閆俊杰

(中國石化催化劑有限公司長嶺分公司,湖南 岳陽414000)

中國石化催化劑有限公司長嶺分公司(下稱長嶺分公司)是國內(nèi)唯一可提供催化裂化催化劑、加氫催化劑、半再生重整催化劑、芳烴吸附劑和化工助劑的綜合型煉油化工催化劑專業(yè)生產(chǎn)基地.該基地共有各類設(shè)備3．34萬臺(tái),其中7臺(tái)關(guān)鍵機(jī)組——離心式空氣壓縮機(jī)(簡(jiǎn)稱空壓機(jī))是企業(yè)的“心臟”設(shè)備.空壓機(jī)設(shè)備故障不僅可能造成機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞、產(chǎn)生昂貴的維修費(fèi)用(轉(zhuǎn)子價(jià)格上百萬元),而且會(huì)導(dǎo)致整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)中斷,嚴(yán)重影響企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量,甚至可能導(dǎo)致安全事故造成人員傷亡、環(huán)境污染等后果.因此,加強(qiáng)關(guān)鍵機(jī)組的運(yùn)行管理尤為重要【1】.

長嶺分公司在總結(jié)多年管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,形成了自己的特護(hù)管理體系,即由維修車間的高級(jí)技師、電氣和儀表專業(yè)的技術(shù)人員、綜合車間的設(shè)備管理人員和設(shè)備部的專業(yè)管理人員組成特護(hù)小組,對(duì)關(guān)鍵機(jī)組進(jìn)行全天候立體式交叉巡檢管理,為設(shè)備的長周期穩(wěn)定運(yùn)行和企業(yè)的安全穩(wěn)定長周期生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).“日巡檢,周聯(lián)檢,月分析,年總結(jié)”的管理模式體現(xiàn)出全天候、多層次的管理特色.關(guān)鍵機(jī)組的特護(hù)管理已成為長嶺分公司的管理特色,多次受到催化劑有限公司的嘉獎(jiǎng)與表揚(yáng),整個(gè)空壓崗位也被確定為公司級(jí)標(biāo)桿崗位.本文將對(duì)長嶺分公司在關(guān)鍵機(jī)組管理中的具體做法進(jìn)行詳細(xì)介紹.

1 關(guān)鍵機(jī)組【2】

離心式空氣壓縮機(jī)屬于葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)(即透平式壓縮機(jī)),其高速旋轉(zhuǎn)的葉輪可使氣體產(chǎn)生離心作用,同時(shí)可在擴(kuò)壓通道中對(duì)氣體進(jìn)行擴(kuò)壓,使氣體壓力提高.長嶺分公司共有7臺(tái)空壓機(jī),分別為長嶺基地和云溪基地的所有裝置提供工業(yè)風(fēng)和儀表風(fēng).表1為空壓機(jī)相關(guān)參數(shù).

1．1 工作原理

離心式壓縮機(jī)品種和規(guī)格型號(hào)較多,但就其基本的組成而言,主要由定子(機(jī)體、軸承箱、蝸殼等)和轉(zhuǎn)子(軸、葉輪等)兩部分組成,圖1為TA6000離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu).離心式壓縮機(jī)的工作原理為:根據(jù)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能的原理,將流體加速到高速,然后降低速度,通過改變其流向,將其所具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能,從而提高壓力.

氣體在設(shè)備內(nèi)的流動(dòng)過程如下:當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),在葉輪的入口處產(chǎn)生低壓,將氣體從吸入室不斷吸入葉輪,使氣體的壓力、速度和溫度提高;然后流入擴(kuò)壓器,氣體的速度降低,壓力進(jìn)一步提高.離心式壓縮機(jī)通常由多級(jí)組成,為了將擴(kuò)壓器后的氣體引流到下一級(jí)葉輪繼續(xù)壓縮,在擴(kuò)壓器后設(shè)置了彎道,使氣體由離心方向改為向心方向;彎道下為起導(dǎo)向作用而設(shè)置的回流器,其中安裝有導(dǎo)流葉片,使氣流以一定流向均勻地進(jìn)入下一級(jí)葉輪進(jìn)口.由于氣體在壓縮過程中溫度會(huì)升高,為了節(jié)省壓縮功耗和防止氣體溫度過高,氣體經(jīng)壓縮后,先由蝸室及排氣管引出機(jī)殼至中間冷卻器冷卻,降溫后再引入下一級(jí)吸入室;經(jīng)3級(jí)壓縮后的氣體由蝸室和排氣管引出機(jī)外,導(dǎo)入管路系統(tǒng)使用.

