试谈交换机房设备带电清洗

交换机房设备带电清洗清洁方案 目 录项目背景3投入的主要施工机械设备12清洗材料及技术指标12施工作业流程14清洗计划15施工组织设计方案15(一) 精密电路设备作业通则15(二) 安全施工保证计划18(三) 施工质量标准19(四) 管理目标20(五) 施工质量保障措施20(六) 保密措施21(七) 现场施工消防和用电安全守则21(八) 文明施工措施22(九) 紧急事故处理23(十) 施工协调配合措施23(十一) 质量保证及返工24一、项目背景随着工业技术的发展，现代化的工业电子电力设备的性能和结构有了很大的提高，对于用户而言，首先是设备的安全性，其次是可靠性，再次是经济性。而设备在运行过程中最主要是受到两方面的影响：一是自身因素，二是运行条件的影响。设备在运转过程中均受到周围环境、气候的影响，对于室内的设备，大多是受到机房空气的影响，而对于室外设备，除了受到周边空气环境的影响外，室外设备还受到各种气候的变化如雾、雨、雪、冰等等的影响。我们从以下几个方面分析环境对设备造成的危害。1、 颗粒物电子探针是电镜、波谱与能谱的总称。这种方法对分析固体颗粒状污染物的大小与成分是十分有效的手段。现在已经知道，无论精密电子设备的密封程度有多好，在我国目前的环境条件下，被密封保护的印制模块仍然会受到污染，而且，有时为了散热的需要，不能做到完全密封，因而设备受到污染是不可避免的。我们以机房环境较好的通信设备作为例子。可以从运行的通信设备上收集到一些非常细微的粉尘污染物。那么，这些污染物到底有多大呢？其成分又是什么呢？它们到底对设备有没有影响以及有什么影响？针对这种情况，我们探讨了以电子探针的方法进行评估。我们对从通信设备上收集到的一些粉尘作了扫描电镜观测，所收集到的粉尘是一些大小不等的颗粒状或丝状污染物，最大的直径可达1mm,小的也有0.1mm。对于微电技术，其模状在生产线上时，对其残留物的直径要小于0.1mm。即使超精密工业清洗对洁净度要求很高，但产品交付使用一段时间后，或多或少受到污染。还有一个关键问题是，这些固体污染物到底是些什么？它们的存在对电子设备有没有影响？对此，我们又作了能谱分析。在这些污染物中存在铁与锡等可导电的金属粉尘及盐污。有些粉尘明显来源于建筑材料。在元器件与线路越来越细微化的今天，若它们大量的堆积在电路板表面，会对电子元器件的散热造成如下影响：（1） 使元器件表面的温度升高。数据表明，当温度升高10C,设备的可靠性将下降25%；当温度继续上升，可能会将温度性较差的元件或者接线烧坏。（2） 产生静电。当静电积累到一定程度，防碍它中和的绝缘体再也阻挡不住时，即发生剧烈放电，即静电放电（ESD），这时的最高电压可达几千乃至几万伏，势必对静电敏感组件造成损害；静电放电（ESD）及电气过载（EOS）对电子元器件造成损害的主要机理有热二次击穿、金属镀层熔融、介质击穿、气弧放电、表面击穿等等。四、综合污染对通讯设备的影响大家知道，各类通讯设备均使用了大量易受环境条件影响的电子元器件，机械构件及各种材料。如果机房环境条件不能很好地满足这些设备对环境的使用要求，加之设备长期连续运转，就会降低设备的可靠性，加速元器件及某些材料的老化，缩短设备的使用寿命，甚至丢失重要的数据，产生误码和出现误动作等软性故障，进而导致相应的硬件故障。首先，灰尘是首当其充的污染物，不论机房采用何种建筑结构，机房内的灰尘都是不可能避免的。由于通讯设备在工作中，其各种电路自然形成相应的电磁场、静电场分布，产生对灰尘较强的吸附作用，日积月累，沉积在集成电路和其它电子元器件上，明显降低其散热性能。