现代流程工业的设备状态管理

1、现代流程工业的设备状态管理流程工业是一个非常巨大的产业，涉及范围包括石化、电力、冶金、建材、轻工、造纸、制药、食品等行业，是制造业的重要组成部分。1、现代流程工业的主要特点a)其设备具有高度自动化、连续化、规模化、精密化、装备先进、结构复杂等特点 b)高度流程性：生产环节环环相套c)运行高效性：产量、劳动生产率的高效，包括信息流、物流、能量流、资金流的高速运转相对离散型制造业而言，流程型制造对设备的平稳运行要求更高，只要制造流程中一个环节出现问题，很可能导致整个生产链的断裂，造成巨大损失。2. 对设备管理的要求：a) 及时性：对设备维修的有效性和准确性要求，把停机时间压缩到最短b) 全面性：现

2、代化设备的社会化程度高，从设计、制造、安装、调试、使用、维护直至报废，各环节相互影响，相互制约，要求实施综合管理c) 高效性：流程工业追求的是劳动生产率的高效，在设备管理方面必须体现d) 经济性：由于装置复杂和昂贵，要求备件尽可能少，设备解体尽可能少、避免过维修，寻求维修和管理成本的经济合理性 e)适应性：设备的改造、更新，新产品开发，要求保证企业的应变能力，以达到持续改进、不断发展的目的 3、设备维修方式的演变（三个阶段）l事后维修(Breakdown Maintenance)l预防维修（Preventive Maintenance）l状态维修(Condition Based Mainten

3、ance)a)事后维修(Breakdown Maintenance)二十世纪五十年代前的主导维修模式。优点：对非主流程的单体设备，事后维修可以最大程度地延长设备的使用寿命，甚至可能是最经济的维修策略。缺点：缺乏维修前准备，停机时间较长，往往打乱生产计划，影响交货期，甚至对设备造成重大损害。b) 预防维修（Preventive Maintenance）长期以来，人们认为设备的安全性取决于其可靠性，故认为预防工作做得越多，修理工作越短，则设备越可靠。定期维修特点：不论具体维修对象的技术状况、使用环境如何，均按照统一规定的时间（或行驶里程）进行强制性维修。缺点：往往存在过维修现象c) 状态维修(Co

4、ndition Based Maintenance) 基于设备的检查和检测，通过计算机处理数据，掌握和评估设备状态、预测故障，进行维修决策的管理方法。它是现代设备维修的主要表现形式。它随故障诊断技术的进步发展起来的。如果检查检测手段落后，设备的劣化不能及时准确地诊断出来，则无法实施状态维修。状态维修也是有计划的，不过侧重于状态而已，它是建立在“状态”基础上的计划。它强调周期检测的计划，事先搜集信息，实施适时适度的维修，因此它的计划性更加符合实际。4、维修方式与设备状态管理的关系一方面，设备是企业最基本的生产要素，先进的设备需要先进的管理模式，需要先进的维修技术，因此在设备技术发展的同时，设备管

5、理和维修技术的发展从来就没有停止过。另一方面，为了适应先进的维修方式，使设备维修达到高效、经济的目的，必须对维修对象的状态及劣化的原因有正确的了解，才能确定设备管理中诸如维修的时间和内容、维修方案、备件的预订与周期，从而保证维修作业的有效性。这就是要求对设备实施状态管理。维修方式决定了设备管理的内容，而把握设备状态是现代设备管理的基础，要搞好设备管理必须首先搞好设备的状态管理。如何才能准确、及时地获得设备的状态信息呢？不仅涉及检测诊断技术的应用，而且涉及到各相关设备部门之间、相关设备部门与生产厂之间的运作协调。也就是说，它不仅仅是技术方面内容，而且是企业本身管理方面的内容。5、设备状态管理的主

6、要内容设备状态管理：对设备的状态信息进行获取、分类、处理和利用的过程。状态信息：反映和评价设备功能、精度、可靠性以及效率的直接和间接信息。 状态信息的内容：a. 设备的基本属性信息（结构参数，设计参数等）b. 设备的原始物理量值和状态判断过程的中间信息c.维修记录及从各种信息渠道获取的描述性信息； d.工艺过程及产品质量信息 6、设备状态管理的功能1）、管理状态信息l状态信息的来源渠道多（点检、专业诊断人员、质量方等）l设备数量、种类众多l信息种类繁多、杂乱，需要分类、筛选、利用2）、有效评价设备状态使之与现代维修体制的要求相适应，指导维修3）、使诊断技术融入设备管理体系l组织、协调、诊断技术

7、的实施平台、提供运作体系上的保障l保证状态信息的准确、及时和全面性，提供必要、完整的状态信息 7、状态管理的目标l推进以状态维修为主、多种维修方式共存的维修策略。l有效地评价设备的状态l正确指导维护检修（状态恢复过程）l指导工艺过程调整（状态改善过程）8、设备状态管理的主要支撑技术诊断技术为状态管理提供技术支撑，状态管理为检测诊断技术的实施提供了平台，因此实施设备状态管理的关键是诊断技术的应用诊断技术的主要内容：l油液监测分析：适用啮合摩擦设备l振动监测分析：适用于机械转动设备l红外热成像分析：适用于不均匀发热设备l无损检测9、设备状态管理的效益1）.减少过维修，降低维修成本 据文献报道，世界

