煉鐵設備的維護與管理

冶　金　設　備

ExtraEdition2009　　　　　　　　　MET　　　　　　　　　2009年增刊

ALLURGICALEQUIPMENT

煉鐵設備的維護與管理

祁建華①

(承德建龍鋼鐵有限公司煉鐵廠　河北承德067201)

摘要　介紹煉鐵設備的維護技術,設備維護的意義,維護的基本概念,機器的磨損規律,零件常見的損壞類型及相應措施,設備的潤滑,設備狀態檢測與故障診斷,設備故障的搶修預案。。

關鍵詞　設備維護　現場管理　煉鐵設備

Maintenanceipment

QiJianhua

(ChengdeJianlongIronandSteelCo.,Ltd.,HebeiChengde067201)

ABSTRACT　Theiron2smeltingequipmentmaintenancetechnology,equipment.maintenancesignificance,maintainingthebasicconcept,wearruleofmachinery,sparepartscommontypeofdamageandcorrespondingmeas2ures,equipmentlubrication,equipmentstatusdetectionandfaultdiagnosis,repairplansofequipmentfailuresareintruduced.Finally,themanagementofequipmentatthesceneisanalysisedso.

KEYWORDS　Equipmentmaintenance　Sitemanagement　Ironmakingequipment

設備的管理就是設備維護與現場管理,具體分為技術與管理兩方面。設備的維護就是以技術為主,現場管理就是以管理為主。所以,一個合格設備管理者不僅要有過硬的設備維護技術與經驗,更要在日常中加強與完善設備管理的能力,多考察,多學習別人的先進管理體系,結合自己工作的條件,建立處一套符合本廠現狀的管理條例。

設備的技術維護是指為了保持設備的正常技術狀態,最大可能地延長其使用壽命所采取的各項技術措施。包括機器的日常保養(預防故障)和及時的修理(排除故障)。良好的技術維護對于保證設備正常運轉,減少停工損失和維修費用,降低成本,提高生產效率等方面都具有十分重要的意義。

1　零件常見損壞類型及相應措施1.1　機械磨損

1)磨損是摩擦重要的伴生現象之一。從廣義上講,

是由于在其配合表面上不斷受到摩擦、沖擊、高溫和腐蝕性物質等作用產生了過早的磨損。磨損使機械零件的形狀、尺寸、金屬表面層(化學成分、機械性能、金相組織)發生了改變,從而降低了它們應有的精度和功能,最終導致設備發射故障。煉鐵機械設備由于大都處于重載、高溫、多塵、水沖刷的工作條件下,由這種磨損造成的機械故障在各類故障中占有相當大的比例。影響機械磨損的因素及降低磨損的措施有潤滑、表面加工質量、材料、安裝檢修的質量等。兩個相互接觸且作相對運動的零件,其摩擦面上的摩擦阻力P與作用在摩擦面上的正壓力Q之間的關系為:

P=fQ

式中　f———摩擦系數。

如果在兩摩擦表面之間沒有潤滑油,呈干摩擦狀態,那么f之值取決于金屬的性質和表面狀況。如果在兩摩擦面間充以潤滑油,則摩擦系數f可大大減少,摩擦阻力P相應減少,從而使機器磨損減低。零件的表面加工質量也是影響磨損的條件。表面加工精度的要求應根據零件的工作特點來選擇,不要盲目追求過高的加工質量。過于光滑的表面不一定具有好的耐磨性能,因為這時潤

磨損就是指某種固體之一部分(包括從原子大小到固體粒子大小的東西)因摩擦而被除掉的減量現象。機器故障的產生,最顯著的特征之一是機器的各個組成部分即零部件間正常的配合被破壞。造成這種破壞的主要原因

