设备运行状态的动态管控模式

马 琳 丁增佳 赵 剑 尹克进

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司机械动力部 山东莱芜）

一、前言

基于设备运行状态的动态管控是建立在设备状态监测技术管理及推广应用的基础上，实现由传统的点检、定修为基础的计划预防性维修向基于设备状态的预知预控状态维修的转变，作为一种先进的设备动态管控模式，在国内外冶金行业得到了普遍认可，并进行了多年的尝试和探索。

莱钢早在1992年就开始在设备状态监测与故障诊断技术方面进行研究和探索，但都因为技术成熟度不够、管理理念认识不到位、甚至在“有产量就有效益”的情势下，使“以换代修”的思想在一段时期内成为设备管理的主导，因此一直没有专门的机构负责推进这方面的工作，也没形成规范标准。随着莱钢快步跨入全国千万吨钢铁强企的行列，适时由规模扩张为主向以质量效益为主的阶段性战略转移，同时面对近年来持续低迷的钢铁市场和日益残酷的竞争环境，设备经济管理为重心的精细化管理模式回归主导，创建适应莱钢自身特色和发展需要的基于设备状态的动态管控模式成为时下设备管理的核心课题。

二、实施方法

构建适应莱钢自身特色和发展需要的基于设备状态的动态管控模式，求大同存小异，个性化布局设备状态监测推进工作。充分发挥各单位自身优势，扬长避短，集中优势仪器设备资源及专业技术力量，以形成公司整体集成优势，确定了以“三点一线”为重点的管控模式，即以推进设备点检为主线，组建“设备振动检测中心”、“润滑油品检测中心”和“液压元件检测中心”等三个中心，带动设备状态监测与故障诊断技术的推广应用，扎实推进构建基于设备状态的动态管控模式的各项工作。

1.建立以专职点检为核心，生产操作、维护保障多层次协调统一的全员设备点检机制

建立日常点检、定期点检、精密点检相结合的三级管控模式，并根据设备的重要程度、生命周期特点、故障的可诊断性和系统配置的经济性原则，由不同的部门（专业技术单位、现场管理单位），采用不同的检测诊断技术手段，按不同的周期，获取设备的状态信息，对设备状态进行监控和诊断。并根据状态监测和故障诊断的结果，查明设备有无劣化或故障征兆。将设备的运行状态由定性向定量转移，有计划地安排必要的检修和定修，防止设备欠维修或过维修，从而降低维修成本、提高检修效率和经济效益，并且建立专业化的点检管理信息平台，构建完整的设备闭环管理体系。形成基于状态监测-点巡检-故障提报-故障维修-预防预测性维护的设备养护、维修管理的闭环管理体系和管理标准。

2.设备振动诊断中心的运营模式及绩效

2012年6月，莱钢设备振动诊断中心正式运营，采取了由各生产单位提出诊断需求，由设备振动诊断中心人员提供现场诊断、指导解决技术服务的运营模式。借助各种技术手段，诊治并解决了一批影响设备安全运行的设备疑难杂症和较大隐患，保障了公司主体关键设备的稳定顺行。

3.成功振动诊断案例

（1）2013年6月，莱钢能源动力厂天元10#制氧空压机三级振动突然增高，此时，其余的制氧空压机正在检修，该厂陷入两难的的尴尬处境。机械动力部状态监测中心立即组织内外部专家，对天元公司10#氧空压机的振动状态进行监测与诊断，分析判断为空压机三级的振动突变为不平衡量的增加所造成的。随后，在对该空压机解体检修时，发现叶轮上粘附有锈蚀铁片，这是导致三级振动突然增高的原因，符合振动监测诊断结果。本次诊断为集团公司做好相关生产调整、检修协调赢得了宝贵的时间，避免了立即停机带来的生产失衡和全面检查带来的巨大经济损失。

