以设备状态监控为核心的设备智能点检管理实践

1、以“设备状态监控为核心”的设备智能点检管理实践张志伟 宁毅湖北省武汉钢铁集团公司炼铁总厂烧结分厂 邮编：430083摘 要：文章论述了武钢烧结厂以设备关键控制点“万点受控”为目标，借助于计算机技术（特别是网络技术）在武钢烧结厂的广泛应用，以设备状态监控为基础形成的新的设备运行管理模式设备智能点检量化管理。结合武钢烧结厂的实际详细介绍了设备智能点检量化管理模式的建立以及结构形式和应用效果。关键词：设备 点检 管理模式一、概述在过去的十几年中，武钢烧结厂的设备管理模式一直在变革，在变革中适应生产的需要和企业体制改革的需要，在变革中引进先进的管理模式和应用先进的设备诊断技术。武钢烧结厂最早的设备维修

2、模式是引进原苏联的月定修和四年一次大修的模式，在九十年代初，采用了点检定修模式，成立了专检站，几年来，专检站逐步配备了各种简易诊断仪器和部分精密诊断仪器，用其取代人体感官对设备的判断。在九十年代末，专检站通过应用各种诊断仪器，对设备的各种参数进行定量的管理，逐步建立了烧结厂的点检量化管理系统。点检量化管理的应用，使得烧结厂设备运行管理告别了点检的初级阶段。近年来，武钢股份有限公司设备系统提出了设备关键控制点“万点受控”的目标，在这一目标的指引下，烧结厂积极开展工作，借助于计算机技术（特别是网络技术）在烧结厂的广泛应用，新的故障诊断技术和设备状态监控技术逐步为专检人员采用，以设备状态监控为基础的

3、新的设备运行管理模式逐渐形成。这种新的管理模式称为“设备智能点检量化管理”，它利用武钢大型局域网，建立功能全、实用性强的开放性的点检量化管理系统，对关键设备进行动态管理，逐步实现各生产线的预知维修。达到均衡生产和设备周期费用最省的目的。武钢烧结厂在武钢的生产流程中是首工序位置，烧结机的停机时间（含停机日期和停机时间）是受炼铁厂高炉的休风时间限制，因此烧结厂建立了以“设备状态监控为核心”的设备智能点检管理模式。它是在智能点检的基础上，更加突出对设备运行的可靠性及检修时机和检修工期的控制。武钢烧结厂目前有五台烧结机生产，其中二烧280m2，三烧360 m2一烧450m2，四烧450m2，五烧450

4、m2 ,要确保这五台烧结机满足炼铁的要求，使它们运行状态受控，就必须对影响烧结机运行的设备进行有效监控，这些设备有以下类型：烧结机、破碎机、皮带机、给料机、布料设备、环保设备、抽风机、翻车机等。作为大型的现代化生产厂，企业对设备运行管理提出了更高的要求，它要求生产设备有更高的作业率和可靠性，更高的安全性能，设备能生产出更高质量的产品，同时也要求设备在运行时对环境的危害很小，设备有较长的寿命。烧结厂应用以设备状态监控为核心的设备智能点检管理的主要任务是通过机械、电气、计算机以及环保等四个专业，对其进行控制（机械部分的控制又分为结构部分和旋转另部件部分两类），确保这些设备的正常运行、满足烧结生产要

5、求。 二、以“设备状态监控为核心”的设备智能点检管理模式的建立要建立一个合适的烧结设备管理模式，首先应对烧结设备运行的特性和共性进行研究，针对实际要求建立相应的管理模式。武钢烧结厂属于大型企业，其设备故障复杂多样，设备检修时间又受生产等因素影响，所以只有建立“设备状态监控为核心”的设备管理模式，才能在保证生产需要的前提下实现较好的设备周期寿命。（一）以设备状态监控为核心的设备智能点检管理主要内容以设备状态监控为核心的设备智能点检管理模式是在检修时机和检修工期经常变化的情况下，通过对设备运行状态可靠性的控制，合理安排设备的检修。在这种模式下，对于设备是否需要检修，一般从以下几个方面考虑。首先明确

6、设备在工艺环境中的功能和相关的性能标准，设备检修的目的是为了保证设备处于正常功能的状态，因此设备运行管理的第一步是明确设备的性能。其次，明确设备运行状态的控制标准，设备不可能总是以完好的状态运行，它们在运行中总是出现各种各样的故障，设备管理的重要任务之一就是要明确设备故障发展到什么情况下才丧失其功能，也就是要明确保证设备运行状态可靠性的控制标准。武钢烧结厂经过多年的实践和摸索，总结出烧结设备运行状况评定标准。这些评定标准是由长期的实践经验摸索得来，又经过实践检验证明是正确的、切实可行的。根据这些标准，专检人员就能对设备的运行状况进行评定，由此编制设备的定修计划并根据工艺停机机会安排整改。其三，