①作者簡介:祁建華,1968年出生,工程師

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滑油不能形成均勻的油膜,兩接觸面容易發生粘結,反而使耐磨性變壞。材料的耐磨性主要決定于它的硬度和韌性。材料的硬度決定于金屬對其表面變形的抵抗能力。采用合理的熱處理方式往往可使材料的機械性能得到改善。因此,保持良好的潤滑條件,合理地選用材料和熱處理方式,是降低機械摩擦,提高機械使用壽命的最有效的措施。零件安裝的正確性對機器壽命也有很大的影響。例如不正確地擰緊軸承蓋與軸承座的連接螺釘、兩結合面不對中、配合表面不平以及軸承間隙調整得不合適等等,都能引起載荷在機器上不正確的分布或者產生附加載荷,因而使其磨損加快。

2)其他損壞類型主要還有化學損蝕、疲勞破壞、蠕變

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加工及修理工藝、驗收記錄等等。

機件的損壞常有多種性質,分析其損壞類型時,必須全力找出主要矛盾,才能迅速找出故障發生的原因,從而采取有效的技術措施。

2　機械設備的維修是設備維護重要的部分

應該盡量把檢修更換下來的零件,采用不同的修復工藝,恢復它們原來的面貌和性能,甚至超過原來的性能。這種修舊利廢的方法,可節省大量的人力、物力和財力。對機械設備維護工作者來說,要把修復工作看做必不可少的工作,。所以了解各種工藝,對于合理選擇工藝具有重要意義。大家可以參閱各種參考資料來了解。②各種修復工藝所能達到的修補層厚度:由于零件磨損深度不同,要求修復層厚度也不一樣。如鍍鉻層厚一般為0.01～0.2mm,金屬噴鍍層厚一般為05～2mm,手工電弧焊大于1mm等。③零件修補后的強度:修補層的強度,修補層與零件的結合強度以及零件修理后的強度變化情況,是修理質量的重要指標。而各種修理工藝在一般條件下達到的修補層強度相差懸殊,可以參閱相關的資料來選擇不同的修復工藝。④經濟性:這個是每個單位都會注意的問題,在能滿足技術要求的前提下,盡量選簡單,成本低修復工藝。⑤零件的構造對工藝選擇的影響:例如曲軸內軸頸就不宜用鑲套法修復等。

3　日常維護

損壞等。在冶金生產過程中,腐蝕作用,,縮短。、冒、滴、漏現象,惡化操作環境,危害職工身體健康,要想開展增產節約、防止環境污染必須做好機械設備的防腐工作。腐蝕主要分為化學腐蝕(金屬和介質發生化學作用而引起的腐蝕)和電化學腐蝕(金屬和介質發生電化學反應而發生的腐蝕)兩種。一般說來,電化學腐蝕比化學腐蝕強烈得多。金屬的腐蝕破壞大多是電化學腐蝕所致。防止機件腐蝕的方法包括兩個方面:首先是正確地、合理的選擇耐腐蝕材料和其它一些防腐蝕措施;其次是選擇合理的工藝操作及設備結構。如嚴格遵守生產的工藝規程,可以消除不應當發生的腐蝕現象。目前生產中可用的防腐蝕方法有:①根據介質選擇材料,同時還要滿足機械性能的要求;②隔絕保護金屬法。即采取各種措施,使金屬表面形成耐腐蝕的覆蓋層,從而把金屬基體與周圍介質隔離開,如鍍鋅、鍍鉻或用金屬噴涂、熔鍍等。③非金屬覆蓋層防護。如涂料、磚、板襯里、硬(軟)聚氯乙烯、玻璃鋼、耐酸酚醛塑料等等。所謂疲勞損壞就是疲勞損壞,在日常維護中對于交變載荷作用下的重要零件,若未經斷裂力學計算者,應實行定期更換,只有經過探傷以后才能決定是否可以繼續使用,以免在生產過程中突然破壞,使生產被迫中斷。

機械零件的各種類型的損壞都有許多特征,根據這些特征就可以對它們的損壞類型做出鑒定,以便根據零件的損壞原因給以正確的處理,防止類似損壞事故再次發生。常用鑒定方法有:①機件外形或端口的分析。有條件的話可用目視或利用放大鏡、顯微鏡進行觀察;②機件材料的試驗分析。將機件損壞部分取樣進行化學成分、金相組織及機械性能測定;③機件的內疵檢查分析;④機件工作的外部條件分析。即對機件的機構運動學、負荷、溫度及周圍介質情況等進行分析;⑤損壞機件的運轉記錄、技術檔案的分析。如使用時間、故障情況、過去采取的

