矿山企业设备维修模式的选择

童仁平

（黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司 黑龙江嘉荫）

随着矿山企业的机械化程度不断提高，设备结构越来越复杂，设备的寿命周期费用不断增加，同时矿山企业对机械设备的依赖程度也越来越强。设备管理已成为企业管理工作的一个重要组成部分，直接影响着生产经营成果，也关系到企业的长远与健康发展。在现代企业的生产过程中，设备维修费用已占到生产成本的5%～15%，加强设备的维修管理是设备管理工作的重要内容之一，矿山企业应根据自身特点，合理选择与设备运行情况相适应的维修摸式，达到降低维修成本，确保设备可靠性，提高设备安全性及利用率的目的。

一、矿山企业设备维修模式的选择

1.设备维修的不同模式及特点

（1）事后维修。优点可以最大限度的延长设备的有效周期，使每个机件的使用寿命最长，是比较经济的维修模式。缺点是事后维修会导致生产计划被打乱，维修内容、停机时间及维修人员的安排等都有很大的随机性。事后维修现象过多时会给企业的生产经营活动带来不利影响。

（2）预防维修。维修计划编制的基础是修理周期结构，依据的是设备机件的磨损规律，需要准确掌握机件的维修时机。优点是设备维修的时间、项目、内容等都是按计划进行的，维修活动易于组织和管理，既可保证生产经营活动有序进行，又能较好的预防故障发生。缺点是对磨损以外的其他故障形式，如疲劳、锈蚀等考虑不足，且维修计划是以维修周期结构为基础编制的，所以不能针对设备的实际情况进行维修，易出现维修过剩或维修不足等现象。

（3）预知维修。优点是既能保持设备良好的运行状态，有效延长零部件的使用寿命，充分发挥零部件的潜力，提高预防维修的有效性。又能减少维修工作及人为差错对设备技术状况的影响，避免出现维修不足、维修过剩的现象，做到维修可靠和经济。缺点是状态监测诊断系统投入大，对相关人员的综合素质要求较高。

2.依据设备特点选择维修方式

虽然事后维修、预防维修和预知维修各有特点，但在矿山企业设备维修管理中不存在孰优孰劣的问题，只需针对不同的设备采取不同的维修模式，以确保设备正常运转和获取最佳的经济性。矿山企业可从实际情况出发，依据设备在生产环节所处的位置及重要性，将其划分为一般设备、重点单体设备、关键设备及流程作业设备，并采取不同的维修模式，以达到降低维修费用和提高企业经济效益的目的。

（1）一般设备采用事后维修模式。一般设备是指结构简单、维修技术不复杂，发生故障后对企业的生产、安全等影响程度小，且有备用设备。如采矿场的水泵、选矿厂的砂泵等。采用事后维修模式，可以避免过剩维修，可使专业监测人员集中精力做好其他设备的状态监测工作，但应储备较为充足的备件。

（2）重点单体设备采用预知维修模式。这些设备是指结构复杂、制造精度高，发生故障后对局部生产会产生一定影响，可危及设备及人身安全，日常不宜解体检查的设备。如采矿场的矿用自卸汽车、挖掘机、推土机、装载机等，维修时不会对其他设备产生影响，或使生产环节堵塞。可根据状态监测和技术诊断情况随时安排维修，适宜采用预知维修模式。

（3）关键设备采用预防维修模式。关键设备是指企业中没有备用设备，一旦发生故障停机会造成整个生产系统停产，对企业的生产经营、人身和设备安全、环保等产生重大影响的设备。如矿山变电所的供变电系统，一旦出现故障，必将导致整个系统停产，甚至会导致安全事故的发生。此类设备即使实行状态监测也不适于按需维修，因为它在企业的生产活动中处于最为关键的地位，所以，应实行以修理周期为核心的预防维修模式。

（4）流程作业设备适于采用预知维修与预防维修相结合的维修模式。选矿厂都是流程作业，当流程中的任何一台设备发生故障时都会导致选矿系统停车或局部停产，对企业的生产经营影响较大。设备管理的特点是要做到同步维修、同步运转，避免出现故障停车的现象。要求在维修管理上强化其计划性，应采用预防维修为主、预知维修为辅的维修模式，要根据企业的生产经营计划及设备的修理周期结构，安排好设备的维修计划，以保证企业生产经营目标的实现。对流程中的主要设备，应采用状态监测诊断技术，以便掌握设备的实际状况。根据实际监测结果及时调整维修计划中所规定的维修项目，以及需要更换或修理的零部件。既要保证设备按计划进行维修，又可弥补预防维修中的不足，达到降低维修费用、提高设备可靠性和利用率的目的。