8、上三大恶性事故（切尔诺贝利核电站等）中，有两次是大修造成的，即不适当的过维修破坏了原本很稳定的设备系统,引入了新的初始高故障状态。2) 减少突发事故造成的设备损失和停产损失 开展状态管理，有利于早期发现设备故障隐患，适时消除设备缺陷，恢复设备功能和状态。3）延长设备服役周期 使设备运行在良好的工作状态下，如低振动、良好的润滑等，延长设备寿命。 按设备“浴盆”曲线，当设备处于劣化期阶段，通过状态把握，做出相应的维修方案恢复设备性能，使设备重新进入稳定期。从而实现寿命周期利润的增值，同时还可减少库存，节约备件费用，降本增效。4) 提高设备的功能、精度和可靠性，提升生产能力，从而带来产品质量和产量的

9、提高，增加经济效益。例如：美国Pekrul发电厂的统计表明：每年效益是诊断成本的36倍（IMEKO第三届国际会议报告）。日本统计资料：采用诊断技术后，事故减少了75%，维修费用降低了25%-50%.10 几种常见误区1） 测试结果都是好的，不用进行状态监测了2） 使用了诊断仪器，就是实施了状态管理3） 维修费用已经很紧张了，不能再上状态管理项目了4）只要配备了先进的技术手段，就能搞好状态管理11. 钢铁设备状态管理总体思路以状态管理为基础，多种维修方式和组织方式共存，为生产流程提供经济、高效、可靠的设备保障。一、什么是油液监测设备润滑与磨损状态监测（以下简称油液监测）是设备开展润滑管理、设备状

10、态维修的重要基础工作，是提高设备可靠性、保证设备安全运行的重要手段。油液监测技术就是通过对设备在用润滑油的理化性能指标、磨损金属和污染杂质颗粒的定期跟踪监测，及时了解掌握设备的润滑和磨损状态信息，诊断设备磨损故障的类型、部位和原因，为设备维修提供科学依据，指导企业进行设备的状态维修和润滑管理，从而预防设备重大事故发生的发生，降低设备维护费用。 对设备故障所作的统计资料表明： 设备的失效80%是因为润滑故障导致异常磨损所引起；柴油机中大约70%是因为油品污染引起，而其中50%是磨损造成的；滚动轴承中大约40%的失效与损坏是由于润滑不当而导致；齿轮中大约51%的故障与润滑不良和异常磨损有关；液压系

11、统中大约70%的故障来自于液压介质被污染，污染度等级过高所致；摩擦消耗的能源占总能源消耗的1/3-2/3； 油液监测能做什么？ 润滑油的质量评定：通过对各种润滑油理化指标的分析检测，对照国家质量标准对润滑油品的质量进行评定，指导企业选择优质、合理的润滑油。设备润滑状态评价：通过对设备在用润滑油主要理化指标的定期跟踪监测，及时发现设备用油的劣化程度及污染原因，评价设备的润滑状态，指导企业采用合理的润滑方式和换油周期。设备磨损故障诊断：通过对设备在用油中磨损金属颗粒的定量、定性分析，监测诊断设备主要摩擦副的磨损失效状态及原因，指导企业及时采取视情维修措施，保证设备安全运行。二 油液监测的意义 油液

12、监测技术以机械润滑油样作为设备诊断的基础，以油样分析结果作为判断、治理的依据。 因此可以把设备诊断中的油液分析可以比作人体疾病诊断中的验血。油样监测技术是借助对该系统有代表性油样的分析来实现机器状态监测和故障诊断的，它是近十几年迅速发展起来的用于机械设备状态监测的新技术，尤其在发动机、齿轮传动、轴承系统、液压系统等方面，该技术取得了显著的效益，获得了广泛的应用。三油液监测技术的特点 油液监测技术是通过分析被监测机器的在用润滑剂(或工作介质) 的性能变化和携带的磨损颗粒的情况，获得机器的润滑和磨损状态信息，评价机器的工况和预测故障，并确定故障原因、类型和零件的技术。 监测对象: 主要是存在相对运

13、动的润滑系统，判断的主要依据是机器润滑油中金属元素含量、颗粒、油品理化性能和油品的组成等四方面的信息，经过综合分析，最终对机器状态作出诊断。特点:它具有不停机监测、不需安装传感器等优点，主要适用于低速、重载、环境恶劣(如噪音大、振动源多、外界干扰明显) 、往复运动和采用液体或半液体润滑剂且以磨损为主要失效形式的设备的监测。四、油液监测技术原理机械零部件的整个运动过程，也就是摩擦、磨损的过程。由于各机械零部件的工作条件、材质等各不相同，其磨损过程也不完全一致。 润滑是减少磨损，延长机器和零件的使用寿命的有效手段。润滑措施是否有效，使用过程中润滑油(液) 性能的变化以及磨损碎屑的多少都能反映设备润滑状态和磨损状态的变化。 油液监测技术正是通过对润滑油(液) 分析处理，来获得机器设备各个摩擦副的磨