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冶金設備診斷已演變為核心技術

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冶金設備診斷已演變為核心技術

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【摘要】:
摘要随着計算機和網絡技術的發展,基于Internet的設備遠程狀态監測與故障診斷具備了可行性,為傳統的設備狀态監測和故障診斷技術賦予了新的含義。   近年來,我國鋼鐵行業設備狀态檢測與故障診斷技術得到了快速發展,在保證設備安全、穩定、長周期優質運行方面發揮了作用。随着計算機和網絡技術的發展,基于Internet的設備遠程狀态監測與故障診斷具備了可行性,為傳統的設備狀态監測和故障診斷技術賦予了新的含
  摘要随着計算機和網絡技術的發展,基于Internet的設備遠程狀态監測與故障診斷具備了可行性,為傳統的設備狀态監測和故障診斷技術賦予了新的含義。
 
  近年來,我國鋼鐵行業設備狀态檢測與故障診斷技術得到了快速發展,在保證設備安全、穩定、長周期優質運行方面發揮了作用。随着計算機和網絡技術的發展,基于Internet的設備遠程狀态監測與故障診斷具備了可行性,為傳統的設備狀态監測和故障診斷技術賦予了新的含義。
 
  近日,為加強設備檢測與遠程診斷技術的深入研究與經驗交流,促進該項技術的廣泛應用,河北省冶金學會聯合山東、江蘇、山西、湖北、陝西省金屬學會以及冶金信息裝備網在青島共同舉辦了2014年鋼鐵企業設備故障遠程診斷技術與無損檢測交流會。
 
  會上,近百位國内專家、學者和長期從事冶金設備工作的科研及設備管理人員,以設備監測、遠程診斷技術、探傷設備為主題,就設備運行、改造、維護、故障診斷技術創新等方面的成果、經驗,開展了探讨與交流。與會人士認為,在冶金企業設備維護人員的努力下,設備診斷技術已經變為企業競争的核心技術之一。
 
  設備診斷技術有助避免事故損失
 
  冶金設備的突發故障往往給企業帶來巨大損失。例如,某鋼廠TRT透平發電機自2012年3月出現故障隐患,長期以來一直未得到解決,于2014年7月7日被迫停機,至8月11日從修理廠返回,共停機約100多天,直接損失為300多萬元。
 
  而設備診斷技術可以預測故障隐患,在判斷設備制造裝配精度和延長設備壽命方面也可以起到一定作用,幫助企業規避風險與損失。例如,某鋼廠爐頂齒輪箱通過監測診斷,延長運行時間18個月。
 
  目前,冶金設備監測診斷技術機械故障診斷已形成以振動、聲發射監測診斷,油樣分析,電流監測和溫度監測為主,其它技術為輔的格局。其中,振動監測診斷是目前研究和應用最具生機與活力的一項技術。機器内部發生異常時,一般都會伴随着出現異常振動、聲音和設備性能的變化,通過對機械振動的測量和分析,可以不停機或不解體設備對設備劣化的部位和故障的性質作出判斷。振動測試的技術和儀器都比較成熟,在企業中得到了大量的應用,産生了較大的經濟效益和社會效益。
 
  此外,聲發射監測技術、應力應變監測技術、磁記憶監測技術、油液監測技術、油液測溫技術、低速重載設備監測診斷等技術已得到廣泛采用。這些技術與常見的監測診斷技術相結合,可以有效進行低速重載設備的早期故障識别。
 
  先進技術還須企業高管正确認識
 
  雖然設備監測診斷技術能夠幫助企業避免經濟損失,但在實際推廣運用中并不是一帆風順。北京工業大學高立新教授指出,一些企業管理層缺乏對設備診斷技術的正确認識。
 
  一是認為設備總是要壞的,監測沒有用。實際上監測可以避免一些惡性事故的發生。江南某高線廠精軋機檢修完畢,準備在48小時後投入運行。這時,某單位診斷人員在檢修前的振動在線監測系統頻譜圖上發現錐箱Z3/Z4齒輪齧合邊頻與II軸軸頻相等,随即向高線廠維護負責人報告了該故障隐患。他們重新開箱檢查後發現,Z3齒輪沿軸向出現穿透性裂紋,立即更換後避免了一起惡性事故。
 