二、预知维修的实现方法

1.利用振动监测诊断技术发现异常状况

振动监测诊断技术是通过监测振动位移、速度、加速度等参数，将测得的数据进行处理、分析以判断设备的劣化趋势，以及可能发生的故障类型、位置和程度。利用振动信号进行故障诊断，是设备故障诊断中常用的方法之一。几年来公司通过开展设备的振动监测诊断工作，逐渐摸索出部分设备的振动参数与故障间的对应关系，为预知维修取得实效创造了条件。

2.利用油液监测分析技术发现机件早期磨损

油液监测是机械设备磨损程度检测的有效方法之一，在机械设备故障监测与诊断中得到越来越广泛的应用。它通过对机械设备所用油品的理化性能分析和其中所含金属磨粒的光谱、铁谱分析来判断设备本身的运行状况，并以此进行设备故障的诊断，预测机件的磨损程度，从而决定设备是否需要更换润滑油和拆检维修。

（1）铁谱分析。铁谱分析法是指利用高梯度的强磁场将油液样中所含的机械磨损碎屑按照其磨粒大小有序的分离出来，通过对磨屑的形状、大小、成分、数量和粒度分布等进行定性与定量的分析，据此判断设备的磨损状况、预测零部位的失效部位和形式。例如，2008年3月公司利用铁谱分析仪对2#球磨机的油样检测分析时得到的数据是：DL45.70、DS17.20、WPC62.90、IS1792.65，与以前的监测数据对比后，DL、WPS、IS等参数都有较大幅度的增加；铁谱片上沉积较多的有色金属颗粒，经谱片加热分析认为这部分磨粒是巴士合金，判断球磨机主轴瓦存在隐患。在4月份检修计划中增加了主轴瓦检查项目，经检查发现已经发生较为严重的黏着磨损，经过修理消除了隐患，避免了事故停车的发生。

（2）光谱分析。在原子发射光谱技术中，主要根据特征谱线出现与否来判断某物质是否存在，根据特征谱线的多少来判断该物质含量的多少。通过光谱分析仪能迅速准确地分析油液中铁、铝、铬、铜、锡、镁、铅、镍等元素种类及含量。在了解设备的工作原理、各部件的装配关系及材质的基础上，根据油液中磨粒种类和数量，通过诊断和分析，可准确的判断机件的磨损情况，为维修提供依据。

油样监测分析是根据不同的设备确定油样的取样周期，并按规定的周期进行取样，如中环20t自卸汽车的发动机是15天一次；变速箱是30天一次；液压倾斜机构是3个月一次。发现异常时可增加取样密度。通过光谱检测油样中元素的浓度值和增长率，分析哪些零件发生了磨损，根据历次检测参数计算出浓度增长率判断零件的磨损程度；结合铁谱分析检测出的磨屑的形状、粒度、数量、成分等参数，可以预测磨损的部位、原因及程度，对可能产生的故障做出判断，确定设备检修时间及更换的部件。

3.利用红外热成像技术发现电力系统故障

红外热成像技术是运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人们用视觉就能分辨的热图像。通过直观的热图像找出图像中的温度异常点，测出其温度值。热成像技术不仅能对电力系统的运行状况进行监测，也可对机械设备进行温度监测，对提高矿山机电设备的可靠性与有效性，保证设备安全运行，降低维修成本起到积极作用。例如，公司变电所的供变电系统多年来一直采用预防维修模式，每年只在春季安排一次检修，以保证企业生产经营工作的有序进行。在利用红外热成像技术对供变电设备进行监测时，只要相对温差值达到DL/T 664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》中规定的一般缺陷值60%的部件，都会列入年度检修计划进行修复或更换。自执行此规定以来，供变电系统没有出现过因突发故障而影响供电的问题。

三、结语

公司选矿厂设计的工作制度为300天/年，通过实施针对不同设备采用不同的维修模式的设备维修管理措施以来，2009年实际作业天数为335天，是设计指标的111.67%；2010年实际作业天数是340天，是设计指标的113.33%；自2011年开始企业根据近年来的实际作业天数，将该计划指标调整为330天/年，比设计指标提高了10%；2011年和2012年的实际作业天数均为329天，是计划指标的99.7%，是设计指标的109.67%。由此可以看出，合理选择设备的维修管理模式，既是设备维修管理的重要环节，也是提高设备运转率的有效手段。矿山企业应根据设备的复杂程度、在生产流程中所处的位置，以及在生产过程中所起作用的不同，选择适合的维修模式，不仅能降低设备的维修成本，提高设备的可靠性及利用率，还能有效防止主要设备、关键设备及流程作业设备的潜在故障发生，减少非计划停机时间，提升企业的经济效益。