此时，尽管机房的环境温度可能在正常范围内，但某些电路却处在高温状态下工作（尤其是电源部分，大规模集成电路和大电流工作的电源部分），致使半导体器件的结温过高，反向穿透电流和电流倍数增大，又促使结温进一步升高，轻则引起设备工作不稳定，重则导致热击穿；电阻器、电容器的参数发生不同程度的变化；一些绝缘材料的高温损耗（即漏电损耗）增加；加速某些印制插头和金属簧片的腐蚀，使其接触电阻增加。第二，空气中的水份、盐份、油烟和各种有害气体等，逐渐与灰尘结合，形成导电型的微电路，使设备的工作性能发生变化；而某些地方形成不同程度的绝缘，使其接触不良，氧化和腐蚀程度进一步增加。第三，对于通讯系统的输入输出设备，灰尘的介入不仅污染了磁头、磁带和磁盘，造成机械损伤，丢失或毁坏信息，而且使磁带、软盘、磁头和磁盘持续工作在高温之下，其磁介质的磁导率增加乃至失去磁性，严重影响数据的传输、处理和存取。所以这些情形的发生，我们称其为通讯设备的“综合污染”，其结果是各种“软性故障”频频发生，并且令人难以分析和处理。应用国内现已比较成熟的高指标、高性能的通讯设备专用清洁剂进行“带电清洗”，从而达到有效地消除“软性故障”的目的。由于此类产品做到了无腐蚀，高绝缘，完全挥发，表面张力低，溶解力高，能从零件表面分隔水份及油污，高毛细管作用使清洁剂能深入微小缝隙，达到深度清洗，其综合效果往往是事半功倍。同时，运用公司研制的“全程数据监控带电清洗技术”，对清洗过程进行全程监视和实时控制，更有效地保证了带电清洗工作的顺利进行和被清洗设备的高度安全。五、累积静电对通讯设备的影响静电对各种电子设备的危害是极大的，通讯设备因其采用了许多新型的敏感器件，此危害则显得尤其突出。但由于人们对静电的危害往往重视程度不够，尤其是对“累积静电”产生的原因和特点不甚清楚，又无方便而有效的对策，常使得许多“不明原因”的“软性故障”困扰着我们。静电是附在介质表面相对稳定的电荷，摩擦、紧密接触或迅速分开都会使物体带电。对于各类通讯设备，一方面由于机房结构、工作人员衣着、家具和工具的移动，灰尘的积累会产生上述过程，使物体带电，温度和湿度变化还将影响静电的产生和积累；另一方面，某些厂家生产的通讯设备中一些绝缘材料的表面阻抗过高（尤其是设备的面板），经机房送风气流的长时间摩擦产生累积静电，加上有的机房相对湿度偏低，静电接地不良，若不及时消除则会累积很高的静电电压。无论何种情况，静电累积到一定程度则会自行放电，低则数百伏到数千伏，高则上万伏，造成通讯设备的敏感器件损坏，逻辑元件击穿，CPU工作滞后，数据传输和处理功能紊乱。可表现为对设备的操作不灵，显示器的指示和键盘不一致，误码率增加，输入、输出设备工作异常，误报警，来话、去话接通率，呼损等软指标下降，既找不到原因又难以处理，有时会使人们误认为是软件故障，从而造成工作混乱。四川运用“全程数据监控带电清洗技术”，可从通讯设备的机房环境参数（温度、湿度、静电分布、设备局部工作温度、表面阻抗等）到被清洗设备的工作状态，进行测试、监控、记录和分析。其中成都的通讯设备专用清洁剂与 “环境电位平衡技术”和相应的清洗工艺及方法，不仅可有效地迅速清除“综合污染”和“累积静电”这两大根源入手，实施对通讯设备快捷而有效的“健康维护”。设备带电清洗的重要性1、清洗能给运维带来什么益处 通信设备对清洁度要求较高，定期清洗可以提高散热能力，延缓设备老化、降低障碍率，保证通信质量；可以为日常的设备清洁营造良好的基础；可以改善机房环境，激发维护人员的工作热情，降低潜在和偶发障碍的发生率，提高运维管理水平和运营服务质量。