7、作为设备管理的重要组成部分，预估设备故障的后果是十分必要的，特别是要把“设备故障”的表现记录下来。“故障表现”所描述的是设备故障发生时将会出现的情况，其中包括停机时间、对产品产量和质量的影响、故障发生的现象，可能的处理方案和故障对安全和环境的影响等。明确了设备故障后果，可以确定故障的重要程度，因此也决定了对该故障所需预防维修的级别。下面列出了抽风机的常见故障及其预防维修的级别。故障类别故障识别故障后果等级振力来源振动原因主频方向振幅稳定性振幅方 向性振幅与转速振幅与负荷方法分频检测径轴向测振动五分钟测振动径轴向测振动起停风机开关风门转子自身转子质量偏心1径稳定径轴升高不明显3轴弯曲1径轴稳定径

8、向一致升高不明显2转子有裂纹紊乱径轴不稳定升高变大1轴裂纹12径稳定径轴升高变大1联轴器角对中不良12轴稳定轴径不明显变大3联轴器齿磨损N径稳定升高变大3联轴器断齿1径轴不稳定升高变大3联轴器碰撞轴不稳定升高变大3支承两轴承不水平1轴径稳定不明显变大3瓦背有间隙1N径不稳定升高变大3下瓦背不落位3径稳定升高变大3轴擦瓦根1N轴不稳定不明显变大3瓦有裂纹1N径轴不稳定不明显变大2流体紊流1径不稳定可能升变大3电机机械故障不明显变大3电气故障很明显不明显2机壳磨碰1径稳定不明显变大2基础扭曲变形1径稳定不明显不明显3注：故障等级含义：1级：紧急停机处理 2级：马上安排停机处理 3级：状态监控处理对

9、于任何一个大中型企业，可能出现的故障表现形式是成千上万的，其中每一种故障都以某种方式影响着企业，但是在各种情况下，其影响程度和影响方式是不一样的。它们可能影响设备的正常运行，也可能影响产品的产量、质量，影响设备的安全性能或环境污染程度。所有的故障都需要花费时间和经费进行处理。但是合理的设备管理模式是根据设备故障的严重程度来决定其控制等级的，在受生产影响的检修时间内，处理哪些故障，不处理哪些故障，怎样处理等都是以故障后果作为判定的标准。以设备状态监控为核心的设备智能点检管理强调这样一种观点：认识设备故障的表现远比了解设备技术特性重要。事实上，实施何种类型的预防性维修的原因不在于对故障本身进行预防

10、，而在于避免或减轻故障后果。（二）量化设备运行参数 建立“量化点检”管理模式对设备运行状态进行有效控制是烧结厂设备管理的主要手段之一，要真正实现对设备的运行状态进行控制，必须首先对设备的运行参数进行量化管理。目前把需要进行控制的运行参数分为四大类：电机类参数，一般机械运行参数，设备润滑类参数以及精密故障诊断类参数，其中前三类参数是作为日常点检内容进行控制。在日常点检量化控制方面，我们认为，对于设备性能状态进行的跟踪，对设备故障进行的预报，进而实现设备的预知维修等工作，其先决条件就是设备的点检量化管理工作。烧结厂根据各车间设备具有相似的特性，把各车间相似设备归类，本着关键设备和易发故障设备优先控

11、制的原则，并根据设备的复杂程度和设备的重要程度，选择大系列台设备作为点检量化对象。在选择量化设备的控制点方面，本着有效可行的原则进行控制，其主要主要参数包括：压力、温度、振动、间隙、磨损量、流量、厚度、给油量及电机的电流和温度等控制性能参数。在烧结厂，所有“零故障”管理设备和处于生产线上的主要设备都属于量化管理受控设备，其中包括抽风机系列台，混合机系列台，振动筛系列台，柔传系列6台，翻车机系列台。（三）设备的状态监控和预知维修在完成对烧结主要设备的量化管理的基础上，对于影响工艺停机的设备，烧结厂实行了设备的状态监控和预知维修。对于不同的设备和不同等级的设备故障，设备管理的方案是不同的。对于故障

12、后果严重，设备损坏将引起工艺停机，目前的技术能够对设备运行参数（如温度、振动、厚度等）进行监控的设备，一般采用状态监控和预知维修的模式进行管理，烧结厂大部分机械运行设备都属于此类设备。对于故障后果严重，设备损坏将引起工艺停机，但是由于设备条件或现场条件限制，不容易采用状态监控的一般采用预防维修，有时也可能被迫进行事故抢修，某些电气设备就属于此类。故障后果不严重的设备，如作业率不高，设备损坏不影响工艺停机的一般采用事后维修，某些环保设备如“双层卸灰阀”等。在对设备进行量化管理的基础上，要实现设备的状态监控和预知维修，形成智能量化点检管理，应作好五项基础工作：形成实施智能点检管理专业队伍、建立设备

