叶劲松
一、武钢设备诊断技术的现状
武钢从1985年后开始引入设备诊断技术，并在开展设备诊断工作的初期，就成立了公司一厂矿两级诊断网。武钢设备部设备诊断中心拥有高级职称并且经验丰富的专业诊断人员占诊断中心总人数的40%，他们既负责在公司内开展精密诊断工作，又负责组织、指导和检查二级厂利用简易检测仪器开展设备点检工作。在技术装备上，主要配备了振动信号分析仪、红外热成像仪（在自动化公司）以及一些简易诊断仪器。以后陆续增加了现场动平衡、油液分析、电机故障检测及超声波探伤等手段。
从1999年开始，在全公司范围内推行设备点检量化管理，并以设备诊断技术作为重要支撑。各二级厂在设备科设立了专检站，各专检员负责用简易诊断仪器对其所管辖区域内的设备实施定期测量，并作趋势分析，发现了许多故障隐患，通过及时处理，避免了突发性事故的发生。设备部分别在1999年和2000年就为12个主体生产厂统一发放了355台和255台简易诊断仪器，各主体厂都在利用简易诊断技术全面实施点检量化工作，并尝到了甜头，对点检量化工作的积极性很高，这两年许多厂又陆续购置了不少诊断仪器。同时，各主体厂还选择了部分关键设备，与科研院校合作开发建立了1～2套在线监测与诊断系统，其中有些系统已具备了远程诊断的条件。另外，随着点检量化工作的深入，对精密诊断也提出了更多更高的要求，机组振动信号分析、红外热成像分析、高压设备检测和油液分析等工作任务越来越饱满。如果说过去武钢开展设备诊断工作是粗放型的、自觉性的，那么，现在武钢的设备诊断工作却是带有强制性、统一性和规范性。设备诊断将作为现代化设备管理不可缺少的组成部分在武钢整体推进。目前，武钢的设备诊断工作有了一个比较大的发展，设备诊断技术在武钢的应用已日益广泛，越来越受到人们的重视，设备检测手段、诊断能力已初具规模，在设备管理工作中己逐步显现作用和效果。
在简易诊断方面，各个主体掺点检量化所有重要设备上，点检员从设备劣化趋势图上发现设备隐患，通过及时处理消除隐患，来避免产生突发事故及停产损失。另外，点检量化数据的计算机管理也正在积极推进。
在精密诊断方面，武钢目前拥有振动分析诊断、红外热成像分析诊断、油液分析及气相色谱分析等专业手段和相关技术人员，并积累总结出了一些行之有效的诊断经验和方法。
在2001年成立了武钢设备诊断委员会，委员会由各主体厂设备厂长、设备科长和专业技术人员在内的80余人组成，并且聘请了包括中国工程院院士杨叔子在内的著名专家学者10余人担任技术顾问。2002年开始在公司内开展“设备状态受控点”活动，全面掌握设备的状态，并对设备状态要素实施有效的管理，使维修部门能够把检修重点集中到最有意义的对象上，实现维修成本投入的最佳效益。
2002年武钢继续推行“以点检量化为基础，以远程诊断和精密诊断为技术支持”的关键生产设备运行状态控制制度，从设备点检量化管理、设备在线监测以及设备状态检测多方面入手，确保设备“万点受控”目标的实现。各生产厂在公司的统一安排下，组织抓好关键设备的确定、控制点的选取和状态参数基准值确认工作。根据所控制的对象，对应建立和完善关键生产设备特征频率数据库和设备档案，依据所掌握的有效数据进行趋势分析，使这些设备在寿命周期内处于严密的受控状态，为预知维修提供可靠的依据。公司将对各生产单位“万点受控”计划实施的进展情况进行检查、验收。对达不到规定要求的，要记录在案，作为年终星级设备管理单位评审、验收的考核依据。
为适应对设备诊断技术学习和培训的需要，武钢设备部积极开展工作，每年都与武钢职业技术学院或有关诊断仪器生产厂家联合举办有关设备诊断技术的专题讲座、经验交流会以及各种形式的学习班、培训班和研讨班，聘请了有关专家来武钢讲课，组织有关人员参加，以推广应用故障诊断技术。武钢各主体厂都配备了兼职或专职设备故障诊断人员，负责厂内设备诊断工作，组织有关技术人员学习其它兄弟厂矿先进诊断技术，如武钢多次安排设备故障诊断人员到宝钢检测公司参观学习，推广使用新型设备诊断仪器，并收集国内外先进的设备诊断技术信息。
二、设备诊断技术在武钢的应用
1．设备状态点检量化网络化管理系统
武钢设备状态点检网络管理系统如图1所示，整个系统将企业信息系统分为企业层、分厂层、车间层三个层次。车间层根据分厂的受控设备的实际情况布置，可以是一个车间，也可以是一条生产线如武钢烧结厂根据其生产线的布置，分为四个烧结车间，每个车20d0间层均设有点检工作站，对受控设备的振动信息用HY一106手持式巡检仪采集，对工艺量等其他参数则通过手抄表采集，点检工作站与巡检仪和手抄表通过红外串口通讯，使巡检任务的发送和回收非常简便、灵活。车间层的点检工作站还装有基本的信号分析软件，方便现场操作人员对设备状态进行初步分析、诊断。分厂层以各个主体厂为单位（如烧结厂、大型厂、能源厂等）设置数据库服务器，并安装数据库服务器软件，负责对整个分厂设备的信息统一管理，分厂的各个点检工作站上装有数据上传软件，当巡检仪采集了设备的最新数据后，将自动上传至分厂级数据库中。各主体厂的设备管理人员通过功能强大的信号分析／浏览软件准确而及时地把握整个分厂的设备运行状况，并能对信号异常的设备进行分析、诊断，迅速作出设备的维修计划。企业级数据库是一个虚拟的数据库，它依托企业内部网络，把各个分厂的数据库服务器构建成一个虚拟的服务器，这样公司各级设备管理人员（如设备诊断中心、设备部等）就可以通过信号分析/101览软件，及时了解整个企业所有受控设备的当前运行状态，便于根据设备状况进行生产计划的实施和调整。