设备清洗将会给运营商带来远期的利益。所以，维护清洗是长远利益和现实利益兼收并蓄。对于超过集中清洗周期的设备，其障碍率将逐步攀升，运行可靠性明显下降。2、带电清洗的必要性 近年来，随着通信事业发展，我国电信运营取得了突破性成就。然而，无论是交换系统，还是移动基站，装机时长短则几年，长则几十年，设备上已经吸附大量的灰尘、油污、潮气、盐分、金属尘埃以及其他带电粒子。传统的吹、扫、擦等清洁方法，根本无法除去其污染。因此，采用高科技手段对这些设备、仪器、以及环境进行全面、深度保洁维护，具有重要的意义：l. 保障稳定运行，保证通讯质量和信号畅通无阻，提高全网接通率，增加话务量，增长运营收入。2. 防止老化和腐蚀，延长使用寿命，提高设备利用率，提高投资回报率。3. 有效保养设备，大大节约了更换零件的次数、时间、人力和材料，从而节约维护费用，降低了运行维护成本。4. 减少故障率，提高服务质量，增加企业声誉。2、服务领域 移动通信：程控交换设备清洗，传输设备清洗，GSMCDMA基站清洗和环境保洁；电信：IDC数据机房设备清洗；电力行业：电力设备清洗，电力通信设备清洗，电力传输设备清洗，电力数据信息设备清洗；金融行业：数据信息设备清洗（如：ATM设备清洗），安全设备清洗（监控系统清洗）；政府事业：数据信息设备清洗，安全设备清洗；工业领域：数据信息设备清洗，安全设备清洗，DCS及自动化设备清洗，配电系统清洗；特种行业及其他：部队，公安通信指挥系统，雷达系统清洗，各类精密电气设备；五、拟投入的主要施工设备 名称型号用途及备注无干扰电磁喷枪TM-21用于对设备带电清洗，对清洗设备无电磁干扰，无功能紊乱。汽动喷枪美国用于线缆和风扇清洗。红外线测温仪AZ-888用于检测设备温度分布状况，有效保证清洗过程中温差控制。静电测试仪FMX-003测试设备累积的静电电压。静电消除仪ST301将柔和的正、负离子风消除因各种原因产生的累积静电，有效减缓“二次污染”。表面阻抗表ACL-385测试设备表面的阻抗防静电服（衣、裤、手套、手环）杜绝人体静电对清洗设备造成危害。湿度温度表希码检测大环境的温度和湿度，而不是局部的温度，局部温度用红外线测温仪。改装空气压缩机德国机器改装给气动喷枪加压。空气置换机改装除尘，吸尘，换气。排风管防静电真空吸笔HANDI VAC IC1009LE 擦拭布 无尘布机柜外表和风扇的擦拭六、清洗材料及技术指标A、清洗材料使用产品用途用量 备注LFK通信清洗剂电路清洗详见：产品说明书机柜表面清洗剂非电路清洗13B清洗剂技术指标：1）绝缘性（绝缘电阻）：3.110 ，耐电压：10.94KV/mm。 2）腐蚀性：无味，对人体无害，对铜、锌、铝、铁等均无腐蚀；对聚酯、橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等材料无害；对油笔、圆珠笔、复印、铅印等待字迹无影响；即使在沸腾的情况下也不与现任何材质发生化学反应。 3）闪点（）：无，不燃烧。4）PH：5.62（中性）5）残留量（wt%）：0.00476）无冰晶场效应，清洗温差：t 10，7）蒸发速度（mg/s.cm2）：0.148）三氯乙烷、CFC、四氯化碳等ODS：无9）去污能力强，表面张力低。七、施工作业流程八、清洗计划序号清洗地点所需时间（天）序号清洗地点所需时间（天）1成都310遂宁32雅安211南充33资阳312绵阳24眉山413广元35乐山314广安36宜宾315巴州57泸州216阿坝28自贡217凉山169内江4合计63两个工程队同时在不同的地市施工，共需要约40天。