13、运行数据动态采集系统、建立设备故障诊断科学管理模式、建立智能量化点检信息网络管理系统、逐步建立关键设备特征频率数据库。在武钢烧结厂，由于设备故障将引起烧结机停机的机械设备有162台，目前烧结厂已经对这162台设备的936个关键点进行的运行状态进行监控，主要监控参数是振动。及时掌握这162台设备零部件的具体状况，从而根据生产状况合理安排设备的维修。通过对这些关键设备的关键控制点进行状态监控，从而实现设备的预知维修。由于采用了状态监控技术，不管生产状况对设备的检修时间有什么影响，设备专检人员也能作出比较合理的检修安排。三、以设备状态监控为核心的设备智能点检管理的结构形式（1）组织管理体系的建立鉴于

14、烧结厂设备管理的特点，设备系统逐步形成了烧结厂以设备状态监控为核心的设备智能点检组织管理体系（见图）。厂领导 设备部 二烧设备四、五烧设备一烧设备三烧设备 专检站四、五作业区一作业区三作业区二作业区 机修、动检车间保产公司 维检车间维检车间 烧结厂关键设备预知维修组织管理体系在这个管理体系中，设备厂长负责整个系统的决策和规划，并在宏观上对关键设备预知维修系统进行管理。设备科专检站具体负责关键设备预知维修系统的运行，同时对风机等的重大设备进行管理，整个系统的关键层次是专检站所管辖的一、二、三、四、五作业区，他们一方面收集来自五个烧结车间和各设备维护单位的设备信息，同时他们必须每天按照关键设备专检

15、规定对设备进行检查、分析、评价，并根据结果安排整改。（2）定人管理机制的建立在每个专检站作业区，每台量化管理设备和智能点检控制点都设立了专人定期进行检测，及时掌握关键设备的各运行参数（特别是振动参数）状况。四、以设备状态监控为核心的设备智能点检管理模式的应用目前，烧结厂建立了企业内部的计算机宽带网络，以设备状态监控为核心的设备智能点检管理模式的运行也是基于该网络运行的，烧结厂点检站计算机网络系统是烧结厂企业内部的计算机宽带网络的一个应用内容，也是公司设备管理网络一个部分。烧结厂点检站有五个作业区，每个作业区有两套软件的终端，它们每天按计划将数据输入计算机终端，数据通过宽带网传到点检站服务器，各

16、领导和有关职能部门通过客户端访问点检站服务器，了解各受控设备的运行状况。点检站作业区通过检测的数据，应用计算机对设备的运行状况进行分析，掌握设备的运行状况，并对设备的故障进行确认，根据生产的情况安排检修时间，从而实现以设备状态监控为核心的设备智能点检管理。 “设备状态点检管理系统”对162台设备的916个关键点进行的运行状态进行监控，控制点布局为：一烧作业区：一烧车间有受控设备34台，控制点数202个；二烧作业区：二烧车间有受控设备34台，控制点数195个；三烧作业区：三烧车间有受控设备25台，控制点数130个；四烧作业区：四烧车间有受控设备34台，控制点数204个； 五烧作业区：五烧车间有受

17、控设备35台，控制点数205个。全厂共有受控设备162台，控制点数为936个通过对关键设备的监控，可以获取点检设备状态信息，进行状态监测，反映趋势变化，提供诊断分析工具，为设备状态信息的深入利用奠定了基础。“烧结厂点检量化管理系统”是以设备状态监控为核心的设备智能点检管理模式的基础，它主要对烧结厂重要设备的三类运行参数进行量化管理。既电机类参数，一般机械运行参数，设备润滑类参数。在烧结厂，所有“零故障”管理设备和处于生产线上的主要设备都属于量化管理受控设备，其中包括抽风机系列台，混合机系列台，振动筛系列台，柔传系列台，翻车机系列台。五、以“设备状态监控为核心”的设备智能点检管理模式的应用武钢烧

18、结厂在股份公司设备部的指导下，经过近两年的实践摸索，取得比较好的效果，在落实该项工作同时，也摸索出一些经验。以“设备状态监控为核心”的设备智能点检管理模式经过武钢烧结厂设备专检人员的共同努力，目前已初具规模。 这一管理模式的目的是为了更准确的掌握设备的运行状况，在应用过程中，为了确保对设备进行有效控制，控制点数基本没有改变，点检周期根据实际应用情况进行动态调整，对于运行状态比较好的设备，检测周期适当延长，对于有故障的设备，检测周期就缩短。因此对控制点的检测周期是变动的。通过多年推广应用“设备状态点检”系统，我们总结出有以下两个方面的情况值得注意：首先要作好认真细致的宣传工作，要使应用单位和人员明确，为了更好的完成对所辖区域设备的监控，“设备状态点检”系统是他们最好的帮手，“设