煉鐵機械設備是大多是在高溫和惡劣的條件下工作。為了延長機器的壽命,合理的進行潤滑,在減少機件的摩擦和磨損方面起重要的作用。各種機械設備都具有一定的工作特性、摩擦表面的結構形狀和環境條件等,合理地選擇潤滑材料,必須適應這些特性和條件,才能保證機械設備處于良好的潤滑狀態,而滿足生產的要求。選擇潤滑材料的的原則有以下幾點:①負荷大小:各種潤滑材料都具有一定的承載能力,負荷較小,可以選取粘度較小的潤滑油,負荷愈大,潤滑油的粘度也應該愈大。②運動速度:機構轉動或滑動的速度愈高,應該選用粘度較小的潤滑油或滲入度較大的潤滑脂。在低速時,負荷的承載能力主要依靠潤滑油的粘度,應該選用粘度較大的潤滑油或滲入度較小的潤滑脂。③運動狀態:當承受沖擊負荷、交變負荷、振動、往復和間歇運動時,不利于油膜的形成,應該采用粘度較大的潤滑脂。當溫度的變化較大時,則采用粘溫性能較好的潤滑油有時也可以采用潤滑脂或固體潤滑材料。④工作溫度:工作溫度較高時,應該選用粘度較大、閃點高、油性和氧化穩定性較好的潤滑油,或選用滴點較高的潤滑脂。當溫度的變化較大時,則

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采用粘溫性能較好的潤滑油。⑤摩擦不見的間隙、加工精度和潤滑裝置的特點:摩擦部件的間隙愈小,選用潤滑油的粘度愈低,這樣以利于潤滑油迅速流入間隙中去。摩擦部件表面的精度愈高,潤滑油的粘度應該低些,粗糙表面應該采用粘度較大的潤滑油。鋼絲繩等不易密封的表面,應該采用粘度較大的潤滑油或潤滑脂,從而減少流失,保證潤滑。⑥環境條件:在潮濕環境下,應該采用抗乳化和防銹性能良好的潤滑油,或采用抗水性較好的潤滑脂。在塵土較多和密封困難時,多采用潤滑脂。對有腐蝕氣體的,應該采用非皂基潤滑脂�？傊�,由于潤滑油內摩擦較小,形成油膜均勻,兼有冷卻和沖洗作用,清洗、換油和補充加油都比較方便,所以除了部分滾動軸承由于機,一般多采用潤滑油,質(見表1)。

1　　　設備名稱

1.高爐汽輪鼓風機2.高爐上料卷揚減速機3.氣密箱及密封閥4.稱量車

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檢,取得設備狀態情報,制訂有效的維修對策,把維修工作做在發生事故和故障之前,使設備始終處于受控狀態并保持最佳的技術狀況。其特點是:一個核心,兩項結合,三位一體。即,建立以點檢為核心的全員設備維修管理體制,實現設備技術管理和設備經濟管理相結合,形成操作,點檢,維修三方共同對設備負責的點檢管理模式。本鋼也是在根據自身條件,推行出了一套具有自己特點的點檢定修制。按照推進設備點檢定修制的總體思路,本鋼主要在以下幾個方面進行了成功的實踐:

3.1　,。

素質和業務能力,所以首先強化對點檢員的培訓和考評工作,迅速建立起一支規范化,標準化,素質高,業務精的設備點檢員隊伍,并賦予了相應的職責和權利,讓最了解設備狀況的點檢員掌握編制點檢標準、點檢計劃、檢修計劃、備件材料計劃以及維修費用預算的權利,并承擔指導、監督和檢查操作人員日常點檢的職責,在檢修過程中,又由點檢員負責檢修工程的委托、檢修質量的監督、檢修進度的控制和竣工驗收工作。在整個設備維修管理體系中,點修員成為了基層的設備管理員,設備技術狀況的診斷員,設備維修質量的監督員和設備維修費用的控制員,這“四大員”的作用真正確立了點檢的核心地位,同時也理順了操作,點檢和維修三方的關系,明確了各自的職責,并做到了責、權、利的真正結合,使得點檢管理模式沿著一個全新的軌道向前推進。

