应用状态监测技术提高供水机组设备管理水平
方向铁
（扶绥县自来水厂，广西扶绥532100）
作者简介：方向铁，广西扶绥县自来水厂工程师。
摘要：传统的计划维修养护的设备管理方法存在诸多缺陷，因此应对设备进行状态监测,根据设备状态进行故障诊断,确定故障的类型、性质、部位和劣化程度,制定正确的维修方案，保证设备的可靠性和安全性,节约人力、物力。
关键词：状态监测技术；供水机组设备；管理水平
保养、维护好泵组设备，使之保证安全、高效运转，是保证高效供水的关键也是企业设备管理的一项重要任务。多年以来，很多水厂的管理方式主要是采取传统的计划维修养护的设备管理方法，即制定计划、定期维护维修，计划维修虽然可以消除或避免一些设备故障,但由于在很大程度上取决地基于统计规律的维修计划或依赖于现场维护人员的经验，从而存在很大的盲目性,难以准确把握设备是否有故障、故障部位、故障程度如何。另外，由于对设备的反复拆卸，使得机械性能下降，设备的超前维修又对企业的人力、物力均造成了巨大浪费。这些弊病促使我们必须改进原有的维修方式，积极寻求设备状态监测诊断技术改变传统的计划维修方式，以期获得较大的经济效益。
1状态监测技术概述
状态监测是指通过测定设备在运行过程中所反映出来的特征参数(如振动、噪声、温度等),来检查其状态是正常还是异常。故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常或异常,早期发现故障及其原因、故障部位及轻重程度并能预报故障发展趋势的技术。状态维修是设备状态维修是在设备运行中或基本不解体的情况下,利用设备产生的不同信息,使用仪器采集、处理、分析信号,判断产生故障的部位和原因,并预测设备使用寿命而开展的设备维修方式。
以前我们对泵组采用传统的维护和管理的方式:主要采用点检、巡检与定期预防维修(相当中修)相结合的方式,对设备故障的检测常用方法是采用听声、触摸和观察等手段,虽然也采用了记录压力、温度、电流、电压数据的方法,但总体来说效果不够理想,很难确定故障的性质、原因和发展趋势。为此我们在低峰供水期(每年11月至次年5月)对所有辅助泵组进行一次预防性检查,根据主要供水机组的累计运行小时对主要水泵进行定期解体检查和保养(相当一次中修),这样虽然在供水高峰期可以避免或消除一些设备故障,但由于很大程度上取决于基于统计规律的维修计划或依赖于现场维护人员的经验,从而存在很大的盲目性,难以准确把握设备有无故障,以及故障部位和程度,且也存在一些弊病,例如在检修过程中,发现有故障的泵组只占很少数，80%以上的检修是过剩维修,对企业的人力、物力造成严重浪费,另外经常拆装水泵,也会降低设备的正常性能。
要彻底解决这个问题,采用以状态监测和故障诊断技术为基础的状态维修方式是最好的方法。对设备进行状态监测,根据设备状态进行故障诊断,确定故障的类型、性质、部位和劣化程度,制定正确的维修方案。这样在维修上才能做到有的放矢,既能保证设备的可靠性和安全性,又能节约大量人力、物力。
2开展状态维修的步骤与诊断技术的选择
2.1状态维修步骤(图l)
2.2状态监测参数与诊断技术
2.2.1状态监测与诊断技术类型选择
状态监测与诊断技术按要求、对象的不同，可分成简易诊断和精密诊断，前者适用于设备的技术状况简单，而且需要监测量大的一般普通机器设备;后者适用于对经过简易诊断判定为异常的设备作进一步的仔细诊断，确定其故障的部件及精确部位，以便采取措施。
2.2.2状态监测参数的确定
我水厂设备状态监测是用专用的仪器(SKF状态监测仪)，按照规定的监测点进行定期或连续监测，掌握设备异常的征兆和劣化程度。通过设备测出的参数特征，对主要供水设备各测点进行反复测试，选择轴承振动位移、速度、加速度、温度和相位等参数。
