FMEA分析在垃圾发电厂垃圾吊设备维修策略中的应用

＊林 杰

（龙净能源发展有限公司 福建 361000）

引言

伴随着我国垃圾发电技术逐渐高质量、高效率、高技术发展，大大提高了垃圾发电的效率和垃圾发电的数理，同时，垃圾发电厂设备的维修工作也要顺应国家新能源环保的需求，提高垃圾发电厂设备的工作安全性。本文通过对垃圾发电厂垃圾吊设备的维修技术管理进行有效合理的安排，对不同设备应用不同的维修方法，在保证垃圾发电厂设备安全高质量运行的同时，也减少了设备维修成本，促进垃圾发电事业的快速发展。当前，垃圾发电厂垃圾吊设备的维修管理的主要方法为FMFA分析法，在FMEA分析法基础上，对垃圾发电厂垃圾吊设备的维修管理策略问题进行探究，以逐步探索一个相对更加严谨科学实用的垃圾设备的维修管理策略方法，提高设备维修的质量和效率。

1.FMEA分析方法概述

FMEA分析是采用一种比较高效准确的分析技术方法，分析在产品使用或在生产加工过程中可能潜在遇到的产品故障模式问题及其对产生质量的可能影响因子或直接后果，并进而对上述可能潜在出现产品的其他各种产品质量故障模式分别采取相关设计、工艺技术或管理操作各方面必要的设计改进技术或质量补偿控制措施[1]。FMEA通常分为三类：

（1）SFMEA：要被研究问题中的功能系统加以结构化，并由此拆分独立成的多个功能系统单元，说明在其中的各子功能单元系统间有着各自特定的某种具体功能关系。从一个已能被描述清楚的系统失效的功能表中导出对每一系统单元提供的所有可供想象的系统失效功能。

（2）FMEA：在重新设计生产和新制造新产品时，FMEA是另一种可靠性重新设计方法的最重要设计方法。对上述各种技术可能引起的潜在风险必须进行系统评价、分析，以便确保在采用现有先进技术措施的安全基础框架上逐步消除这些技术风险或尽力将潜在的风险进一步减小到社会可充分接受程度的最低水平。

（3）PFMEA：是指一个由一个专门负责制造装配的工程师/技术小组中所主要地被广泛采用到的作为一种可靠性分析手段的新技术，用以研究确保产品最大限度和有效程度地保证产品各种有可能出现潜在的失效问题的各种潜在失效因素的模式，目前它已在实践中逐步系统地得到了比较广泛充分的深入详细的技术理论的论证[2]。

2.垃圾发电厂垃圾吊设备故障分析

(1)冶金桥式起重机简介

冶金桥式起重机作为垃圾发电厂重要的设备，如果出现故障问题，会严重影响垃圾发电厂的工作效率。所以对冶金桥式起重机的主要任务和主要作用进行分析，便于垃圾吊设备故障维修工作的开展和维修策略的制定。垃圾处理处理的自动控制及半自动控制冶金桥式起重机，是城市生活垃圾焚烧处理厂废弃物供应及运输设备中的重要装置，通常置于垃圾处理储存槽的最上部，一般担负着垃圾处理的投料、装卸、拌和，以及取物和称重等任务[3]。

①机械投料嘴：当焚烧炉料口的垃圾量不足时,由起重机将抓取垃圾或发酵作用好的废弃物安装于机械投料嘴上,向垃圾焚烧炉的机械进料口漏斗内加料。

②搬运：把临近离析门的废弃物运往贮坑的其他区域,减少离析门的堵塞，控制坑内废弃物总量，使其贮存3～5日的垃圾焚烧量。

③搅拌：因为中国境内的日常生活垃圾处理含水率较高，且燃烧值也很低，因此垃圾处理的贮存坑中需要滞留一定的时间，再经过自然压缩和部分发酵，以减少含水率，从而增加了电力利用率。日常生活废弃物的搅动混匀可以减少发酵时间。此外，因为日常生活废弃物的成分复杂，元素浓度变动较大，为了防止入炉废弃物的变化太大，还必须对坑中废弃物加以适当的搅动和混匀。

