建立设备状态监测网络化平台,提高转动设备管理现代化水平
设备状态监测技术是对设备技术状态是否完好的一系列监测技术方法和手段、随科学技术的发展而发展起来的一门学科。它的推广和应用,将为设备管理水平的提高,提供一个广阔的天地。
一、 设备状态监测诊断技术概述
1、设备状态监测诊断的含义
设备状态监测诊断是指:在设备运行过程中,用人工或专用仪器、工具,按照规定的监测点进行间断或连续监测,及时掌握设备的运行技术状态,及早发现设备异常和故障并分析其原因,判断故障的部位和程度,预测故障发展趋势和技术状态变化,并采取相应措施。
从上述定义中可看出,设备状态监测诊断包括了状态监测、分析诊断、故障处理三个过程,包含了设备运行(使用)、维护、检修的全过程,是保证生产的一种重要手段。
2、开展设备状态监测诊断的目的和意义
目的:在设备的日常巡检中,应用先进的监测仪器和诊断技术,加强主要设备的状态监测力度,量化巡检数据,及时掌握设备运行状态,及早发现设备异常和故障,跟踪和分析故障发展趋势,真正做到运行设备故障预知和计划检修。
意义:提高设备管理水平;保证产品质量,提高设备的可靠性和维修性;避免重大事故的发生,减少事故危害性;可以获得潜在的巨大的经济效益和社会效益。
3、设备状态监测诊断的技术方法
(1)振动监测:频谱分析、全息谱技术等。
(2)温度监测:接触式、非接触式(红外)、红外热像等。
(3)裂纹监测:超声探伤、射线探测、声发射法等。
(4)磨损监测:油样光谱分析、铁谱分析、磁塞等。
(5)泄漏监测:皂液检测、超声检漏等。
(6)腐蚀监测:腐蚀检查仪、超声探测、超声测厚等。
(7)噪声监测:噪声频谱分析等
(8)应力、应变监测:直接测量(应变计)、应变电阻测量等。
二、 设备管理的历史发展和设备状态监测诊断技术的应用
1、设备管理的历史发展――从事后维修到预防维修、再到预知维修
设备管理是随着工业生产的发展,设备现代化水平的不断提高,以及管理科学和管理技术的发展而逐步发展起来的。19世纪初,由于机器的发明和应用,从而产生了设备维修问题。随着机器技术的进步,到20世纪初,设备维修工作逐渐从生产操作中分离出来,形成专门从事设备维修和管理的专门队伍,这时基本上实行的是设备坏了再修的事后维修制,专业人员以自身的经验进行管理和维修,尚未形成科学、系统的设备管理理论。
事后维修是设备在发生故障或性能下降到合格水平以下时采取的非计划维修方式。它的优点是:能充分利用零部件的寿命,减少修理次数。但随着生产技术不断发展,出现了流程生产和流水线,使它的缺点逐渐突出,一是故障的突发性,易造成设备损坏严重,维修被动和困难,使检修时间延长;二是故障的偶发性,往往会造成装置非计划停车,妨碍正常计划检修。
到20世纪40年代,由于工业化大生产的发展,出现了连续化生产流水线,事后维修常常使生产流程中断,影响生产,于是人们在生产中通过长期的经验积累,逐步总结出了以预防为主的定期维修方式,即预防维修制。
这种预防维修是设备在磨损急剧增加阶段,为防止意外损坏所进行的有计划维修方式。在早期以时间为基准,称为定期维修或定时维修,避免了事后维修的缺点,但易造成过剩维修。随着设备诊断技术的发展,就产生了以设备技术状态为基准的维修方式即状态监测维修。它根据设备的日常巡检、定期检查、状态监测和故障诊断所提供的信息,经过统计分析和数据处理,来判断设备的劣化程度,并在故障发生前有计划地进行适当维修。这也就是我们现在通常所说的预知维修。
2、利用计算机网络技术,实行设备状态监测诊断网络化管理