2.2.3状态监测与诊断技术的确定
首先进行振动t级监测，记录运行设备的工作温度变化，这些测t值通过与允许值的闹值相比较，得出设备运行情况正常与否。振动量级监测简单易行，它适用于简单设备中的诊断，但在某些情况下，特别是在故障出现的早期阶段，振动量级变化不明显，所以必须进步精密诊断，分析轴承振动特征频谱。
①频谱特征分析法在故障冲击频率范围内作频谱分析，它能直接判断出轴承的故障特征频率。当早期故障出现时，如很小的缺损、剥落等，则固有频率段在5000-6000HZ。②包络分析法这是一种目前对轴承状态作定量判断的最有效的方法，它选择传感器的谐振频率区作为监测频段，根据包络谱的谱峰，便可明显地识别出轴承故障及起因。如果轴承完好，则谱中无明显谱峰;如果轴承有明显故障，谱中出现对应于故障的特征频率及其谐波分量，此种方法干扰少，精确率高。
2.2.4监测点的确定
监测点的选择很关键，因为所选监测点将影响数据真实性和实效性，检测点确定的原则是:①机器振动的敏感点、离机器核心部位最近的关键点及容易产生劣化现象的易损点。②选择监测点时要考虑环境因素。③监测点数量的选择应反映机器的主要运行状态。由于机器设备的失效或故障一般出现在运动副部件上，所以对水厂主要生产设备，状态监测点选择在机泵设备的轴承部位。通过数据采集器收集轴承振动的速度、相位、轴承温度的变化，判断设备是否存在故障。
2.2.5监测周期的确定
机器设备的磨损失效总有一个变化过程，根据设备寿命曲线(浴盆曲线)，制定监测周期。规定对新安装及大修设备监测周期为7d，对正常运行的设备监测周期为15d，其特征频谱图的变化趋势是随监测时间而显现，通过收集设备运行的特征参数值，得到水泵机组故障的特征频谱。
3状态监侧与诊断技术在应用中的效果
我厂对主要供水设备进行状态监侧的结果为:根据设备运行状态需要停机检修的为16次，避免了因设备故障造成的重大减产3次，排除了设备重大隐患3次，节约维修费用估计10万元。
3.1全面提升设备管理理念
将设备的常规静态管理提升至动态实时管理;把设备诊断技术列入企业《设备管理规定》的主要工作内容。
3.2安全、优质供水的技术保障
安全优质供水是制水企业的中心工作，运用状态监测与诊断技术预警设备运行状态趋势，从而减少设备故障停机率，避免更大的经济损失。
3.3减少修理次数，降低劳动强度
状态监测能提供有效的维护信息，以减少没有足够信息而进行的直接维修和人力的无谓投入，大大降低了工人的维修劳动强度。
3.4安全渡过大检修之间的间隔期
利用状态监测和诊断技术，最大限度地使机器设备处于良好的运行状态，根据设备运行状态，科学地安排维修保养，以安全渡过大检修周期。
3.5提高设备寿命，节省备件资金
通过对设备的状态监测与诊断，使设备的使用寿命提高，因而，也节省了备件资金。
4结论
通过实践证明,运用状态监测、故障诊断技术对泵组实施状态维修能够取得较好的效果,使设备维护和修理做到了有的放矢,逐步以科学化、数字化的设备状态管理模式替代以往模糊的、感官化的经验型设备状态管理模式。在提高和保证泵组设备的安全性、可靠性和有效性的前提下,做到了延长设备维修周期,降低设备维修费用,给我们带来了巨大效益和便利。此方法不但给同行企业提供了宝贵的经验和方法,也对其他行业的设备维修具有重要的参考价值。
参考文献：
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[2]熊伟,李荣.设备状态维修的重要性的研究［J］.纺织器材,2002,29(5).
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