表1 空壓機(jī)參數(shù)

圖1 TA6000離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)

1．2 特點(diǎn)

離心式空氣壓縮機(jī)屬于速度式壓縮機(jī),在用氣負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)工作穩(wěn)定、可靠.離心式空壓機(jī)相對(duì)于往復(fù)活塞式壓縮機(jī)有以下特點(diǎn):

1)優(yōu)點(diǎn):

a)結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕,排氣量范圍大;

b)易損件少,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、壽命長;

c)排氣不受潤滑油污染,供氣品質(zhì)高;

d)大排量時(shí)效率高,且有利于節(jié)能.

2)缺點(diǎn):

a)單機(jī)壓力較低,不適宜用在整機(jī)壓力比較高(＞70 MPa)的場(chǎng)合;

b)不宜用于流量太小的場(chǎng)合;

c)效率通常要低于往復(fù)活塞式壓縮機(jī);

d)穩(wěn)定工況區(qū)較窄,適應(yīng)工況變化能力差,加之轉(zhuǎn)速高、功率大,機(jī)器一旦發(fā)生事故,破壞性大,因此必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施.

2 管理體系

2．1 組織機(jī)構(gòu)

公司設(shè)備經(jīng)理任組長,設(shè)備部部長和綜合車間設(shè)備主任擔(dān)任副組長,設(shè)備部主管人員、綜合車間設(shè)備員、維修車間設(shè)備副主任、機(jī)電公司電儀主管和長煉設(shè)備研究所(下稱設(shè)備研究所)相關(guān)人員為成員,共同負(fù)責(zé)空壓機(jī)組的管理工作.設(shè)備部專業(yè)管理人員每月將機(jī)組有關(guān)情況統(tǒng)計(jì)上報(bào),整理技術(shù)分析會(huì)議紀(jì)要.組織機(jī)構(gòu)如圖2所示.

圖2 空壓機(jī)管理組織機(jī)構(gòu)

2．2 管理職責(zé)明確

公司制定了?離心式空氣壓縮機(jī) 關(guān)鍵機(jī)組特級(jí)維護(hù)管理制度?,明確了各級(jí)負(fù)責(zé)人員的管理職責(zé),分工明確,責(zé)任明確,內(nèi)容詳實(shí),為設(shè)備高效、平穩(wěn)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ).

2．3 巡檢工作開展有序

根據(jù)特護(hù)小組成員的專業(yè)素質(zhì),由相應(yīng)的專業(yè)人員分別負(fù)責(zé)特定的巡檢內(nèi)容,保證巡檢效果.生產(chǎn)車間負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行狀況、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng);維修車間負(fù)責(zé)軸承運(yùn)行聲音、振動(dòng)值和溫度;機(jī)電公司負(fù)責(zé)電機(jī)、儀表等電儀設(shè)備;設(shè)備研究所定期進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、潤滑油理化分析和鐵譜分析.

設(shè)備研究所對(duì)設(shè)備實(shí)行長期狀態(tài)監(jiān)測(cè),每月進(jìn)行1次在線檢測(cè)分析,并出具月度狀態(tài)檢測(cè)報(bào)告.狀態(tài)檢測(cè)報(bào)告要求具體、詳實(shí),包括振動(dòng)分析、溫度分析、潤滑油鐵譜分析等,要有結(jié)論和建議,能對(duì)生產(chǎn)使用過程起指導(dǎo)作用.同時(shí),狀態(tài)監(jiān)測(cè)人員工作時(shí),車間設(shè)備管理人員和班組操作人員要做好配合工作.

設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有關(guān)鍵設(shè)備特級(jí)維護(hù)監(jiān)測(cè)站,站牌上有明確的巡檢內(nèi)容、巡檢職責(zé)、掛牌規(guī)定等內(nèi)容,各專業(yè)巡檢人員業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強(qiáng),每天按時(shí)巡檢掛牌,有效保證了機(jī)組的正常運(yùn)行.

2．4 每月召開運(yùn)行技術(shù)分析例會(huì)

設(shè)備工程部每月組織召開一次特護(hù)機(jī)組運(yùn)行技術(shù)分析例會(huì),關(guān)鍵機(jī)組領(lǐng)導(dǎo)小組成員和特護(hù)小組成員參加會(huì)議.各專業(yè)分別匯報(bào)當(dāng)月巡檢情況、發(fā)現(xiàn)的問題、采取的措施和下月重點(diǎn)巡檢和維護(hù)的計(jì)劃.這一方面真實(shí)反映了機(jī)組的相關(guān)信息,使各專業(yè)小組成員都了解了機(jī)組的運(yùn)行情況;另一方面也可集思廣益,利用集體智慧,針對(duì)問題制定更加合理的解決方案.

