设备状态监测及故障诊断程序化管理在钢铁企业的应用与前景

摘要：本文以设备状态监测及故障诊断程序化管理在钢铁企业的应用与前景为题展开论述。首先，在概述部分中阐述了某钢厂采用设备状态监测及故障诊断技术的基础情况。然后，结合先关文献资料，对状态监诊技术的应用原理、优势作用做了简单分析。在此基础上，从程序化管理、选择受控设备，以及确定监测等级这几个方面出发，论述了该技术的程序化管理办法，并对运行的效果进行了评价。最后，分析了监诊技术在实际应用中存在的问题，就这些问题具体几点意见和建议，作为全文的总结。

关键词：设备状态监测；故障诊断；程序化管理；钢铁企业

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.185

1 概述

设备管理在企业运营中起着重要的作用。特别是作为拥有大量自动化、大型化设备的钢铁企业，对设备管理的要求更高。采用设备状态监测及故障诊断管理后，改变了以往钢铁企业事后维修、定期维修的模式，逐步实现了按照状态维系的方式。以上方式的改进，可谓在设备管理中开创了先河。在具体应用的过程中，应该从设备自身的特点出发，然后选择合理的监测设备、仪器。在此基础上，建立与之对应的状态监测与诊断技术体系。某钢铁公司通过多年的实践，开发出了一套设监诊程序化管理模式。该企业成立于2010年。企业自成立以来，就非常重视设备监测与故障诊断方面的工作。在2012年8月份，该钢铁企业采用点检定修的设备检维修模式。具体流程为：主体厂设专业点检员，专业点检员配有点检仪，建有设备功能精度系统。各炼铁厂、炼钢厂、热轧厂以设备特点为依据，将所有设备分为不同等级，并给出设备点检周期及定修周期，并录入设备功能精度系统。然后，系统会根据设定的周期给出每天的点检任务，点检根据点检任务开展点检，并将点检结果及处理意见录入系统，产生检修任务。最后，检修队伍接到检修任务后，开展检修。随着企业的快速发展，在设备监诊方面的技术不断提高。在2015年3月，企业将所有设备分类，然后在不同的类别中安排专门的监测管理员，负责设备的监测与诊断。当前，该企业的设备监测与故障诊断程序化管理工作更加专业、规范。

2 监诊技术

设备状态监测与故障诊断技术指的是：以监测仪器、分析仪器为支撑，及时了解设备的运行状态，评估出设备为正常运行状态还是存在异常现象。然后，针对异常设备，找出故障的具体位置，在分析原因的基础上，及时维修故障。状态监测有两种方式，分别是在线监测、离线监测。在线监测一般多用于重要设备，包括电动机、高炉鼓风机、轧机主电动机的关键部位。该监测方式由传感器、服务器、数据采集器、监测站，以及局域网组成。离线监测的方式是：技术人员采用人工作业的方式，收集设备温度、振动、超量表中的数据，然后根据以上数据分析设备的运行状态。在采集的过程中，技术人员可以根据设备的实际使用情况，自行确定出采集的周期。在状态监测及故障诊断中，包括多个项目。比如温度、压力、油质、应力、振动量等。其中，最长监测的指标为监测量。监测完成后，要求对得出的结果进行分析、处理，然后判断出故障的类型。最后，实施停机检查、验证。当状态监测及故障诊断系统完成对信号的传输后，可以将这些数据上传到企业的平台服务器当中。然后，专家只要打开浏览器或者客户终端，就可以进入到服务器当中，并判断出设备的运行状态。如果检测平台中出现异常数据后，远程公司与专家进行共同诊断，然后将诊断的结果发送到现场。这样，维护人员就可以准确找出故障，及时建立维修方案。

3 监诊技术的程序化管理

设备状态监测及故障诊断程序包括多个环节，比如监测仪器、受控设备的选择，监测等级的确定，监测标准的制定等。下面主要从三个方面进行分析。

3.1 选择监测仪器

当前，大部分钢铁企业的设备监测与诊断系统为离线模式。主要仪器为：数据采集器（902、904）、简易测振仪、红外线测温枪。以上仪器的产地均为北京。其中，简易测振仪的功能主要是对班组的数据进行采集。振通902由钳工班负责，随时对A类关键设备的状态进行监测。另外，安排设备状态监测管理员与其他技术人员对振通904设备进行监督、管理。如果设备出现运行方面的问题，应该认真分析故障的原因，并采取可行性的解决方案。