④取出物品：将可焚烧和不可焚烧的物品区别开来，取出不可焚烧的垃圾。

⑤称重：根据所统计垃圾的实际燃烧数量,在垃圾进入焚烧炉供料口以前,对进入供料口的垃圾实施称重计数。

(2)冶金桥式起重机故障模式分析

冶金桥式起重机常见故障问题如以下所示：其一，操作线路故障。合上总的线路、关合钥匙式控制器、按下启动按键以后、控制器回路断电器跳闸问题时，大多是由控制器电路的接地或短路的问题或主接触器的线圈连接或匝间短接问题所引起；其二，控制器故障。表现为：控制器在运行时发生了卡住问题、触头严重烧损问题等。是由于将触头焊住、固定结构出现问题、触头接触不良、继电器过载等现象，所引起控制器的问题；其三，交流发电机问题。主要原因表现有：电动机无法启动、电动机在运行中产生振荡、发电机在运行中的声音不正常等现象，由定子变压器或变压器电有一相开路、定子绕组接地有误或相间短路、鼠笼型双转子发电机的定子有断线等现象所引起的电动机问题。其四，变频器故障。主要故障表现为：变频器失控，指令取消后变频器继续输出、变频器制动单元热保护或烧毁、变频器直流母排过压故障等问题，由变频器控制信号错乱、变频器控制程序错乱、制动电阻器断路、电动机回馈能量无处泄放、电动机过载或工作过于频繁使用电阻率升高等情况而导致的故障[4]。

(3)冶金桥式起重机设备故障预防措施

FMEA分析法的主要任务是评估设备故障所带来的安全隐患和风险，并对分析风险进行科学的危险性评估，从而有效的根据风险等级和设备的故障原因提出有效的故障维修和预防措施。为了有效预防冶金桥式起重机设备故障问题，从而提出科学的解决策略。其一，操作线路故障预防策略为：修理或更换线圈、修理接触不良的触头、查找接地或短路点进行处理、检修或更换接触器等预防方法；其二，控制器故障预防策略为：调整触头的压力清除触头表面的赃物、改变工作范围或更换控制器、检查并修复定位机构等方法策略；其三，交流电动机故障预防策略为：降低工作级别或更换电动机、调整供电电源或在电动机启动后检查供电线路中的压降根据情况更换导线压紧接线端子、纠正接线，检查短路接地的部位加以修复等预防措施；其四，变频器故障预防策略为：紧急停止，关闭电源检查调整控制信号电路、减少载荷或降低工作频率，降温、更换制动单元并降低工作频率等有效方法。从而有效预防起重机的故障情况，提供机械设备的运转效率和工作质量。

3.垃圾发电厂垃圾吊设备维修工作

(1)设备维修概述

设备经常性的应急检修制度是切实提高垃圾发电厂垃圾吊设备健康水平，保证生产安全、经济有效运行及提高各类发电生产设备安全可用系数，充分地发挥生产设备潜力价值的最重要管理措施，要切实掌握用电设备规律，坚持采取以制定预防应急计划维修为辅、预知状态检修为主要的预防性检修运行模式，并应逐步积极推行实施直至实现全面地实施预知状态的检修。反对盲目硬拼用电设备，使发电设备时刻处于一个良好状态。检修质量工作要继续贯彻全面革新、改造提高的总方针，不断巩固提高检修工程质量，改进施工设备、改进技术工艺，努力做到维修质量性能好，工效高、用料省、安全可靠[5]。

(2)设备维修的过程

垃圾发电厂设备故障维修工作方式和决策工作的主要工作过程。根据FMEA中的结构分析，有效明确提出维修工作的注意事项和正常流程、维修工作的主要实施步骤、维修工作的正式完成，对设备维修过程的整体结构进行剖析。维修工作按照维修的紧急程度可以分为两大类：机器设备的日常例行维修工作和设备故障的紧急维修工作。对设备故障的紧急维修工作按照故障紧急重大程度又可以分为普通紧急故障维修工作和事故紧急维修工作。其中，机器设备的日常例行维修工作是根据维修条例所规定的维修步骤和维修周期，对垃圾发电厂垃圾吊设备进行日常定期的维修检查，由主要负责人负责维修监督工作，垃圾吊的检修工作必须由主要工程师或者检修负责人同意批准后，方可进行维修工作，保证维修工作的科学性和合理性。设备故障的紧急维修工作主要由设备维修负责人对设备的主要故障原因进行分析，从而有效地解决设备故障问题，提出合理有序的故障维修计划，从而消除设备故障问题。

(3)设备维修的方法

起重机的规范使用与设备的定期检查维修在一定程度上影响了设备的正常使用时长，因此，必须对起重机进行定期检查和检测，检查或检测必须符合GB6067-85《起重机械安全规程》和其他有关文件规定的要求。同时，根据FMEA法建立设备维修方法结构，从结构导出功能，从功能导出失效。从而找到设备故障高风险项目，对故障因素进行风险分值评估分值越大，风险越高。提出科学有效的设备维修方式决策方法，依照有效的方法对设备进行科学的维修。

