设备维修管理系统（EAM）在炼钢蒸气风机预知维修中的应用

2011-09-16谢江华陈雷

中国设备工程 2011年10期

谢江华，陈雷

（武汉钢铁股份公司设备维修总厂，湖北武汉 430083）

一、设备维修管理系统在四炼钢连铸生产线上的应用

1.概况

四炼钢连铸生产线是武钢股份设备维修总厂于2010年8月推行的第一批零故障管理生产线，在此生产线上有24台设备实现零故障管理。其中，观察量点检387项，动态量点检144项，工艺量点检118项。动态量点检的数据采集和趋势分析是对风机进行预知维修的科学依据。

2.效果

四炼钢连铸生产线推行零故障管理以来，已创造连续22天实现设备零故障的新记录。对八台蒸气风机的运行状态进行全方面监控、趋势性分析，并采用现场动平衡等技术手段，使生产线上的八台蒸气风机全部实现了预知维修。

二、炼钢连铸蒸汽风机实现预知维修的方法

1.风机

风机是工业上应用最广泛的机械设备。随着机械工业的迅速发展，现代风机设备朝着轻型化、大型化、重载化和高度自动化等方向发展。同时，也出现了大量的强度、结构、振动、噪声、可靠性、以及材料与工艺等问题，风机损坏事件时有发生。

（1）风机分类

风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。按作用分类可分为蒸汽风机、除尘风机等。

（2）风机性能参数

风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。

（3）风机设备存在的问题

风机在冶金行业中有着广泛的应用，特别是作为通风、除尘、抽风等关键用途的设备，所起的作用不言而喻。但是，由于风机在高速运行中容易产生积灰、结垢、磨损等各种问题，造成风机转子不平衡的故障率比较高。

（4）风机发生故障的判断基准

①从振动的频率来判定

风机在异常的情况下，由不同原因而发生的症状是不一样的。其分类大致如表1所示。

表1 风机特征频率表

②振动大小判定法

此表适用于转速为(600～12 000r/min)的大型旋转机械振动烈度等级

表2 大型旋转机械现场测定振动烈度评定等级(GB11347-89)表

（5）炼钢连铸蒸汽风机（离心抽风机）的参数(见表3)

表3

（6）风机结构简（图1）

图1 炼钢连铸蒸汽风机机构简图

（7）炼钢连铸蒸汽风机的作用

蒸汽风机主要对生产连铸坯冷却后产生的蒸汽进行抽出，避免蒸汽对设备的破坏和对操作的影响。

2.蒸汽风机实现预知维修的方法

蒸汽风机是炼钢连铸生产线上的关键设备之一。由于在风机介质中混杂有大量的保护渣和水蒸汽，转子在运行中容易产生积灰、结垢和磨损等各种问题，造成风机转子不平衡的故障率比较高，平均1～2个月发生一次，对设备零故障运行影响较大。为了保证连铸生产线连续无故障运行，需要对蒸汽风机采用预知维修的技术手段（通过移动点检、趋势分析和现场动平衡等方法）。

设备维修管理系统在四炼钢连铸线上应用以来，在日常点检中利用RH711数据采集仪每天对蒸汽风机进行测振，测试结果在设备维修管理系统中进行频谱和趋势分析，根据大型旋转机械现场测定振动烈度评定等级(GB11347-89)表（表2），在系统中对风机振动幅值设定四个报警门限值，振动有效值超过7.1 (mm/s)为一级报警，超过11.2 (mm/s)为二级报警、超过18 (mm/s)为三级报警、超过28 (mm/s)为四级报警（停机值）。点检采集的幅值信息若超过门限值会出现报警，若达三级以上报警就应该对谱图进行分析和诊断，根据诊断原因采取相应维修措施（如紧固、润滑、对中和现场动平衡等方法），来降低振动值，以确保风机能够正常运行，避免故障的发生，实现预知维修。

以四炼钢三流1#风机为例，每天对其进行点检采集振动值，形成趋势分析图（图2），很明显地看出在2010年12月30日14∶43∶18所测振动值为19.27mm/s，产生三级报警，通过频谱分析（图3），只有一倍频幅值超标为26.555mm/s，根据表1诊断为转子不平衡故障，采取现场动平衡方法后振动值下降到3.033 mm/s（图2、4），之后振动值一直趋于平稳，避免故障的发生，保证生产的正常运行，实现了蒸汽风机的预知维修。