2001年7月在武钢烧结厂首先试用设备状态点检网络管理系统，随后在大型厂、轧板厂、工业港、三炼钢、能源厂实施。经过一段时间的运行后，效果良好，使监测诊断人员可以通过安装在设备诊断中心的客户端分析软件纵览整个企业或主体厂受控设备的运行状况，并通过各分厂所设置的报警信息，迅速又直观了解到当前设备的状态。设备最新数据通过网络及时上传，保证了数据的及时更新，实现了设备点检状态监测的在线化。而状态浏览器又通过图片导航的方式能够简单、直观及时地使设备领导了解受控设备的分布、受控测点的布置等相关信息。该系统全面提升设备点检的管理水平，为系统维修和设备管理的系统与构造奠定坚实的基础。尽管系统运行只有半年，点检已积累了大量的现场数据，在大型厂和烧结厂成功捕获了一些故障隐患，并为疑难问题的分析和处理提供了可能。
2．设备在线监测
对于生产线上的关键设备一般要求进行在线监测，将已有的一些在线监测系统与附近的交换机用光纤联通，以实现远程诊断。实现远程诊断后，各项工作安排胸中有数，基本消除了几天几夜不合眼的抢修现象，大大提高了生产能力。
3．设备状态检测
开展“设备状态受控点”活动是武钢设备诊断工作新一轮发展，也是提高武钢设备管理和维修技术现代化水平的必由之路。主要应用在以下几方面：①应用振动测试技术，对烧结机制氧站的空压机及高炉风机等关键设备进行振动测试和分析，录取参考频谱作为技术档案，还研制了一些包括振动、温度以及电气参数等在内的在线监测系统；②在红外测温技术方面，使用点温计对电气设备进行简易诊断，采用热像仪对炉壳和炉衬的融化腐蚀，以及主变压器的绕组温度进行测定和图像处理；③在油液污染检测方面，为液压润滑系统中油泵和阀等部件的磨损找出预防措施；④在电机、变压器故障检测，零部件的无损检测，炉窑和工业建筑物检测以及起重设备检测等方面都有广泛的应用。
4．问题及解决思路
(1)加强诊断的规范化。包括设备状态要素提取的规范化、判断标准的规范化和采样的规范化等。在大力开展设备状态受控点管理的基础上，要注意“设备状态要素管理”，即通过研究设备状态的构成，有效评价设备状态。这对实现适时维修，对于提高设备检修命中率，具有十分重要的意义。设备部曾制定了一些判断标准，但随着生产的发展和设备的更新，这些判断标准都应有所修订，对尚未建立的标准也应逐步制定。另外，只有规范化的采样才能获取准确的数据，才能真正做到“从对采样负责到对设备负责”的转变。
(2)建立设备诊断效果的评价体系。虽然武钢设备诊断工作已开展多年，但目前仍无一套完整、科学和有效的设备诊断效果评价体系，可以从对设备状态的把握率、降灾效益和降成本效益等几个方面来考虑。
(3)新手段和新仪器的使用。目前手段和仪器与国外相比还有很大的差距，需要引进一些适合武钢实际需要的诊断技术和装备。
三、武钢设备诊断技术的发展方向
武钢今后设备诊断工作的总体规划是：全面推进以诊断技术和倾向管理为手段的点检基础管理，重大检修项目以倾向管理为依据，逐步实现状态维修；实施1至2条主作业线在线监测，初步实现远程（网络）诊断，形成设备诊断技术中心；强化诊断技术的开发与创新，在冶金设备（特别是轧钢设备）故障诊断技术上有所突破，形成武钢特色的专有技术。
武钢设备诊断的发展方向具体可以体现在以下几个方面：1．武钢设备诊断工作将沿两条主线来发展：一是以发展设备点检量化为组织形态倾向管理工作；二是有选择地推进实施设备的在线监测与诊断。以先进诊断技术为手段进行设备状态倾向管理，将极大地丰富武钢的点检作业内涵，并将以一定的规模在设备管理中发挥作用。
2．在线监测与诊断越来越受到重视，网络技术的成熟与发展，使远程（网络）诊断成为可能。随着武钢设备管理计算机信息系统的建成投运，设备状态信息的有效、可靠、及时传递，将使设备诊断更加有效地运行。
3．目前提及的在线监测与诊断系统大多以掌握设备状态信息为目的，随着企业对产品质量的要求不断提高，许多工艺参数也成为受监控的对象。因此，结合工艺参数进行监测的“工况监测”系统将更具实际意义，这类系统将为用户提供三类信息服务：一是给生产操作者提供工艺状态，控制工艺指标；二是给设备管理者提供设备状态信息，制定合理的维修计划；三是对产品质量异议或突发的生产、设备故障提供动态信息记录，以分析原因。
4．武钢设备诊断委员会将成为武钢设备检测与诊断的专业技术支撑力量，与现场设备管理人员结合，加之与社会力量的合作，将形成完整的、有广度又有深度、具备较强综合诊断能力的有机体系，并以此全面推动武钢的设备诊断向高水平、高效益方向发展，切实保障设备功能的可靠性，同时降低维修成本，获取更好的经济效益。