设备状态监测与故障诊断技术在煤矿的运用

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  11633 次点击
0引言
设备状态监测和故障诊断技术是目前世界上比较先进的设备管理手段之一。设备的故障诊断,就是利用科学的监测技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生。
然而,目前在煤炭工业企业中,事后维修和计划维修在现有维修体制中仍然占有重要地位,而这种维修体制不可避免地存在以下问题:
1)临时性维修频繁一些问题较多的机组往往不能适应由管理部门统一制定的计划检修安排,运行不到下一个检修时刻就必须强迫停运,进行事故性检修,导致企业连续化生产经常受到不期待的停机。
2)维修不足机组由于各种原因在检修期未到时产生局部故障,但受到检修计划制约,带病运行,有时故障继续恶化造成运行代价和维修费用增大及不必要的事故损失,有时是严重事故。
3)维修过剩对于设备状态较好的机组进行了不必要的检修,由此造成设备有效利用时间的损失和人力、物力、财力的浪费,甚至引发维修故障。
4)盲目维修根据计划检修的标准项目和依靠经验制定的部分非标准项目进行检修,对机组并不一定做到对症下药。
5)人员成本大需要一只数量庞大的维修队伍来支撑设备的维修,劳动效率低。
以上问题的存在,不利于维护人员随时了解机组的运行状态,造成过盛维修和维修不足,增加不必要的维修费用,特别对于一些关键设备,不必要的停机检修或因故障强行停机会给企业带来重大经济损失。
为避免设备的维修不足或检修过剩,在《煤炭工业企业设备管理规程》的要求下,煤炭工业企业设备管理正由事后维修、定期检修和计划检修管理体制,向预知性设备状态检修体制转变,其根本目标是提高设备可靠性、经济性、降低生产成本,提高设备的利用率。
据欧美及日本等工业发达国家的有关权威部门统计,实施状态监测与故障诊断技术,企业可以减少50%的重大安全事故,设备停机时间减少40-60%,设备维修费用降低10-25%,整体投资收益率达1:17,据中国相关部门预测,对应于国内一些粗放式管理的企业,这些指标要高于工业发达国家。
1设备状态检修的方式与实施
1.1检修方案确定的基本步骤
设备状态检测的方式有多种,总的来说有日常点检、周期巡检和在线监测三种,具体用哪种方式要根据具体的设备情况而定。其基本步骤如下:
第一步,首先对系统或设备进行分类;
第二步,根据分类情况选择合适的状态检修方式,对于非关键设备一般采用日常点检和周期巡检相配合的方式,而对关键设备则采用在线监测方式;
第三步,对获得的设备运行数据进行相应的分析处理,综合运用设备状态检测与故障诊断技术对设备状态进行判断,给出状态报告和检修建议;
第四步,根据设备状态报告和检修建议作出检修决策并实施相应的检修;
第五步,对检修结果进行评价,确定此检修方案的优劣,决定是否重新对设备进行分类,如需要则回到第一步,循环下去不断完善检修方案。
流程图如下所示:
系统/设备分类
根据设备特点确定检修方式
检修管理
作出检修决策,进行所需检修
检修结果评价
评价检修效果,审视检修方式
决定是否重新分类
状态监测
状态分析
综合分析各种状态信息,提出状
态报告和检修建议
1.2设备点、巡检管理
设备点检管理是利用人的感官和简单的仪表工具,或精密检测设备和仪器,按照预先制订的技术标准,由点检人员定时或不定时对运行设备进行动态检查。
点检管理通常可分为日常点检和精密点检两类。日常点检是指在日常工作中持续对设备进行常规检查,完成状态数据的采集和分析,是精密点检工作开展的基础。日常点检工作的开展,构成了点检工作的基本框架。精密点检是对已出现问题的设备作出精细的调查、测定、分析。它是日常点检工作的延伸,用于专业解决设备故障产生的原因。日常点检和精密点检二者不可偏废。要实现设备点检制,各企业需要根据各自的特点,策划相应的组织管理,技术管理、和应用方案。
设备巡检管理是利用专用巡检设备,周期性地、有组织地、按照一定的巡检路径对运行设备进行系统的检测,并将检测数据传回到数据管理与分析处理主中心,综合运用各种分析手段进行分析、模式识别判断设备运行状态,给出状态报告。巡检即可以在现场做简单的分析诊断,也可以待数据传回后进行精密诊断,由于其方式比较灵活而被广泛应用。
PDES设备状态监测与安全评价系统是我公司依托郑州大学振动工程研究所、结合广大企业的设备管理的实际情况,针对企业重要设备进行状态监测而提供的具有良好性价比的整体解决方案。系统采用前台(采集数据并能进行简单分析)+后台(强大的数据管理与分析诊断)模式,具有2个智能振动通道和1个键相通道,最高采样频率可达100kHz。
主要特点有:1、硬件上采用双CPU嵌入式LINUX体系,数据采集和分析处理分别独立处理,速度快、数据处理准确2、大屏幕真彩触摸屏,显示更直观、操做更方便3、采集器容量大、可扩充4、同时可完成点、巡检,振动分析功能,一机三用。5、完善的后台设备管理功能,各种设备状态报表和监测报表。6、强大的后台分析功能,包括稳态和非稳态分析。7、具有网络信息化功能,可供任何具有授权的工厂人员观察设备状态、满足不同层次人员的需求。非常适合煤炭工业设备的点、巡检管理。
1.3设备状态在线监测
对于主通风机、大型空压机、主排水泵等关键设备,应该首先考虑在线监测方式,在机组上固定安装各种传感器,对其进行1天24小时不间断地数据采集,并将其通过以太网或企业局域网传到数据服务器,然后对这些数据进行必要的处理,提取有用的故障特征,进行模式识别与故障诊断,实时判断设备运行状态,通过报警系统提醒设备管理与维修人员及时对设备进行相应的维护。这种方式实时性强,可靠被广泛应用于关键设备。

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