魏方
摘要：介绍苏丹喀土穆炼油厂开展设备状态维修的情况,设备振动监测和分析的典型实例及设备状态维修的效果等.
关键词：状态维修设备管理应用
苏丹喀土穆炼油厂是我国中石油与苏丹能矿部合资建成的大型现代化炼油厂,为了对设备进行有效管理与维修,自2000年5月开工后,即实施了以状态维修为主,与计划检修相结合的设备管理模式,几年的实践证明,主要设备运行平稳,取得了满意的效果.
一,设备的分级范围及监测要求
状态维修技术必须以设备的状态监测为前提,该厂根据设备的重要程度及复杂程度,把设备列入3级网分别进行监测.
1.一级网的设备监测
一级网包括大型关键设备,共30台,主要有重油催化装置的主风机组,烟机—发电机组,气压机组,自备电站的汽轮发电机组,空分装置的空气压缩机组等设备.一级网设备由设备状态监测专职工程师使用国际上先进的离线式监测系统测试振动数据,数据可传入计算机进行振动的频域分析,时域分析,趋势分析,启停机分析等,振动数据可长期保存在计算机上,便于对设备的振动数据进行跟踪观察.
2.二级网的设备监测
二级网包括较重要的设备,共124台,主要是生产装置的大型机泵及风机等.由维修部各装置工程师使用日本产VM63振动测试仪进行振动监测,并对数据进行比较分析,如发现异常可反映到有关部门,安排一级网设备监测专职工程师进行精密诊断,以确定设备运行状态及可能的故障原因.
3.三级网的设备监测
三级网包括一般设备.其数量多,由维护工人使用国产简易测振仪进行监测,并记录数据进行比较分析,发现异常立即与有关人员协商进行处理,消除设备故障或故障隐患.
二,状态维修实例
1.自备电站3#汽轮发电机组机械故障诊断自备电站作为炼油厂的主要电力供应装置,在炼油厂的正常生产运行中起着至关重要的作用,1#,2#和3#汽轮发电机组是电站的关键设备,其运行状态是否良好直接关系到全厂供电能否正常.
2002年4月中旬,3#发电机组运行中在汽轮机外侧处出现异常声响,状态监测其振动为3.3mm/s,并未超标,但频谱分析发现除了主频分量振动具有峰值外,2倍频,3倍频等超谐波振动分量也出现了,高频分量丰富,波形分析为叠加波形.据此判定为机械松动故障.由于1/2倍频,1/3倍频等次谐波分量并未出现,且高频分量幅值并不大,认为属轻微机械松动故障,建议运行观察.从4月中旬至6月中旬的运行观察中,振动分析未出现变化,后发电机组停机备用.10月19日,电站开始进行两年一次的检修,在3#汽轮机解体检修中发现其内部有1个紧固件螺丝未上紧,出现了松动现象,验证了诊断的正确性.3#汽轮机外侧在观察运行期间的振动数据见表1.检修后开机运行至今,状态良好,其振动频谱图恢复正常.
2.常压蒸馏装置两台泵动平衡不良的识别分析
表1mm/s
常压蒸馏装置P-1104/2,P-1109/2为二级网监测设备,外方工程师在定期监测中认为这两台泵振动偏大,需要进行精密诊断以确定其运行状态及可能的故障原因.于是使用精密诊断仪器进行了状态监测,振动监测数据见表2.
表2mm/s
根据ISO2372标准,这两台泵属Ⅱ类设备,在2.8mm/s以下为正常运行状态,在7.1mm/s以下为观察运行状态,超过7.1mm/s为需停机处理状态.频谱分析P-1104/2和P-1109/2振动信号以主频分量为主,其他频率分量处幅值较小,而主频为动平衡不良的特征频率;振动有方向性,水平方向振动相对较大,由于设备一般在垂直方向的约束强于水平方向,故动平衡不良时往往水平方向振动大于垂直方向振动.由以上两点判定P-1104/2和P-1109/2均存在动平衡不良现象,P-1104/2振动值处于C区,属于观察运行状态,如果在观察运行期间振动不变化,可继续运行.P-1109/2振动值处于D区,为需要采取相应处理措施状态.在后来的观察运行阶段P-1104/2振动平稳,未见增长,继续运行至今,而P-1109/2停机后对转子进行动平衡校验,发现超差较多,将不平衡量调整至标准值,重新装配后开机运行振动值降为2.3mm/s,属B区,为正常运行状态.
三．效果评价
应用诊断技术,使维护修理工作有了科学依据,维修人员不必在每次检修时都进行设备解体检查,也不必每次都检修到所有的零部件,有时甚至不用解体或者不用停机即可处理故障,在苏丹喀土穆炼油厂维修人员偏少且非洲天气炎热的情况下,迅速查明故障原因,准确处理故障显得尤为重要.由于维护及时准确,全厂设备故障率大幅下降,例如我国国内炼油厂的烟气轮机一般每半年就需解体检修一次,而苏丹喀土穆炼油厂烟气轮机运行4年多来,只进行解体检修两次.