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設(shè)備在線監(jiān)測應(yīng)用初探

http://www.tb2588.cn 2015年09月19日        

   摘    要:采用設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)是企業(yè)提高設(shè)備管理水平、降低生產(chǎn)成本的重要手段之一。本文以中州分公司CO2壓縮機(jī)的在線監(jiān)測應(yīng)用實(shí)踐為例,介紹大型動(dòng)力設(shè)備實(shí)行在線監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)及進(jìn)一步推廣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的必要性。
       關(guān)鍵詞:設(shè)備管理    CO2壓縮機(jī)    在線監(jiān)測
      

        一、前言
        隨著我國加入WTO組織,在市場經(jīng)濟(jì)的激烈競爭中,用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求,產(chǎn)品生產(chǎn)成本的競爭也日益激烈。因此,如何保障設(shè)備良好的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)即提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率是設(shè)備管理的重要課題。日本管理專家在設(shè)備管理上首先提出了設(shè)備點(diǎn)檢的概念,使設(shè)備管理由事故檢修和定期檢修管理逐步向預(yù)知性檢修管理過渡。但傳統(tǒng)的設(shè)備點(diǎn)檢方式多采用“眼看、手摸、耳聽”的經(jīng)驗(yàn)手段,既不能滿足安全生產(chǎn)的要求,故障的判斷也過于依靠執(zhí)行者的經(jīng)驗(yàn),準(zhǔn)確率較低,對(duì)異常數(shù)據(jù)的捕捉率低、準(zhǔn)確率及效率非常低,這些缺點(diǎn)已無法適應(yīng)現(xiàn)代化設(shè)備管理的需要。推行設(shè)備的在線監(jiān)測對(duì)于現(xiàn)代化大型連續(xù)生產(chǎn)線已勢(shì)在必行,也已成為一項(xiàng)用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要課題。
         中州分公司氧化鋁廠現(xiàn)有5臺(tái)CO2壓縮機(jī)組屬分公司大型關(guān)鍵A類設(shè)備,承擔(dān)著全廠CO2氣體的輸送任務(wù)。由于生產(chǎn)工藝流程的需要,機(jī)組需長期連續(xù)、高效運(yùn)轉(zhuǎn),這種高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備在長期高負(fù)荷工作狀態(tài)下就容易出現(xiàn)磨損、竄動(dòng)、不平衡、軸承超溫、振動(dòng)異常等機(jī)械故障。若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些事故隱患而造成停機(jī)事故,不僅可能造成人身和設(shè)備事故而且將給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失。如2000年2月8日1#CO2壓縮機(jī)在并網(wǎng)過程中,加負(fù)荷太快致使壓縮機(jī)喘振,因未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取措施而造成空壓機(jī)機(jī)殼被打壞的嚴(yán)重設(shè)備事故。因此,如何對(duì)機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行更好地監(jiān)測,及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)事故隱患顯得尤為重要。
         為提高企業(yè)的設(shè)備管理水平以適應(yīng)安全、優(yōu)質(zhì)、高效的生產(chǎn)目標(biāo),2002年分公司決定在該重要設(shè)備機(jī)組推行設(shè)備在線監(jiān)測的管理。經(jīng)過近一年的運(yùn)行實(shí)踐,取得了良好的效果。下面具體介紹一下這次實(shí)踐應(yīng)用情況。
        二、改造前的設(shè)備配置及監(jiān)測管理狀況
        1. CO2壓縮機(jī)及電機(jī)的基本參數(shù):
        壓縮機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過變速機(jī)驅(qū)動(dòng),壓縮機(jī)型號(hào)為EI350-4.2/0.97,變速機(jī)型號(hào)為GYD-30-1480/2.919,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YK1600-2/990,功率為1600KW,電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為2985r/min,壓縮機(jī)主軸額定轉(zhuǎn)速8713r/min。
        2.設(shè)備監(jiān)測狀況:
        原有設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和工藝參數(shù)為就地顯示或在控制室儀表盤上顯示,顯示儀表有電磁指針式、數(shù)顯式、針式記錄儀等,報(bào)警顯示采用閃光式光字牌,對(duì)反映機(jī)組運(yùn)行狀況最重要的振動(dòng)數(shù)據(jù)無在線顯示,只能由崗位操作人員用便攜式測振儀通過定期點(diǎn)檢獲得,對(duì)軸位移的監(jiān)視也只有超限報(bào)警和跳車指示,無法定量連續(xù)地觀測到其變化情況。對(duì)軸承部位的監(jiān)測是依據(jù)點(diǎn)檢時(shí)用聽診棒進(jìn)行判斷,由于現(xiàn)場噪音較大,很難準(zhǔn)確判斷。
        三、在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理
        安裝在壓縮機(jī)組各部位的信號(hào)傳感器用于采集各種現(xiàn)場信號(hào)(如振動(dòng)信號(hào)、緩變量信號(hào)等),振動(dòng)、軸位移、鍵相(兼轉(zhuǎn)速測量)等信號(hào)通過信號(hào)電纜接入數(shù)據(jù)采集箱,經(jīng)處理后送入計(jì)算機(jī)。其它過程量信號(hào)需將現(xiàn)場采集的信號(hào)經(jīng)過相應(yīng)的變送器轉(zhuǎn)變?yōu)?~20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)后在通過數(shù)據(jù)采集箱接入計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線顯示。通過顯示屏就可以很清楚地看到風(fēng)機(jī)現(xiàn)場運(yùn)行狀況,如前后軸承、變速機(jī)瓦座的振動(dòng)值,轉(zhuǎn)速測定值及軸位移變化情況等;并且可以對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行總結(jié)、類比和進(jìn)一步分析。
        四、在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)
        1. 機(jī)組測點(diǎn)確定及傳感器的選用:
        根據(jù)壓縮機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)的要求,每臺(tái)壓縮機(jī)組設(shè)置振動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)6個(gè)即壓縮機(jī)前后X/Y方向軸振各2個(gè)、變速機(jī)前后瓦振各1個(gè),軸位移監(jiān)測點(diǎn)1個(gè),鍵相測點(diǎn)1個(gè),其它過程量(如各種溫度、壓力、電機(jī)電壓和電流等)根據(jù)需要設(shè)定。每種參數(shù)需對(duì)應(yīng)相應(yīng)的傳感器,選擇傳感器應(yīng)依據(jù)以下原則:可靠性高,工業(yè)壽命長;靈敏度高,測量范圍寬,具有較高的分辨率和測量精度;穩(wěn)定性好,漂移小,響應(yīng)快,遲滯小;頻率響應(yīng)寬,動(dòng)態(tài)范圍大。主要新增傳感器配置情況見下表1:
                                                                         表1

測 點(diǎn)

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