3.2　檢修力量集中重組

適用潤滑材料

46號汽輪機油220重負荷工業齒輪油46號機械機油及57亞

#

#

##

米茄潤滑脂鈣基質潤滑油

46壓縮機油320工業齒輪油320工業齒輪油

###

走行軸瓦　　　　空氣壓縮機　　　　減速機

5.熱風爐

各種閥門減速機　　　　開式齒輪

石墨鈣基潤滑脂

設備的管理是設備維護的關鍵,它包括日常的維護,維修、以及安全管理。管理是企業永恒的主題,是形成核心競爭力的關鍵。企業的技術能力、創新能力、市場能力,歸根結底是管理能力。只有不斷強化管理,才能保持企業持續盈利的能力,提高企業效益。設備管理一樣是這個道理,提高設備的管理技術,保證生產正常運行,節約維護成本,給企業帶來巨大的經濟效益。公司正在實行的點檢定修制就是向臺灣中鋼學習一種設備管理技術。

設備點檢管理是一種科學的設備管理模式,它是在

(定點,定標,定法,全員維修思想的指導下,按照“五定”

為保證點檢定修制的順利推進,必須建立起與之相適應的檢修管理體制,而只有實現點檢和檢修人員的雙方組織機構分離,才能確立點檢方和檢修維護方之間互相促進互相制約的關系,真正體現出點檢方的核心作用。本鋼集團公司克服了老企業設備管理體制改革的這一重點和難點,在2000年對主線廠的檢修和維護人員實施集中重組,組建了設備維護檢修中心,實現了點檢方和維修方的徹底分離。

檢修維護隊伍的集中管理,是檢修資源的重新分配和組合,減少和降低了檢修力量及檢修機具的過剩和浪費,避免了資源的重復配置,徹底改變了傳統的“大而全”,“小而全”的管理模式。幾年的運行實踐證明,這種檢修管理體制真正起到了提高勞動生產率,提高檢修質量和提高檢修隊伍職工素質的作用。

3.3　實施標準化作業

定期,定人)的方法對設備實施全面的管理。點檢定修制就是以點檢為核心的對設備運行技術狀態進行動態管理的一種新體制,是實現設備可靠性、維護性、經濟性,并使這三方面達到最佳化,實現全員設備維修管理的科學的管理體制。要實現設備管理的現代化,必須以管理思想的現代化為先導。在推進點檢定修制的同時,也必須逐步實現了設備管理思想的更新,使傳統的“以修為主”的管理思想轉變為“以防為主”。即通過對設備的預防性點

在推進點檢定修制進程中,首先建立起規范的點檢標準體系和科學的點檢業務流程,保證了點檢管理的規

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范化和標準化運作,使點檢管理按照嚴密的規程標準體系進行推進。通過編制和逐步完善維修技術標準,點檢標準,給油脂標準和維修作業標準,使得從點檢檢查,設備潤滑到檢修作業等點檢管理的各個環節都有了科學的依據和標準化作業的準繩,幾年的實踐證明,實施標準化作業是搞好點檢工作的基礎,是取得點檢成效的技術保證和必要途徑。

3.4　開展崗位日常點檢工作

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安全管理。

3.5.1　設備的本質安全化

為使設備達到本質安全而進行的研究、設計、制造和采取的各種措施的最佳組合,稱為本質的安全化。本質安全的設備具有高度的可靠性和安全性,可以杜絕或減少傷亡事故,減少設備故障,從而提高設備利用率,實現安全生產。本質安全化要求對人一機一環境系統作出完善的安全設計,使系統中物的安全性能和質量達到本質安全程度。要實現設備的本質安全,需從以下三個方面入手。

