运用PDCA循环理论控制气动阀门故障率的探索

李东豪 钱嘉宇

摘 要：本文对某自来水厂滤池气动阀门的工作原理和常发故障进行了分析。通过运用设备管理的PDCA循环理论减少改系列气动阀门的故障率，并对该理论运用后的效果进行了阐述。

关键词：气动阀门;PDCA循环理论;滤池

1 绪论

某水厂砂滤池、炭滤池采用气动阀门控制，在日常使用过程中因为设备投运时间长、阀门动作频次高、水体含氧化剂臭氧等原因，故障频繁，对供水量、水质造成了极大的影响。为进一步完善滤池气动阀门日常使用管理，逐步减少滤池气动阀门故障率，考虑引用PDCA循环理论进行探索。

2 正文

2.1 PDCA循环理论概述

PDCA是Plan、Do、Check和Action的第一个字母。P（计划），根据目标制定计划。D（执行），制定方案并加以实施。C（检查），对结果进行复核，发现问题。A（总结），分析结果并标准化。对于没有解决的问题，应提交给下一个PDCA循环中去解决。以上四个过程不是运行一次就结束，而是周而复始的进行[1]。

2.2 PDAC循环理论应用

该水厂滤池阀门因为工作频度、投用时长、现场工况等原因产生一系列故障，甚至影响到了日常正常的制水生产。现將该系列滤池阀门的维修保养结合PDAC循环理论，做到对各类阀门故障进行及时跟进和修复，甚至能够总结规律和经验做到提前预知的维修和更新。即保证了阀门的正常工作的同时，又能最大限度的节省维修人工和更新资金的投入。

2.2.1 P阶段

（1）故障统计。

（2）故障类别。

a.进水阀、排水阀限位探头异常。b.气动阀门（包括清水阀、水冲阀等）定位器故障。c.清水阀阀轴漏水。d.滤池PLC柜内接线松脱、电磁阀线圈接线松脱等。e.气冲阀、水冲阀等电磁阀线圈、保险丝损坏。f.其它故障（调节定位器进气量、阀门过紧等）。

（3）原因分析。a.滤池气动阀门投运至今已有9年，清水阀作为调节型阀门，根据滤池恒水位控制方式，不断调整开启度。在持续频繁的动作下，对清水阀胶套、气缸定位器凸轮、微动开关等都有明显的损耗，这也是近三年来滤池清水阀普遍存在漏水、定位器调节异常的主要原因。b.滤池进水阀、排水阀安装于户外，开关限位由电磁感应原理工作，限位磁环受腐蚀后，磁性减弱，容易引起限位探头信号感应不良，产生故障。c.滤池管廊环境潮湿，局部还存在屋漏问题，出现电磁阀、阀岛线圈短路现象，对阀门的正常工作带来影响。d.砂滤池气管采用无缝钢管、炭滤池气管采用白铁管，长年使用后产生锈迹，使得气动阀门气源不洁，甚至含有杂质，使阀门限位器无法进行微动调节。e.滤池PLC就地控制柜部分元器件损坏，部分PLC信号线因振动或热胀冷缩而松脱，造成气动阀门信号传输故障。

（4）制订计划。a.落实维保计划。b.逐步更新改造。c.注重备品备件。d.改善使用环境。

2.2.2 D阶段

（1）落实维保计划。落实砂滤池、炭滤池PLC就地控制柜（共28台）的维护保养工作，采取每季度一次对设备使用状况进行检测，包括电气元器件的检查，电缆接线端子紧固等事项。

（2）逐步更新改造。a.针对滤池清水阀阀轴漏水的问题，完成砂滤池B、C、D、E、F、K、L、N池和炭滤池M池等总共9台清水阀胶套的更换工作。b.针对砂滤池、炭滤池清水阀定位不稳的问题，将爱合德定位器替代定位不稳的凯士比定位器，完成更换28套。并且定位器与气缸连接键材质由塑料变成了金属。

（3）注重备品备件。a.更换了滤池气冲阀、水冲阀、初滤水阀、进水阀、排水阀等气动阀门的电磁阀线圈，采用进口备件替代原先使用的电磁阀线圈。b.更换了滤池进水阀、排水阀磁环，共计完成84套。c.落实了过滤器芯、管道快插接头、消音器等备品备件的储备，做到库存储备充足。

（4）改善使用环境。a.完成炭滤池气管更新，采用空压机专用铝制气管。b.完成安装砂滤池、炭滤池电磁阀防护板，避免屋漏直接影响电磁阀。

2.2.3 C阶段

（1）解决的问题。a.滤池进水阀、排水阀更换新的磁环后，限位探头故障得到了解决。b.滤池气冲阀、水冲阀等气动阀门电磁阀采用了进口线圈后，电磁阀线圈损坏的故障率大幅降低。c.滤池PLC就地控制柜实施定期、定人、定点的维护保养后，避免了信号线松脱等问题的发生。损坏的电气元器件也能及时进行更换。d.炭滤池气管更新后，从气动阀门的过滤器芯使用情况判断，空压机气源得到明显改善，降低了电磁阀阀芯堵塞的可能。

（2）还存在的问题。砂滤池4台清水阀更换新的胶套后，在维持一段时间后（最短3个月），清水阀阀轴端又开始漏水。经解体检查，新更换的胶套没有明显的磨损，判断是阀板、阀轴因使用年限关系，也存在一定的损耗。

（3）新衍生的问题。滤池清水阀更换爱合德定位器后，清水阀定位器故障得到了控制，清水阀开度定位也较稳定。气缸与定位器金属连接件提升了定位器定位的稳定性，却存在爱合德定位器与凯士比气缸的扭矩不匹配情况，造成阀轴下沉，气缸平面磨损的现象。

2.2.4 A阶段

（1）针对部分砂滤池清水阀更换胶套仍不能解决漏水的问题，逐步更新阀门，同时对拆下的清水阀，采取维修。

（2）针对滤池清水阀气缸平面磨损的问题，一是对平面磨损严重的气缸进行维修;二是逐步申购凯士比气缸和定位器，作为维修备件。

3 结论

经过历时一年左右对“PDAC循环理论”的使用和执行，该水厂的滤池故障情况下降了57%，砂滤池和炭滤池的现场工况有了相当大程度的改善，也总结出了一套适用于该水厂此类型阀门的巡检和维修流程，保证了制水生产的可控和安全平稳。

参考文献：

[1]陈宝祺.PDCA在PTM的应用[J].生产一线，2014（4）：87-88.