状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用

胥天婷 吴 玮

化工设备长时间处于高温、高压、易燃易爆、强腐蚀性环境下运行，使用过程中的故障率非常高，维修工作危险性大。为了维持化工设备的安全、稳定、持续运行，顺利实现生产任务目标，使化工设备在生产运行中的价值和作用得到充分全面的发挥，必须要做好对化工设备的科学合理维护和保养。化工机械设备管理工作的开展主要是为了化工设备用好、管好以及维修好，尤其提高在化工设备维护方面重视度，保证化工设备处于良好运行状态下。状态监测与故障诊断技术属于一种新的设备维系管理技术，将其应用在化工设备维护中具有十分重要的价值和作用，本文就此展开了研究分析。

1 化工设备维修工作

1.1 化工设备维修工作的性质

化工设备的维修并非简单的对零部件进行拆卸和更换，而是需要采取技术性措施和方法，使化工设备能够恢复到持续、稳定运行状态下，使设备的耐用性和可靠性得到保证。随着化工机械技术的发展进步，化工机械上不断有新的技术、结构、材料和工艺出现，提高化工机械整体性能，但同样的，对化工机械设备维修提出了更为严格要求。因此，化工机械设备维修需要与化工机械设备使用特点相结合，从配置和措施等方面出发综合分析考虑，提升设备维修技术水平，建立高效、快速的设备维修机制。

1.2 化工设备维修工作的特点

化工生产有着连续性特点，同时机械维修点多、涉及面广，化工机械设备每年停机检修时间仅有几十天，很大程度上增加了化工机械设备维系作业难度。为了避免设备过长时间处于无效运行状态下，降低机械设备故障发生率，还需要有针对性的从施工计划安排、机械设备配件供应、检测手段等方面出发，提高维修保养工作有效性，取得理想的维修效果。

1.3 化工设备维修工作的原则

化工设备维修工作的开展不是简单的利用技术等解决问题，还需要不同专业类别人员之间的相互协作，制定最为经济合理的方案，使一些带有共性的问题得到有效解决和处理。机械设备维修原则需要从技术和规定两个方面出发，在规定方面，维修原则不仅要保证化工设备经过维修后满足使用要求，在技术方面，保证化工设备耐用性和可靠性还需要达到相应标准，花费最少的人力、物力、财力、维修时间。化工设备维系长时间受到传统观念束缚，维修工作更多的集中在维修技术方面，对经济管理没有足够重视。化工机械设备管理工作的开展，需要坚持以经济效率为核心，在机械设备寿命周期内最大限度减少维修费用方面花费。结合维修工作实际情况以及生产条件，科学合理利用维修方式，使维修工作经济性得到保证。

2 状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用

状态监测与故障诊断技术应用在化工设备维护中可以取得非常好的应用效果，具体需要从以下几个方面出发分析考虑。

2.1 状态监测工作模式

（1）操作人员的日常点检。点检工作覆盖全部设备，主要是为了及时发现出现的故障或者征兆，给予科学合理的解决处理措施。在点检频次方面，与设备的重要性和损坏程度等结合，针对较为关键和重要的设备，可以将检查频次设置为1h/次，其余设备可设置4h/次、8h/次等。点检项目需要提前由技术人员编制点检指导卡，以卡片形式放置在工作岗位。操作人员需要严格按照规定内容进行，做好各项记录工作，保证点检工作的开展处于可控状态。在点检记录方面，提前由技术人员编制，同时提下点检周期。另外，还可以结合企业实际情况，选择一些较为重要的参数记录，针对异常项目，还需要文字说明。

（2）车间设备技术员的定期点检。车间技术人员需要结合设备重要性制定辖区内点检计划，明确点检周期。点检工作还可以与年度检修相互结合，检修过程中通过对设备的拆卸等，提高点检的深入性和细致性，实现对零部件磨损、腐蚀等情况的有效把握，提高设备倾向管理有效性。根据相关记录，为设备之后的检修、更新和改造等工作开展打下良好基础。