由于计算机、通讯、网络技术的发展,设备状态监测诊断技术的应用进入了一个新的历史发展时期。近几年,由于计算机技术的发展和知识的普及,上海石化在1997年就已建立了覆盖全公司的局域网(OA网),发展至今已与各事业部生产装置连通,形成了一套从上到下的计算机管理系统,实现了工厂计算机化管理。公司设动部也根据现代化管理的要求,积极开发和推广应用设备管理子系统,即将整个公司的设备管理纳入公司OA网,又自成体系,具有相对独立性。
为搞好转动设备运行管理,提高生产装置主要机泵完好率,通过对设备状态进行监测和分析,推广和应用设备状态监测技术,提高设备管理的现代化水平,真正做到运行设备的故障预知和计划检修,公司设动部对全公司范围设备状态监测诊断技术的应用进行了统一部署,推广应用“上海石化主要转动设备状态监测网络化管理系统”,将公司主要转动设备的现场管理纳入公司网络化管理范畴,实现计算机化管理。
三、 设备状态监测网络化管理系统的推广应用及实现的功能
1、上海石化股份公司设备状态监测工作现状及局限性
上海石化股份公司的设备状态监测工作始开展于80年代中后期,由当时的机械研究所成立状态监测室,负责对全公司大型转动设备实施离线式定期状态监测与分析,经过几年的努力,培养了一支从事状态监测工作的专业技术队伍。现该机构隶属于上海石化统谊设备检测公司。
各事业部的状态监测工作,由于种种原因,发展很不平衡。有的事业部在部分关键机组上配备了状态监测系统,有的配置了离线精密监测仪器,有的配置了一些简易监测仪器,相应的仪器使用人员和设备管理人员的素质更是参差不齐。工作缺乏延续性,随机性很强。
为了加强转动设备的状态监测工作,公司于2002年组织召开了有关工作专题会,对该工作做了重要部署,要求各事业部对主要转动设备开展以简易诊断为主的状态监测工作。运行一年多,公司设备状态监测工作较以往有了长足的进步。
目前,上海石化的状态监测工作的力度虽较以往加大了许多,也取得了一些成效,但采取的方式却比较传统。这种状态监测方式存在四大缺陷,一是过份依赖监测人员的主观能动性;二是这种方式与以往一样,没有改变过多依赖监测人员主观经验的现象(在此,将纯属于监测人员个人的经验称为主观经验,将各类主观经验经过留存、转变为大家可以学习接收的经验称为客观经验),该工作存在巨大的波动危机,难以长期稳定地向前推进;三是信息流不畅,监测信息难以有效地传递;四是各级设备管理的领导和设备管理部门无法有效地利用设备状态监测信息,未经转化的状态监测信息难以被充分利用。
2、上海石化主要转动设备状态监测网络化管理系统的推广应用及功能
在02年推广应用“重要转动设备简易状态监测”的基础上,03年推广应用“上海石化主要转动设备状态监测网络化管理系统”,将主要转动设备的状态监测工作纳入公司OA网,以达到信息资源共享、规范管理的目的。上半年已完成“上海石化主要转动设备状态监测网络化管理系统”总体方案设计,并先行在塑料部4套装置试点实施,取得了良好的效果。目前,该系统正在各事业部全面推广应用。如化工事业部已完成系统硬件配置、软件安装及人员培训工作,目前该系统正处于试运行阶段;涤纶事业部已完成与厂方的技术交流工作,目前正处于系统配置阶段;而其他事业部目前也正积极与厂方进行技术交流。
系统实施后,针对主要转动设备,可实现信息共享、资源共享和数据共享的功能。公司三级设备管理在此工作中也应有明确的分工。
公司设备动力部不仅可以方便地浏览到整个公司的设备状态现状,还可对状态监测信息进行处理。在监测网中的工作主要为各事业部状态监测工作的领导和监督。
