泵站检修维护与可靠性分析

发表时间:2021/2/19   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:徐书洋 马靖凯 戴萱
[导读] 摘要:水泵是重要机械设备,在煤矿、水利、建筑等行业的工程建设中发挥着重要作用。
        江苏省刘老涧闸站管理所  江苏省宿迁市  223800
        摘要:水泵是重要机械设备,在煤矿、水利、建筑等行业的工程建设中发挥着重要作用。水泵是基础设施建设的重要组成部分,水泵工作环境普遍较差,长期使用中容易出现各种问题。水泵一旦停止运行,将失去备用状态,对机组负荷产生严重影响,甚至影响机组安全生产,因此维修工作非常必要。鉴于此,本文主要分析泵站检修维护与可靠性。
        关键词:泵站;检修维护;可靠性
        1、引言
        泵的寿命周期从几年到几十年不等。例如,在配水行业中,考虑到主要部件和表面可能多次检修(或更换),通常设计寿命约为 30a。泵站系统的生命周期成本通常取决于泵站运行过程中的能耗、大修决策的时机和大修工作的程度。
        2、水泵检修主要部件
        2.1、转子高温
        水利泵站机电设备运行中的承载负荷存在波动起伏特性,一旦长时间连续处于高负荷状态,必然会导致转子高温,严重情况下造成机组崩溃。对于转子高温问题,应及时降低机电设备自身负荷。当前,现代化科学技术发展迅速,为机电设备自动化监测系统的实施提供了更为丰富的技术手段,因此可积极引进机组运行自动监测系统,对机组运行状态进行动态化监测,调整优化机组负荷,在监测到异常信号时,第一时间发出预警信号,以免造成更为严重的机组故障。
        2.2、电缆表面破裂
        电缆是连接各项机电设备的重要纽带,若电缆表面出现破裂,则既有可能出现漏电问题,在造成机电设备系统短路的同时,危及管理人员人身安全。对于检查发现的电缆表面破裂现象,应首先切断电源供应,并对破损部分进行修复。若破损面积较大,则应更换整条电缆线;若破损面积较小,则仅需修补,并进行绝缘处理即可。
        2.3、漏油
        漏油问题是水利泵站机电设备检修工作的重点内容。漏油问题的出现与机电设备的排列形式具有直接关联,造成漏油问题的直接原因为密封不严。水利泵站机电设备通常需要用到诸多密封件,若密封件未予专门密封处理,则内部油液将会沿着轴承端口流出,形成漏油。若漏油问题得不到及时有效解决,则随着时间的推移,机组内部油液越来越少,润滑与降温作用将趋于失效。
        2.4、组合轴承漏油检测
        机电设备的轴承部分,长期使用难以避免出现漏油问题,这种现象很大程度上直接受到机组设备组合形式影响。对此,不仅要及时检查轴承端盖的密封情况,还要针对具体机组设备进行检查,避免错漏影响机组设备后期使用。
        2.5、异步电动机检修
        检修人员在水利泵站机电设备检修时应当结合以往实践经验,整理总结检修规程,并有效运用到设备检修工作中去。水利泵站机电设备的机修工作涉及的专业知识及操作技能范围十分宽泛,需要检修人员强大的知识技能和专业经验支撑。在水利泵站机电设备运行中,检修人员可以对重点环节进行定期检修,例如异步电动机对机电设备来说是非常重要的电机设备,检修人员应当充分重视异步电机的运行状况,对不同结构型式和运行环境下的异步电机状态进行监督,分析导致异步电动机故障的因素并进行管控,针对不同原因采取针对性的检修方法,确保异步电动机的运行正常,也相对提高了水利泵站机电设备维护检修的工作效率,确保水利泵站机电设备正常运行。
        3、泵站维护
        对泵站设备进行维护管理,要求设备检修和故障排除人员具备全过程的设备维护意识,即要从制度建设方面,提高设备维护管理工作的规范性,明确设备维护和检修内容与具体职责,分配管理权限。基于此,各个设备运行管理的参与部门和参与人员要加强协调管理,并提高对设备维护和检修的自动化工作水平,构筑一套自动化的设备维护和检修系统,促进设备管理与维护效率的提升。