2．5 潤滑管理

機(jī)組的潤滑管理嚴(yán)格執(zhí)行?催化劑長嶺分公司設(shè)備潤滑管理實(shí)施細(xì)則?,在此基礎(chǔ)上由設(shè)備研究所每月進(jìn)行1次潤滑油理化分析,并通過分析結(jié)果,找出油質(zhì)變化趨勢(shì),為機(jī)組的潤滑和維修管理提供參考依據(jù);每3個(gè)月進(jìn)行1次潤滑油鐵譜分析,確定潤滑油內(nèi)金屬離子的成分與含量,并以此來判斷機(jī)組的磨損部位,為設(shè)備的故障分析和檢修方案制定提供依據(jù)【3】.

2．6 機(jī)組檔案完善

關(guān)鍵機(jī)組檔案以車間為主、設(shè)備管理部門為輔.車間負(fù)責(zé)圖紙、臺(tái)賬、檢修記錄、聯(lián)鎖摘除與恢復(fù)、故障臺(tái)賬、運(yùn)行記錄、備件臺(tái)賬等,設(shè)備部負(fù)責(zé)月運(yùn)行分析會(huì)議紀(jì)要、振動(dòng)分析報(bào)告、潤滑油分析報(bào)告等.

2．7 聯(lián)鎖管理

機(jī)組的控制點(diǎn)是設(shè)備最集中的地方,其振動(dòng)、溫度、油壓等聯(lián)鎖點(diǎn)是機(jī)組的“眼睛”.因此,機(jī)組的聯(lián)鎖摘除和恢復(fù)要嚴(yán)格把關(guān),并履行相關(guān)程序,由綜合車間、儀表維護(hù)單位、設(shè)備部負(fù)責(zé)人聯(lián)合簽字確認(rèn)后方可執(zhí)行.在儀表摘除與恢復(fù)過程中,必須有2名或以上儀表人員參與,完成后簽字存檔.

2．8 操作崗位管理

空壓崗位操作室有2個(gè)機(jī)組管理本,其中一本由操作工填寫,記錄機(jī)組的各點(diǎn)實(shí)時(shí)參數(shù)和運(yùn)行情況;另一本由車間機(jī)組負(fù)責(zé)人以及維修、電氣、儀表、設(shè)備研究所專業(yè)管理人員每日巡檢簽字.同時(shí),各崗位還有機(jī)組管理與考核細(xì)則、開停機(jī)步驟、機(jī)組簡(jiǎn)圖、非正常情況下開停機(jī)方案、突發(fā)性停電事故預(yù)案等相關(guān)資料,并定期組織崗位員工進(jìn)行學(xué)習(xí)和考試,提升機(jī)組操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì).

3 檢修模式

機(jī)組采用定期檢修和以在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修相結(jié)合的檢修模式.狀態(tài)維修具有檢修工作量小和設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),但監(jiān)測(cè)費(fèi)用投入高,是十分適合關(guān)鍵設(shè)備的檢修模式.圖3為不同維修模式工作量和設(shè)備停機(jī)時(shí)間的對(duì)比【4】.定期檢修內(nèi)容見表2.

圖3 不同維修模式下工作量和設(shè)備停機(jī)時(shí)間對(duì)比

表2 機(jī)組定期檢修內(nèi)容

機(jī)組的控制系統(tǒng)為Quad2000,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)值、油壓、油溫、各級(jí)入口空氣溫度等數(shù)值,反映機(jī)組的運(yùn)行狀況,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警甚至跳閘以保護(hù)設(shè)備.同時(shí),公司外委設(shè)備研究所每月進(jìn)行1次振動(dòng)分析(頻譜)和潤滑油理化分析,每3個(gè)月進(jìn)行1次潤滑油鐵譜分析,根據(jù)設(shè)備的各種參數(shù),可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的劣化程度和劣化原因、判斷設(shè)備故障原因,并有針對(duì)性地制定維修計(jì)劃、進(jìn)行計(jì)劃檢修,徹底消除了設(shè)備突發(fā)故障可能導(dǎo)致的各種后果.通過狀態(tài)維修模式,可大大提高維修效率,減少維修停機(jī)時(shí)間.

4 管理案例

2018年8月6日,巡檢人員發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)M955壓縮機(jī)聲音疑似異常,但在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示各測(cè)量點(diǎn)振動(dòng)值等參數(shù)均在正常范圍內(nèi).巡檢人員將相關(guān)情況匯報(bào)設(shè)備部后,設(shè)備部聯(lián)系設(shè)備研究所分別于8月6日和15日對(duì)機(jī)組進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試.圖4為振動(dòng)測(cè)試點(diǎn)示意.表3為測(cè)量點(diǎn)3、4軸承位置殼體振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù).表4為各級(jí)軸振動(dòng)數(shù)據(jù).表5為軸承的Peak Vue【5】值.