九、施工组织设计方案(一) 精密电路设备作业通则1目的和适应范围本通则规定了我司清洗精密电路设备进行清洗对象调查、现场测试、制定清洗方安、清洗施工、清洗验收等全过程的质量管理。本通则适用于我司技术服务部和我司认定的清洗施工单位，进行精密电路设备脱机（断电）和在线（带电）清洗的质量控制，不同行业各类带电清洗施工除遵循通则外，还应遵循具体设备的“清洗作业规程”。2引用标准GB2887-89计算机站场技术条件YD/T754-95通讯机房静电防护通则Q/TG002-1精密电路设备机房环境参数测试Q/TG002-2精密电路设备清洗场地标准Q/TG002-3精密电路设备在线清洗控制参数及方法Q/TG002-4精密电路设备清洗工艺及方法Q/TG002-5精密电路设备清洗标准2.1现场调查和测试2.1.1介绍我方人员与用户方人员认识，项目主管和用户现场监护工程师根据清洗任务，向监护人员了解清洗对象相关情况，并以记录：清洗设备名称、型号、规格、容量、数量、结构、层（排）间距离、电路板间距、厂家、使用年限等；清洗设备日常工作状况、常见故障、不明故障现象；清洗设备特殊性（如设备工作时的特殊要求，光传输部分、高频部分等）和敏感性、敏感部位（如紧急报警、轻触按钮等）；清洗机房附近的污染和电磁干扰情况，机房接的地电阻值情况；2.1.2对机房环境及设备参数测试（按Q/TG002-1执行），并予以记录：2.1.2.1用温湿度表测试机房温度和湿度并予以记录，2.1.2.2用红外测温仪测试设备温度分布（最高、最低、平均及异常发热部位）；2.1.2.3用静电电压表测试静电分布情况（地面、设备表面、电路板表面、机房办公设备）并予以记录；2.1.2.4用ACL-385表面阻抗表测试设备表面的阻抗，确定相应部分材质的防静电特性，并予以记录2.1.2.5用Model3887激光粒子计数仪测试污染情况，并确定其污染等级（程度），并予以记录2.1.2.6测试和观察中发现异常数据和问题，如有及时向用户反映。2.2制定清洗方案由项目主管会同现场技术人员初步清洗方案（清洗目的、对象及范围、工艺及方式、材料及设备、人员分工、特殊问题处理、安全措施。并报用户同意后方实施。特殊情况（现场技术负责人改变常规施工方安、没有把握作业、接触新设备）报公司最高技术负责人批准。2.3清洗施工2.3.1施工前的准备2.3.2进入施工人员先彻底清除设备周围的污染；2.3.3各施工人员布置物料、着装、工作通道、临时检修区、临时休息区等区域；2.3.4由项目主管根据清洗方案的要求，向施工人员布置工作任务；2.3.5施工人员穿带防静电服装、鞋帽、手环等，检查并取出、随身携带的非清洗用金属类或带有金属的物品；2.3.6经用户方负责人同意，由项目主管带领全体施工人员有序进入施工现场，并共同察看清洗的设备，再次由项目主管、监护工程师、安全质量监督员进行强调讲话。小组长此时可以进行细活分配工作，提出要求；2.3.7对机房环境及设备温度、静电、湿度等参数测试，并予以记录：2.3.8施工人员现场装料、调试喷枪、离子风枪等压力、喷射状态等；2.3.9由质量监督员根据清洗方案，严格检查清洗材料名称、型号、有效期、包装完好情况，检查工具型号、调试及安全措施情况；2.3.10设备清洗作业：不同设备严格遵循 “具体的作业规程”。