        在进行具体的维护管理时,针对常见故障要采用科学的故障检测方法,具体包括温度检测法、铁谱检测法、振动检测法等,且在检测时,应做到对泵站设备的全面检测,包括变压器、发电机组、水轮机组等。通过上述完善的检测方法和详细的检测内容,将及时发现泵站设备安全隐患和具体故障,并可以在自动化管理设备的帮助下标记故障点,进行故障状态下的运行模拟,从而为故障的排除提供可视化视角。
        最后,针对泵站设备的运行维护与管理而言,还要关注对泵站机械设备的管理和维护。泵站机械设备主要包括地脚螺栓、连轴器螺栓、连接阀门以及相应的螺丝等。对于上述设备,管理维护人员也要提高重视,要检查机械设备构件的紧固程度,并确保上述构件与线路契合度高。在检查时,应提高对机械设备的检查频次,确保水泵设备的基础构成因子能够正常发挥作用。
        4、可靠性分析
        Weibull 分析是一种将统计分布与数据拟合的技术,允许对组件的故障率进行预测。对每个数据集进行 Weibull 分析,以确定形状参数(β)、比例参数(η)和平均无故障时间(MTBF)。这被称为双参数 Weibull 分析。可靠性方程中使用 β 和η 参数来确定数据集的生命周期质量。
        危险率是指在特定时间间隔内发生故障的项目数与该时间间隔开始时运行的项目数之比。风险图显示了资产随时间的故障率。常见的故障模式包括“随机”、“磨合”、“磨损”或三者的组合。资产的故障率对于确定正确的维护策略至关重要。可靠性(Ao)是系统或组件在需要时可用的概率。
        利用主数据库计算平均修复时间(MTTR)和平均后勤停机时间(MLDT)。假设紧急故障在生成工单的同一天修复,因此假设后勤停机时间为零。两个优先工单的后勤停机时间为 24h。
        为了提高 Weibull 分析的速度和精度,采用了靠性计算程序 Relcode。数据集精确地拟合了双参数 Weibull 分布。Relcode 对每个分布进行最大模型精度测试,以确定统计模型是否足够精确到可以接受。每个分布被发现有很高的准确性,因此被接受。计算了每个组件的可靠性,以量化自电气升级以来系统的改进。对于关键资产,可靠性应非常高,最好高于 99%。MTBF 还将改进量化,因为该值表示故障间隔时间。因此,高 MTBF 是可取的。
        自控制系统升级以来,由于控制系统、电机保护和启动故障,电气元件的可靠性和平均无故障工作时间(MTBF)已增加到可接受的高水平,显示出显著的改善。图 1显示了自升级以来泄漏和流量故障以及控制系统、电机保护和启动故障的危险率(方程式 1)图。没有进一步考虑功率波动和热故障,因为它们不是关键的关注领域。
 
        图1 危险率图
        高危险率意味着高水平的故障。这可以用来确定需要改进的方面。图1表明,电机保护、复位、控制系统和流量开关故障是目前问题最严重的领域。流量开关显示出一种“磨损”故障模式,对于受应力和劣化影响的简单机械部件来说,这是意料之中的。预防性或预测性维护策略适用于此类故障模式。其余部件显示“磨合”故障模式。这意味着随着时间的推移,故障发生的次数越来越少,但是在早期生命阶段有大量的故障。这是电气系统部件最常见的故障模式。
        5、结束语
        由于泵在不同环境中运行,长期运行可能会发生故障,泵站的稳定性与泵站设备的维护有很强相关性。只有保证泵站设备的维护,才能保证泵站的安全稳定和泵站的正常运行,泵站运行中总会出现一些不可预见的故障。有关人员可以每天对泵站进行维护,以减少泵站设备故障。泵站的运行周期,保证了泵站运行的稳定性和安全性,创造了较大的社会效益和经济效益。因此研究泵的维护和预防措施,对提高泵的性能和技术质量具有十分重要的意义。
        参考文献:
        [1]杨珉.泵站检修维护与可靠性分析[J].黑龙江水利科技,2020,48(08):211-213+251.
        [2]刘淇.水泵维护与检修常见问题[J].设备管理与维修,2020(12):100-102.
        [3]徐荣杰.水利泵站机电设备安装及检修措施[J].内燃机与配件,2020(05):142-143.
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