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摘要:随着科技的不断创新,物联网技术应运而生。物联网技术的出现不仅为人们的日常生活带来了极大的便利,也为化工机械行业看到了希望和未来的发展方向,而化工机械设备故障监测系统是物联网技术应用的一种典型案例,但是从一些化工生产企业了解到的结果是非常惊人的,化工机械设备故障检测与研究非常缺乏。
关键词:化工机械设备;故障监测
引言
化工企业应重视机械设备的管理以及维护保养工作,不断提高操作人员的技术水平,了解设备故障的使用规律以及特性,确保化工机械设备始终处于安全的运行状态中。化工机械设备对化工产品的生产质量以及制造效果会产生重要影响,如果在使用的过程中经常出现各式各样的设备故障,则会造成产品质量的下降,处理不及时给企业带来负面影响。因此,在维修管理的过程中明确机械设备使用要求,符合零部件以及系统功能的使用需求,才能提高维修管理的整体效果。
1化工机械设备管理和维护保养的重要性
在化工生产活动中,化工机械设备的正常运转直接关系着生产活动的正常进行。因此,化工设备的维护保养是要确保设备的正常运转,一旦设备发生故障,通过对设备的维护保养工作,能够使设备在最短的时间内恢复正常。随着社会对化工产品的需求越来越高,化工生产机械更是要求具备更高的工作效率,才能满足越来越高强度的生产活动。对化工机械设备管理维护如果在日常工作中有疏漏,就可能会因为设备故障而造成更严重的后果,使得本来的小问题扩大成大问题,为企业和国家带来重大经济损失。
2化工机械设备故障分析
2.1设备存在的设计缺陷
化工机械设备设计过程中容易出现前期设计图纸不符合生产状况,后期使用的过程中会出现一系列机械故障。机械故障的出现主要由于设计的图纸与生产需求相差较大,各部分的零件在生产应用中所产生的应力会随之提升,直接导致设备在运行和使用的过程中,零部件的承受力达到极限、设备出现故障。从当前的状态分析,很多机械设备制造企业在设计或者制造机械设备时,脱离了化工企业发展的状态,没有考虑到企业发展过程中针对零部件的要求,造成机械设备设计质量不合理的结果,设计的效果无法满足生产需求。原材料不达标同样也导致了化工机械设备出现故障,设备制造和生产的过程中需要使用不同的原材料,部分供应商为了谋取更多的利益,选择了质量不过关的原材料,在后期使用的过程中会给机械设备带来更大的负担,出现故障的几率也同样较大,常见的有热处理变形、化工设备生产过程中零件出现补零件被磨损或者是破裂的情况。
2.2机械设备管理问题
在对化工机器设备进行管理过程中,化工企业管理并没有正确落实防腐和润滑这两项工作要求。一般情况下,公司的工作重点主要是生产产值,严重忽视了对机器的维修保养以及防腐润滑,特别是在防腐润滑中,润滑油的质量较低,在保养后符合工程要求,使得机器自身造成影响;长时间的涂抹会导致机器不能稳定安全的进行工作,就会大大影响企业收益和工作效率。此类状况的出现,主要是由于工作人员操作失误,因此,企业要不断开展培训指导活动,帮助员工增强自身的知识技能,巩固自身实力。
2.3人员点检不到位问题
工作人员没有定期对所有的化工机械设备进行检修,或者是在检修的过程中没有记录相关的数据,导致在后期出现问题的时候难以在第一时间找到问题出现的原因,导致故障不断的增多,设备从劣化型故障到突发型故障引起的设备故障。
还有些工作人员自身的专业素质较差,对化工机械设备的维修管理停留在传统的设备中,对全新设备的检修工作不了解,无论是操作、维护设备整体的质量都无法提升,甚至导致设备的使用寿命逐步下降。
3化工机械设备故障监测系统的构建思路
3.1化工机械设备的故障监测分析
化工机械设备不同于其他的机械设备,对于化工机械设备故障的检修,不只是单纯地对有问题或损坏的机械部件进行拆卸或更换,还要在故障出现之前分析和预测可能出现故障的部件,从而尽可能地做到在不影响设备正常工作的情况下进行保养或更换。对于化工机械设备故障的监测和维修,不能等到故障出现了才有所行动,而是要制定科学的、合理的、经济实惠的维护方案,从设备投入使用开始就要对设备的各个部件进行监测和分析,从而制定最理想的故障排除解决方案。要想构建一套化工机械设备故障监测系统,需要了解常见的故障诊断技术,目前经常用到的故障诊断技术包括振动噪声法、油液诊断法、超声发射法、红外成像法以及无损探伤法等。
3.2化工机械设备故障监测系统的构思
(1)硬件设计。根据需求分析所要实现的功能,故障监测系统需要采购相关的硬件设备完成相关功能数据的收集或分析处理。其中,数据采集模块由传感器、信号转换调理芯片以及无线通信模块等硬件组成,传感器负责采集设备部件的振动信号,信号转换调理芯片负责对采集到的信号进行转换和调理,无线通信模块则负责将收到的信号转发给数据中继模块。数据分析处理模块则主要通过上位机服务器及客户端等终端设备实现相应的功能。(2)软件功能分析。作为上位机服务器,目前采用LabVIEW编程工具开发的居多,其部署简单、性能稳定以及扩展性强的特点是人们选择的主要理由。上位机服务器通过软件实现数据的接收、存储、查询、分析以及诊断预警等功能,同时远程客户端也可以访问。(3)数据库的构建。考虑化工机械设备故障数据的特点,微软Access数据库即可满足故障数据的存取、查询等需求,Access数据库属于关系型数据库,其部署简单、灵活性强,可以实现建立本系统数据库的功能。数据库模型需要根据化工设备的详细参数创建,例如准备部署在齿轮箱的振动传感器,每个传感器要对应一张关系数据表,以便存储振动传感器收集到的数据,还包括日期、时间、齿轮转速以及其他负载情况。(4)数据分析的实现。将分析采集到的数据进行种类、大小上的分解和计算,然后将其有规律地存放,并进行时域、频域分析,据此判断设备部件的运作状态并在工作异常时进行报警。
3.3化工机械设备的保养技术
在化工机器设备工作过程可以看到,日常的维修保护与工作的安全进行是一样重要的。因此,炼油厂不但要做好化工机械设备的定期维修护理工作,还要做好日常保养工作。通常情况下,炼油厂在化工机械设备保养工作上,常常包括以下三方面:第一,例行保养,也就是日常保养,保养工作者要定期对设备进行保养维修。第二,一级保养,也就是常说的月保养,就是对已经运行一段时间的化工机器设备进行保养。第三,二级保养,也就是年保养,这样的保养方式与一级保养恰恰相反,主要指维修工作重点,另外还增加多个小内容。要想更好地完成化工机械设备日常维修保养工作,一定要增强设备流体流量方面以及温度变送器等方面的检查。
结语
随着化工机械设备故障监测技术和无线传输技术的迅速发展,虚拟仪器技术和物联网技术正慢慢成为机械设备故障监测系统不可或缺的技术支持,在不影响化工机械设备正常运作的情况下,构建基于物联网技术、集无线数据采集和监测的化工设备故障监测系统,不仅可以提高化工企业的生产效率、节省成本,还可以远程实现故障的监测和诊断,成为现代化科技应用的典型案例。
参考文献:
[1]付忠平.化工机械设备管理及维修保养技术探析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(22):79-80.
[2]马振.化工机械设备管理及维护保养维修技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,20,39(21):62-63.