公司监测中心作为技术职能部门,主要工作是协助公司设备动力部对系统的有效实施提供技术支持,其工作将由过去对少数大型机组的精密点检转变为对更多重要设备状态的浏览和分析,此外,还可承担各事业部专业人员的培训指导和系统维护的部分工作。
各事业部设备动力处工作主要为对各装置状态监测工作具体实施的领导和监督,引导下属各装置加大设备状态监测工作的力度。
装置设备科工作主要为点检工作站的维护和管理,负责确保采集数据的准确性和实时性。
四、 将要实现的管理功能
“上海石化主要转动设备状态监测网络化管理系统”的实施,除了实现“及时掌握设备运行状态,及早发现设备异常和故障,跟踪和分析故障发展趋势,真正做到运行设备故障预知和计划检修”的目的外,还能做到对设备的运行技术状态进行可靠性分析,并建立和利用本信息管理网络平台,结合设备管理的一些要求和目的,实现如下管理功能:
1、为做好转动设备档案管理工作,进一步规范主要转动设备的档案管理,将原有的设备技术档案重新进行整合,利用计算机建立电子档案,实现设备技术档案计算机化管理。主要内容如下:
(1) 设备技术特性表;
(2) 设备总装配图及有关零件图;
(3) 附属设备明细表(大型设备);
(4) 设备运行状态记录表;
(5) 设备检修情况汇总表;
(6) 设备润滑说明及加油记录表;
(7) 设备事故和故障情况记录表(附分析资料);
(8) 设备备件(易损件)清单及使用记录表;
(9) 设备检测、防腐、改造(装)、封存、报废等记录。
2、在建立电子档案的基础上,对设备的运行、检修、备品备件及故障,实现网络化动态管理:
(1)运行管理
对运行设备,加强现场设备巡检,运用设备状态监测技术,对设备进行状态监测,做好设备巡检和状态监测记录,及时了解和掌握运行设备的技术状态,确保装置安全稳定运行。设备巡检和状态监测记录通过计算机及时记入电子档案,便于上级部门查阅并监督。
(2)检修管理
对发生故障的设备,装置要根据巡检和状态监测数据及设备运行情况,分
析故障原因,正确判断故障发生的部位,制定检修方案,通过网络向领导和上级管理部门汇报,并向检修单位提出检修要求。检修单位根据装置提出的检修方案和要求,制定出检修施工方案,并加以实施。在检修过程中,检修人员严格按照检修规范进行拆卸和安装,并做好检修记录;装置设备管理人员要积极参与检修,按照验收标准和要求进行验收。
检修结束、试车验收后,设备管理人员及时将设备检修情况归入电子档案,做好设备检修情况汇总记录,便于专业人员和上级管理部门查阅。
(3)备品备件管理
将每台设备的备品备件(易损件)清单和使用情况归入电子档案,专业管理人员可通过网络随时查阅并及时掌握和了解备品备件的使用和储存信息,管理部门通过网络及时掌握库存信息,并及时向上级管理部门提出采购计划。
(4)故障管理
定期对设备故障进行统计汇总和归类,列出哪些设备故障属非正常失效故障,并对故障原因加以分析,形成电子文件后上传。
3、定期对上述管理工作进行汇总,并形成电子月报,上传供领导和上级管理部门查阅和决策。
4、该系统建成后,除满足上述设备管理需要外,将来它将向企业的ERP提供大量数据,为企业实现优化操作,优化控制等提供全面的数据。
五、 几点体会
1、设备状态监测只有与计算机网络系统相结合,才具有更加广阔的应用前景;
2、设备状态监测只有与设备管理系统相结合,并溶入到我们的设备管理系统中,才会取得更加实际的应用效果;
3、设备状态监测不但要及时发现故障,还要能对设备技术状态定期进行可靠性评价,才能对设备长周期稳定运行具有更加实际的意义。
2004年6月4日