（2）2014年4月24日，机械动力部状态监测中心组织专家对全公司8座连铸机大包回转台回转支撑展开状态监测普查活动。在对股份炼钢厂3#连铸机大包回转台进行监测时，精密点检仪采集到异常的振动信号，技术人员现场分析研究该数据，并联络国内回转支撑故障诊断权威专家远程诊断，得出“回转支撑与底座存在间隙且回转支撑的保持架间隙变大”的精密诊断结论。股份炼钢厂随即对该大包回转台开展拉网式排查，同时加大点检频次跟踪观察，当晚发现并确认回转支撑与底座之间的过渡段下侧法兰开焊，存在重大设备安全隐患，连夜组织力量对该部位进行了加固处理，避免了一次重大的设备事故。

自2012年6月设备振动诊断中心成立以来，累计提供设备现场诊断服务120余次，诊治并解决了一批影响设备安全运行的重大隐患，保障了公司主体关键设备的稳定运行。在振动监测的基础之上，该中心还采用频闪仪、工业内窥镜、热成像仪等先进的仪器设备，协助处理各种设备隐患与事故。

4.设备润滑油品检测中心的运营模式及绩效

润滑油品是设备运行的“血液”，它在设备运行中起着润滑、密封、冷却、传递动力、清洗和防腐等作用。良好的润滑可以大大降低设备磨损，有效地延长油品及设备使用寿命，减少设备故障停机损失。莱钢“设备润滑油品检测中心”，负责各生产单位在用设备润滑油品的化验、检测工作，填补了莱钢润滑油品无专业检测机构的管理空白。在公司统一筹划和要求指导下，各生产单位液压站、润滑站的相关参数和油品的检测指标、检测周期等关键参数及指标统一录入润滑油品检测信息化系统。目前，已纳入公司计划检测油站460个，并陆续开展对各生产单位的送检油样化验检测工作。通过对送检油样的化验分析，起到了对油品指标的劣化状态预知预控的效果，有关单位依据分析结果，分别采取了滤杂质、除水分或换油等控制措施，达到了公司要求的按质动态调控预期效果。2012年莱钢全年消耗各类润滑油品4348 t，通过对在用油品的指标进行化验分析，从而按质换油，以及润滑管理攻关活动的开展，2013年莱钢共降低各类油品423 t，节约采购成本880多万元，为公司降本增效提供了有力保障。

5.液压元件检测中心的运营模式及绩效

冶金生产主体设备的关键部位均由液压系统进行控制，设备液压系统运行的可靠性对于主体生产设备的稳定运行起着至关重要的作用。目前莱钢主体生产设备液压系统使用的伺服阀、比例阀、伺服液压缸等均需外委修理，年外委修理费用300多万元。液压元件检测中心成立后，将对各类液压缸（单活塞缸、双活塞缸、伺服缸等）、液压阀（单向阀、换向阀、溢流阀、伺服阀、比例阀等）等液压元件进行技术性能检测，为液压系统的故障诊断及故障部位的判断提供科学量化的数据，是提高液压系统运行可靠性关键、必须的技术手段。目前该中心各项设备已经安装就位，正在调试阶段。投入运营后，除个别伺服液压缸外大部分的液压元件均可由检测中心自行检测，并能进行部分修复，这样既能大幅降低外委修理费用，又能使液压元件得到及时的维修，并得到液压元件的定量分析，保证现场设备的稳定顺行。

三、结束语

状态监测是指通过一定的途径了解和掌握设备的运行状态，通过测取设备状态信号，结合设备的历史和现状，在考虑环境因素的条件下，对所测信息进行处理分析、特征提取，从而对设备当前的运行状态做出评估，判断设备所处状态属于正常还是异常，为采取必要的对策提供有价值的信息依据。目前，莱钢在设备状态监测方面投入了巨大的人力物力，并取得了一定的成绩，但是在故障诊断方面还缺乏相应的技术支撑，包括诊断专家的缺乏和有效数据的积累。下一步，我们将从状态检测技术的选用、选择故障诊断标准、规范状态检测技术、选择合适的检测与诊断参数、及时记录与总结检测数据等多个方面细化管理，建立起基于状态监测基础上的设备运行管控模式。