2.3.11现场清洁作业2.3.12收起并撤走作业现场的设备、仪器、工具、产品及辅助用品；2.3.1清除现场赃物，用干净、湿润的抹布、拖把清洁机房办公台面和地面。2.4清洗验收2.4.1自检a 所有因清洗临时拆卸或者打开的电路板、接口插件、面板、柜门、过滤网、散热风机等，以及插头、锣丝等必须正确复位，相应清晰、正确；b 设备表面、电路板、元器件、接插件、电缆、走线槽、机器顶部、横粱上边所有表面等均内无明显污垢；c 现场办公设备和机房地面干净。2.4.2用户验收a 全部清洗过程安全、可靠，清洗过程对设备无干扰，无功能紊乱；b 所有被清洗表面、电路板、元器件、电缆、接插件均无腐蚀，无损伤；c 洗净度达到A级 ；d 累积静电消除率98% ；e 软性故障消除R70% ；f 坏板率H降低50%以上（参考指标，需跟踪统计半年以上， g 不合格项现场整改；h 填写清洗验收报告用户签署意见后，双方各执一份，并作为结算依据。2.5常用清洗法 根据设备具体情况，采取针对性的有效清洗方式： 窄分缝隙清洗法：对板缝隙再3-5mm者。a、 采用专用喷枪延伸管及气雾灌附加特制延长管深入电路板间进行双向侧面喷洗。b、 对具有主、副备份的部份，可以采取部分脱机清洗，其余部分在线清洗。无缝清洗法：对于设备板间无缝隙者。a、先逐一抽去风扇、电源模块、空位防尘挡条，经用户同意还可以抽“双备份”中的备份板，使大量模块曝露，从而利于进入电路板间进行从上、左右等多向喷洗。b、脱机清洗，清洗一快 恢复一快。重垢程度清洗法：a、 先雾状清洗-再柱状清洗 此法适应污垢较厚时，先用雾状清洗使污垢浸润及污垢相互绝缘，再以柱状法彻底清洗；b、 自上而下清洗 适应污染较轻的情况；c、自下而上清洗 适应中度和重度污染的情况，可以避免污物往下层堆积（二）安全施工保证计划1、 带电作业技术人员需经过专业培训，取得上岗资格后方能上岗作业；2、 作业人员未经用户批准，不得进入施工现场。并严禁无用户技术人员监护情况下作业；3、 严禁携带易燃品、食品、金属等物品进入机房；4、 严禁进入与施工无关的机房；5、 严禁现场吸烟或者大声喧哗；6、 严禁施工前喝酒或者施工中有不良情绪；7、 安全质量监督员施工前对工具、设备、仪器、产品品种型号认真检查，严禁将有缺陷的设备、工具、仪器、产品等带入施工现场；8、 作业人员必须穿戴防静电服、鞋、帽、手套等；9、 严禁触动电器设备上的按键、开关、把手等装置；10、 严禁任何物体接触被清洗设备的带电部分；11、 作业人员身体任何部位不能超越不同等级的安全距离；12、 发现被带电清洗设备有异常情况时，应立即停止作业，并报请用户处理，设备工作情况恢复正常后可以继续作业；13、 作业人员必须服从现场安全负责人员的指挥；14、 非施工人员不得进入施工现场。（三）施工质量标准1、全部清洗过程安全、可靠、清洗工作对设备无干扰，无功能紊乱；2、所有因清洗需要临时拆卸或打开的机架、电路板、插件平台、散热风机、过滤网、柜门等单元，以及插头（座）、连接线、接线柱、罗丝等附件正确复位，相应标识清晰、正确；3、 被清洗设备表面、电路板、元器件、电缆、接插件等均无腐蚀、无损伤；清洗后，设备表面、元器件、电路板、机架顶部、机架横梁、走线、裸露接插件、平台、导轨等平面，肉眼看不见的污垢,洗净度Q：全部达到A级（按Q/TG002-5）；4、软性故障消除率R98%（按Q/TG002-5）；5、硬性故障消除率（坏板率）H50%（ 参考指标跟踪统计一年以上，按Q/TG002-5）；6、累计静电消除率K：98%-100%；7、机房环境整洁、干净。