（3）维修车间精密点检。维修车间在点检工作过程中，受到人员等因素限制，需要展开针对性点检。维修车间的点检范围需要控制在车间日常点检过程中，针对存在故障征兆设备。选择更为先进的测量工具和设备，充分发挥自身点检水平，明确故障基本情况。如果未存在故障，设备可继续运行，如果存在较小故障，可选择继续运行或者暂停检查，如果存在严重故障，需要立刻采取停机维修措施。

2.2 故障诊断技术

化工设备运行状态以及效果可以利用故障诊断技术判断，提前判断设备可能会出现的问题，在保证化工设备安全运行的同时使化工企业的生产量得到保证，为化工企业经济效益的提高打下良好基础。当化工设备出现故障时，还需要利用故障诊断技术展开分析，同时通过特征信号实现对化工设备故障内容和损坏程度的准确判断，明确故障出现的位置和原因，提高检修质量检测合理性。故障诊断技术的应用不仅可以检测化工设备性能，同时还能为企业生产效率和生产质量的提高打下良好基础。

故障诊断技术在实际应用中有简易诊断和齿轮故障诊断两个方面内容。简易诊断在信号采集方面可以发挥非常好的作用，利用便携式测振仪器获取信号中主要数据参数，实现对设备故障的准确分析。简易诊断技术在设备状态监测方面有着较为广泛应用，不仅操作简单，同时检测结果准确性还能够得到保证。随着计算机技术的发展进步，便携式测振仪功能明显提升。齿轮故障诊断主要是从齿轮结构线谱、山状谱、随机谱三种频率结构线谱方面出发，如果三种结构同时出现，则表明设备的功能正常。齿轮故障诊断技术的应用可以对齿轮运行过程中磨损面积、故障严重性等情况有详细了解把握。

常见的故障诊断技术有以下几种：第一，振动噪声法，结合设备运行过程中所产生的噪音和振动情况，利用传感器获取后将其转换为电信号，对电信号进行放大和分析，获取振动和噪音出现频率情况，结合各项处理技术，了解故障出现原因或者存在的潜在故障；第二，油液诊断法，机器运动部件在工作过程中当有磨损等情况出现时，会有微量金属元素混入润滑油中，通过对润滑剂中微量金属粉末颗粒成分和数量的分析，明确运动部件的具体磨损情况，判断运动部件工作情况；第三，声发射法，设备正常工作情况下，当局部受力发生改变时，容易有裂纹等出现，发射微弱声音信号，结合该信号，可以实现对故障的准确分析和判断，这种故障诊断方法在管道和容器等设备诊断方面应用非常广泛；第四，红外成像法，为了判断高温设备是否有损坏等情况出现，可以利用红外热像仪设备获取设备红外热场图，结合热场图判断设备是否存在过热等情况，同时实现对设备温度状况的定量和定性分析；第五，无损探伤法，这种分析方法在设备制造方面有着非常广泛的应用，有射线、超声等方式。

2.3 状态监测与故障诊断主要内容

状态监测和故障诊断有设备维修状态指导等作用，在状态监测方面，包含对设备运行状态的详细了解把握，设备维修人员在设备维修过程中需要做好安全设备监测各项参数的有效分析处理。在故障诊断方面，需要在状态监测工作基础上收集各个方面数据信息，对设备的结构特点、参数等情况做出准确判断，结合数据信息明确设备故障性能、原因和类别等情况，提高设备状态控制有效性，使故障问题得到及时有效解决，提高设备运行效率。在设备管理指导和维修方面，包含事前维修、定期预防维系以及视情维修等不同阶段，视情维修阶段较为关键，必须要保证其合理性和科学性，结合设备故障出现实际情况给予合理维修方式，提高状态监测与故障诊断技术在化工设备维修方面应用有效性。

3 结语

化工设备相对较为特殊，长时间处于复杂环境下运行，一旦有故障问题出现，不仅影响化工生产的持续、稳定开展，甚至还会产生安全问题和隐患，酿成事故，化工生产中必须要对设备维护有足够重视。状态监测与故障诊断技术应用在化工设备维护中，应用效果非常好，能够实现对设备运行状态的综合分析控制，找到设备存在的问题以及成因，制定针对性的维系处理措施，更好的满足化工设备维修需要，维持化工设备的持续、安全运行，为化工行业的持续稳定发展打下良好基础。