圖4 振動(dòng)測(cè)試點(diǎn)示意

從表3、表4可以看出:3H、3A和4H、4A振動(dòng)值有所增加,但都在正常范圍內(nèi),同時(shí)表5顯示測(cè)量點(diǎn)3、4軸承的Peak Vue值分別為5．2 g、5．4 g,無明顯故障特征.但在運(yùn)行過程中,壓縮機(jī)疑似異響一直存在,且3A的振動(dòng)值上升為6．0 mm/s.為了進(jìn)一步查明問題原因,消除設(shè)備隱患,于9月3日再次測(cè)量了大齒輪軸承的Peak Vue值,3A為19．9 g,4A為7．3 g(圖5、圖6分別為9月3日測(cè)量點(diǎn)3、4的Peak Vue頻譜與波形).測(cè)量數(shù)據(jù)顯示當(dāng)時(shí)的壓縮機(jī)振動(dòng)烈度(特別是軸向烈度)有較明顯增長,Peakvue值也有明顯增長.根據(jù)圖5可知,測(cè)量點(diǎn)3振幅明顯增大,且波形出現(xiàn)周期性獨(dú)峰(這種獨(dú)峰是軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)元件在剝落和碎裂處產(chǎn)生沖擊的效應(yīng)引起的),滾動(dòng)軸承存在異常;而圖6顯示測(cè)量點(diǎn)4頻譜和波形無明顯異常,說明該點(diǎn)軸承無異常【4,6】.

9月底,根據(jù)生產(chǎn)情況對(duì)M955進(jìn)行了檢修,設(shè)備解體后發(fā)現(xiàn)大齒輪靠近聯(lián)軸器端滾動(dòng)軸承內(nèi)圈部分脫落(見圖7),與判斷相符.

表3 測(cè)量點(diǎn)3、4軸承位置殼體振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)單位:mm/s

表4 各級(jí)軸振動(dòng)數(shù)據(jù) 單位:μm

表5 軸承的Peak Vue值 單位:g

圖5 測(cè)量點(diǎn)3的Peak Vue頻譜與波形

圖6 測(cè)量點(diǎn)4的Peak Vue頻譜與波形

圖7 軸承內(nèi)圈剝落情況

本次故障處理是長嶺分公司關(guān)鍵機(jī)組特護(hù)管理避免設(shè)備事故的案例之一,說明特護(hù)管理在保證設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行和企業(yè)“安穩(wěn)長滿優(yōu)”生產(chǎn)方面發(fā)揮著不可替代的作用.

5 結(jié)語

1)經(jīng)驗(yàn):

a)完善的組織機(jī)構(gòu)、領(lǐng)導(dǎo)參與管理、重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵機(jī)組的運(yùn)行狀況是保證設(shè)備安穩(wěn)優(yōu)運(yùn)行的基礎(chǔ).

b)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有關(guān)鍵設(shè)備特級(jí)維護(hù)監(jiān)測(cè)站,各專業(yè)巡檢人員業(yè)務(wù)素質(zhì)高、能按時(shí)巡檢掛牌,是保證機(jī)組正常運(yùn)行的關(guān)鍵.

c)采用實(shí)時(shí)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修,可大大提高維修效率、減少維修停機(jī)時(shí)間.

d)每月召開1次機(jī)組運(yùn)行技術(shù)分析例會(huì),可實(shí)時(shí)共享設(shè)備信息,分析當(dāng)月機(jī)組運(yùn)行狀況、存在的問題等,并布置下月機(jī)組的管理重點(diǎn)和相關(guān)任務(wù).

e)長嶺基地空壓機(jī)通過協(xié)同生產(chǎn)裝置負(fù)荷調(diào)整優(yōu)化運(yùn)行,2018年共節(jié)約電費(fèi)412萬元.

2)存在的不足:

a)工藝人員參與機(jī)組管理較少.加強(qiáng)工藝人員參與度,達(dá)到工藝、設(shè)備、保運(yùn)(機(jī)電儀)分工不分家,相互協(xié)作,可進(jìn)一步提高機(jī)組管理水平.

b)與EM模塊鏈接不足,信息化管理水平需進(jìn)一步加強(qiáng).EM模塊可集中記錄并展示單臺(tái)設(shè)備的詳細(xì)檔案信息,包括基本信息、技術(shù)參數(shù)、配件信息、故障信息、維修記錄、備件更換記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄、潤滑五定表、設(shè)備檢驗(yàn)信息、設(shè)備文檔等,實(shí)現(xiàn)設(shè)備一臺(tái)一檔的電子化管理.同時(shí)還可以避免紙質(zhì)文檔保存中可能出現(xiàn)的損壞、丟失等情況.