(4)设备维修方式决策的实施

在PFMEA方法的基础上，在垃圾吊设备进行有动火、动点焊、金属的切割加工及表面打磨加工等各种有可能引起产生爆炸火花等的设备检修安装作业时，必须提前报备，在批准且进行安全措施后才进行维修。同时当对移动式垃圾收吊车设备要求进行一段时间连续的正常检修维护时，负责修理人员也应对固定式垃圾收集吊架的安全停放和位置等做出指定。对生产运行维护中发生的垃圾倒吊等设备需要进行一次定期集中检修保养时，负责保养人员都需同时对设备检修工作时间提前做出时间要求，检修维护人员则务必按要求在其相应检修时限内按期完成检修养护作业。

4.垃圾发电厂垃圾吊设备维修的实施方法

(1)垃圾发电厂垃圾吊设备维修的实施

为了安全有效地提高液压起重机的预防冶垃圾吊设备的日常生产或运行维护中的安全性，可以通过专门设备为液压起重机设置其主起升悬升卷簧筒体支架上和专门设计加装一个安全的应急制动器，可以用于满足垃圾吊起重机实现安全制动操作。当吊机设备出现了故障问题时，起重机可以自动进行安全的制动防护行为，从而有效避免机械故障而造成的重大安全事故，减少了损失。第一，液压松闸，弹簧力制动，保证在一定程度上提供充足扽制动力。第二，松闸信号的显示开关可以通过直接触点进行检测活塞的制动等动作，松闸信号中显示出的制动信号也应当准确完整且清晰可靠。除此之外，还要加强起重机整体设备部件的维修和检查工作，保证设备各部位零件的安装质量性和牢固力，进行定期的维修工作和检查工作[6]。

(2)维修周期的确定

①根据垃圾发电厂运转的负荷情况，一般是每年要定期进行一次大规模的设备检修工作。准备检修工作时间是保证检修各项工作完成能否同时做到工作又干好效率又跑快速度的关键，在设备检修工作前的45天内制定检修时间准备的工作计划表。同时设备检修负责人必须规定好相应的检修周期时间，检修人员必须在规定的时间内完成检修工作，检修的基本信息和设备状况需要登记在册。

②根据FMEA中的风险分析，对设备故障风险进行评估。垃圾发电厂各检修工作单位项目组人员应每日定期对根据上级批准实施前的电厂设备改进检修工作项目计划、改进或修理的工程计划、设备缺陷记录、事故报告单资料加以检查逐项的核对，检修工程作业承包单位亦须严格根据上级本部门电厂计划要求确定必须施工进行的各项维修计划项目计划并应编制相应详细的施工与维修管理组织措施、工程进度表、材料计划表，并要求必须按规定在检修设备计划开工并实施结束前至少约隔30天上报获得有关部门审核批准。

③垃圾发电厂在检修施工作业开展前约10天左右还应由垃圾发电厂主要负责安排专门检查人员等参加检修组织，全面并详细系统地检查企业现场检修工程物资及准备物资等有关情况，明确解决施工过程安全、质量、进度等施工技术方面问题中的各种有关技术性要求，进行检查技术交底，充分地创造现场条件以调动积极性[7]。

(3)维修效果的度量

为了进一步保证设备检修维护质量，必须加强做好日常质量监控检查验收和检查验收备案工作。质量现场检验的工作方式实行由检修技术人员自检人员和技术验收鉴定人员，通常是由现场各岗位专业工程师来承担进行检查评定相结合的检修方式。简单检验工序主要以技术自检工作为主，检修操作人员都必须坚持工作质量要求第一原则的操作原则，在设备检修操作过程管理中要求严格按照执行相关工艺规程标准和产品质量标准，验收检查人员要求深入工作现场，随时检查掌握现场检修的情况，及时和就地采取措施帮助被检修单位人员正确解决质量问题。同时采用SFMEA方法，必须严格坚持设计原则规范和各项质量标准，认真负责地检查做好工程质量验收工作，保证维修的效果。

5.总结

垃圾发电厂是垃圾处理的重要的市政基础工程类型之一，主要其设计运行功能也应该说是直接用来发电处理的各类生活垃圾，余热发电和利用为辅。一旦当其发生设备故障时可能会带来大范围的社会危害性与影响，因此其将是对垃圾发电厂垃圾吊设备的高质量安全进行提出了更高水平的技术要求，FMEA法作为设备安全运行可靠性的综合分析及评判新技术，将FMEA分析法应用到目前垃圾厂发电设备维修工作中，其拥有了大潜力的市场应用及其发挥价值空间。保证了垃圾发电厂垃圾吊设备的运行合理性，使电厂设备运行维修系统可靠性质量获更明显有效地提升。