理，降低故障發(fā)生幾率。對此，通過文中所述的幾項(xiàng)故障診斷方式，進(jìn)行準(zhǔn)確的機(jī)械設(shè)備故障診斷，及時(shí)采取相應(yīng)的維修措施，有助于提升企業(yè)整體生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)在行業(yè)中保持足夠的競爭力，推動(dòng)企業(yè)乃至冶金行業(yè)進(jìn)步。