（四）管理目标1、质量管理目标：全部清洗过程安全、可靠、清洗工作对设备无干扰，无功能紊乱2、安全管理目标：杜绝任何事故发生，创标化管理工地。 3、工期管理目标：信守合同，确保合同工期。 4、成本管理目标：在确保质量和安全的前提下，积极开展技术革新，采用新工艺和新的施工技术。 5、文明管理目标：维护场容场貌，创一流文明施工现场。 6、综合治理目标：严格各项规章制度，组织甲方现场负责人和我司主要管理人员及质检人员经常巡视现场,确保施工的安全。（五）施工质量保障措施1、施工人员组织保证1) 项目经理：由具有多年带电清洗行业施工经验的通信运维工程师担任本项目的项目经理。2) 选派具有高度责任心，技术全面的复合型人才负责本项目的管理工作，组建精干高效的项目经理部。3) 实行项目经理责任制，全面负责工程指挥和调度。2、施工材料保证1) 使用的系列清洗产品均为绿色环保、无腐蚀、无污染、高绝缘、对人体无害、高效安全的产品。2) 由一名项目经理落实好现场临时设施和临时用电，组织好工具、材料的进场，落实材料物资供应。3) 合理配置施工技术装备。 3 现场管理措施1) 提前进行准备工作，准备期内，组织好施工力量、材料、工具的进场，做好施工前的技术准备工作。2) 根据整个工程的施工进度计划，编制周施工进度计划，并严格保证周计划的实现，以求确保工期的实现。3) 协调好与客户的关系，同心协力，一切从工程进度、质量出发，确保工期按期竣工（六） 保密措施我公司将采取一切可能的手段来保证现场施工员工在未经客户同意的情况下，不挪动、转移任何客户的设施和物品；不翻阅客户的任何文件或客户的其它材料及数据，并且他们不会对客户指定员工之外的任何其他人提供保密信息。 1. 所有员工有义务保守客户的商业秘密。2. 为甲方提供全部施工人员的身份证件复印件备案和审查；3. 佩带统一证件出入场，出入场严格遵守甲方管理制度；4. 现场所有人员在未经客户同意的情况下，不挪动、转移任何设施物品；5. 现场所有人员禁止翻阅任何客户的文件或其它材料； 6. 不对客户员工之外的任何其他人提供客户的商业秘密； 7. 不与现场业务无关的人员谈论或评价服务对象，包括客户员工。8. 我司任何员工禁止将第三方带入施工现场。（七）现场施工消防和用电安全守则 1、 消防安全:1）施工现场的消防工作，应遵照国家有关法律、法规、等规章规定。2）所有施工人员在现场严禁吸烟。在进入施工现场前，所有施工人员必须將烟，打火机等物品交于现场安全员保管直至离开现场。3）每位施工人员在上岗前必须接受消防安全培训课程。如有需要应接受甲方管理方安排的现场消防安全培训。2、用电安全: 1）施工现场的用电装置必须符合相应的国家标淮,专业标淮和安全技术规程,并应有产品合格证和使用说明书； 2）在使用电动设备及工具前，必须了解其额定工作电压，使用与其相应的电源插孔。电源插头必须牢固插入电源插座； 3）在电动设备及工具使用过程中，必须爱护设备、工具，严禁野蛮操作。 4）现场 设备及工具所选用的电压为220V,额定电流不得超过15A； 5）电源线及电源插头：所有在电动设备和电动工具及电线盘上使用的电源 插头必须完好，如有破损必须立刻更换。严禁使用非绝缘胶布包裹碎裂的电源插头；电线如有破损必须更換，严禁使用外露的电源线。 6）在电动设备和电动工具自身电源线足以完成操作时，不要使用电线盘。如电动设备及工具自身的电源线长度不够时，需要使用电线盘，电线盘的插头应插在距作业现场最近的插座上。 7）电动设备及电动工具损坏或有联电、漏电现象时，必须立