3.2 选择受控设备

在设备状态监测及故障诊断前，要求选择合理的受控对象。通常情况下，因为设备在结构、功能、寿命方面存在很大差异，所以对企业的经济效益也会产生不同程度的影响。当设备的安全性比较高时，实施状态监测故障诊断的价值比较小。同时，状态监测故障还受到传感器、监测设备的限制。当前，针对运转速度比较高的设备而言，比较适合利用监测设备。然而，在设备运转速度比较低的情况，采用监测仪后并不能发现振值的明显变化，进而难以对设备的运行状态做出准确判断。鉴于此，在选择受控对象时，应该选择转速高、风险隐患大，容易发生故障的设备。

3.3 确定监测等级

确定监测等级的目的是：为选择监测诊断方式打好基础。在具体划分的过程中，必须立足设备的实际使用情况，将其分为A、B、C三个等级。其中，A等级代表关键设备，B、C设备同为重要设备。尽管二者皆为重要设备，但是存在一定的区别。具体为：C设备的运行状况良好，发生故障的几率比较小。划分、确定出设备的监测等级后，再根据其重要程度，运行的情况，采取合理的、科学的管理办法与监测周期。在这一环节的工作中，应该遵循实用性、科学性原则。在确定的过程中，尽量明确项目的具体位置，保证监测方法、周期频次的合理性。另外，在循环运作的机制下，不断积累丰富的经验。针对在运作中出现的问题，采取有效的办法和促使，不断完善监测方案。

4 运行效果与效益评价

该钢铁企业采用设备状态监测及故障程序化管理后，对现有高速运转设备进行了全面的监测，提高了设备运行的状态，降低了故障产生的几率。2013年5月18日，状态监测管理员在执行公务时，发现有80台主轴抽风机有异常现象。根据设备运营的状况，初步判断为驱动轴瓦处被刮伤。5月22日，对以上隐患进行处理。在此基础上，保证了设备的安全运行，没有发生重大安全事故。2014年7月2日，状态监测管理员发现精轧机增速输入端轴承内圈剥落，存在安全隐患。然后，及时对轴承进行更换，解决了设备安全隐患，避免了安全事故的发生。除此之外，采用状态监测及故障诊断程序化管理后，在事前对多种故障设备进行了处理，有效控制了设备故障的发生几率。从2012年8月份，本文采用设备状态监测与诊断程序化管理后，设备故障的几率为0.47‰，相比原来的几率更低。其次，利用监诊技术后，不仅保证了设备的安全运行，减小了故障的几率，而且在很大程度上降低了设备的维护费用。与此同时，为企业创造了巨大的经济、社会效益。

五、存在的问题与建议

4.1 存在的问题

虽然状态监测及故障诊断程序化管理应用到钢铁企业后，取得了巨大的成效。然而，由于该管理模式尚不完全成熟，还存在很多问题，值得引起注意。第一，没有统一的信息管理平台，不利于信息资源共享。第二，使用在线监测及故障诊断系统，不能对所有信号进行监测，有待拓展监测范围。第三，状态监测仪器成本高，以离线采集方式为主，在线单元监测比较少。第四，过于依赖服务商，没有自己独立的诊断团队。第五，远程管理没有得到充分利用，难以利用网络远程控制的办法，实施专家在线监测。第六，以设备状态监测及故障诊断为主，忽略了设备的日常点检。第七，企业管理者在设备状态监测与故障诊断中，没有投入过多的精力与资金。第八，仪器陈旧，诊断技术种类少。

4.2 改进的建议

针对以上问题，提出几点建议。首先，提高企业领导对设备状态监测及故障诊断程序化管理的重视度。加强管理的力度，提高监测管理人员的积极性，逐步拓展技术应用的范围。其次，采用更先进的软件平台，达到子系统信息共享的目的。再次，建立两级监测团队，以及专家远程在线诊断平台，提高故障诊断的处理水平。最后，完成设备状态监测及故障诊断程序化管理流程，采购专业的监测诊断设备，加强设备运行状态监管，保证设备的安全运行，促进钢铁企业的快速、稳定发展。

5 结束语

在钢铁企业运行中，运用设备状态监测及故障诊断程序化管理后，提高了设备管理的水平，加强了对设备的管理与维护。在此基础上，为企业节约了设备采购、维护的成本，促进了钢铁企业的快速、稳定发展。当前，设备状态监测及故障诊断程序化管理已经取得了一定的成效。在今后的发展中，需要投入更多的资金，将监测工艺的范围扩大，包括油液监测、功率监测、能量损耗监测等。同时，根据监测的相关数据，分析故障存在的原因，并提出具体解决方案，实现设备状态的监测与维修。综上所述，将设备状态监测与故障诊断程序化管理运用到钢铁企业中，产生了良好的社会、经济效益，具有很大的发展前景。

参考文献：