  二是看到設備一直沒出問題,因降成本壓力大,不想上監測系統。某鋼廠用了6年的50噸轉爐耳軸傾動機構突發故障,停産196小時(8.16天),造成700萬元以上的直接經濟損失,遠遠超過6年來降低的成本。而實際上這種間歇性低速重載設備的隐患是可以監測出來的,這一颠覆降成本效益的損失完全可以避免。
 
  三是認為振動離線檢測可以取代在線監測系統。其實對于一些中高端産品,例如鋼簾線、冷軋闆、矽鋼闆,離線系統很難捕捉到故障早期特征,而且無法記錄軋制每一塊原材料的時刻,從而也就無法知道影響産品質量的準确原因。更重要的是,某些新型複雜機電系統不容許維護人員用手持式儀器靠近設備,例如煉鐵高爐爐頂齒輪箱附近煤氣濃度高,冷連軋機組機架進行封閉式軋制等場合都不許靠近。因此,在軋制品種鋼或者新建具有國際競争力生産線的企業,應有比例地投運在線監測診斷系統。例如邢鋼、宣鋼的高線軋機和承鋼熱軋線所有關鍵設備均安裝有在線監測系統。
 
  四是認為建新廠已經投入大量費用,再沒有資金投入,剛運行的新設備不須要上在線監測系統。某新建熱軋廠點檢工人聽見粗軋機下接軸平衡軸承座處一聲異響,人工檢測出該部位溫度升高。由于測溫儀無法識别軸承故障,停車後又恢複轉車。該部位又聽到一聲異響,同時伴有大量黑煙冒出,軋機停止運行。工人停機後發現該軸承嚴重燒損,多處融接在一起。由于下接軸軸頸燒損,僅在換上新接軸之前,熱連軋機R2下接軸平衡軸承的累計檢修時間就長達204小時,直接損失高達4420萬元。而某鋼企熱軋廠由于投入了在線監測系統,不僅在試車階段發現了制造廠的設備缺陷,而且從投産至今從沒有發生過惡性機械故障。
 
  狀态監測與網絡化點檢應用方興未艾
 
  設備管理的前沿是設備點檢,傳統的設備點檢是利用人的五感和簡單的儀器對設備進行定點、定期的檢查,找出設備的異常狀态,發現隐患,掌握設備的故障信息,以便采取相應的對策來消除設備隐患。這種原始的方法側重于人的五感,對人的依賴性很強,用簡單的儀器進行測試無法分析設備隐患的起因,或者說是什麼原因造成的設備的強烈振動,不能夠很好地制訂檢修方案,造成過修或欠修,使之成本升高。而不斷獲取設備在運行或相對靜态條件下的狀态信息,對這些信息進行分析和處理,并結合設備的曆史狀态來定量地掌握設備的技術狀态的方法,可以預測設備的壽命,為設備運行和按狀态維修提供技術支持。
 
  随着現代化大生産和科學技術的進步,設備結構越來越複雜,功能越來越完善,自動化程度也越來越高,有時設備會出現各種各樣減弱或失去預定功能的情況,造成多種設備事故。這就須要用先進的技術對設備的早期故障進行診斷,從而達到預知維修或狀态維修。網絡化點檢及故障診斷系統在對多種設備的監測中能夠滿足機械傳動部分狀态監測的需要,從而對設備進行評估來制定維修方案,消除設備隐患,提高設備利用率。
 
  網絡化點檢及故障系統是根據工業中設備狀态監測與故障診斷的需求,結合當前企業管理和診斷技術的發展趨勢,開發完成的一套基于Internet/Intranet的遠程設備狀态巡檢系統。網絡化點檢及故障系統采用B/S結構實現,授權用戶可以在任何個人計算機上通過IE浏覽器完成設備狀态監測和故障診斷工作,能夠确保領導和技術管理人員随時動态掌握設備狀況,制訂合理的設備運行和維護計劃。