:,使人不

點檢管理模式的突出特點之一就是實行全員管理,而崗位操作人員參加日常設備點檢維護,是全員設備維修管理中必要的基礎工作,也是延緩和防止設備劣化,維護保養設備的重要方法。本鋼集團公司在推進點檢定修制的工作中,,,除隱患,,避免設備“帶病工作”,同時,,還可保證設備經常處于最佳狀態,對于延緩設備劣化起著積極的作用,真正構筑起了防止設備事故或故障發生的第一層防護線。

3.5　開展精密點檢和設備劣化傾向管理工作

,采用安,。

):

設備及其零部件,必須有足夠的強度、剛度、穩定性和可靠性;不準向工作場所和大氣排放超過國家標準規定的有害物質,不應產生超過國家標準規定的噪聲、振動、輻射和其它污染,對有可能產生的有害因素,必須在設計時采取有效措施加以防護,必須有直接安全衛生措施、間接安全衛生技術措施以及提示安全衛生技術措施。

(2)設備的設計必須具有良好的適應性。

(3)設備設計使用的材料要具有良好的安全衛生性

由于設備的復雜化和綜合技術水平的提高,如果在點檢檢查中還僅局限在使用簡單的手段和“五感”檢查,是無法適應現代化設備管理的需要的。因此,本鋼集團公司在推進點檢定修制的同時,投入了大量資金,積極開展精密點檢和設備診斷工作,使點檢的手段上臺階,上層次。通過精密點檢和設備診斷工作,不但可及時發現設備潛在的缺陷和隱患,還可定量地確定了設備的技術狀況和劣化程度,進而開展設備劣化傾向管理工作,分析劣化規律,判斷修理或零部件更換的最佳時間,以逐步實現預知維修。開展精密點檢和設備診斷工作,是實現現代化設備管理的技術基礎,是點檢管理手段的現代化,是全面推進點檢定修制的需要,也是點檢管理模式的必要組成部分,本鋼的實踐已經充分證明了這一點。

設備管理另外一個重要的部分就是設備的安全管理,安全是生產的前提,正所謂“隱患險于明火,防范勝于救災,責任重于泰山”,事故的直接原因是物的不安全狀態和人的不安全行為,因此消除設備和環境的不安全狀態是確保生產系統安全的物質基礎。設備的有害因素是指能影響人的身心健康,導致疾病(含職業病),或能對物造成慢性損壞的因素;危險因素則是指能對人造成傷亡或能對物造成突發性損壞的因素。

實現設備安全的途徑主要有:設備的本質安全化;面向設備使用過程的安全管理;采用安全防護裝置;采用控制技術消除或減弱不安全因素;加強設備的安全管理。筆者認為重點應為設備的本質安全化及設備使用過程的

能:用于制造生產設備的材料,在規定的使用期限內必須能承受在規定使用條件下的物理、化學和生物作用;在正常使用環境下,對人有危害的材料不用來制造設備;禁止使用能與工作介質發生反應而造成危害的材料;處理可燃氣體、易燃和可燃液體的設備,其基礎和本體應使用非可燃材料制造。

(4)設備應具有良好的穩定性。

(5)設備的操縱器、信號和顯示器應滿足安全技術并

符合人類工效學原則。

(6)安全防護裝置與設備配套。

2)操作階段:建立有計劃的維護保養和預防性維修

制度,利用故障診斷技術,及時發現故障并處理。對安全裝置進行定期檢查,保障安全裝置始終處于可靠狀態,以及提供必要的個人防護用品等。

3)管理措施:指導設備的安全使用,向用戶及操作人

員提供有關設備危險因素的資料、安全操作規程、維修安全手冊等技術文件;加強對操作人員的教育和培訓,提高操作人員發現及處理不安全因素的能力。

總之,設備的本質安全化從控制事故物源入手,提出防止事故發生的技術途徑與方法,對于從根本上發現和消除事故與危害,防止誤操作及設備故障的發生具有重要意義。它貫穿于方案論證、設計、基本建設、生產、科研、技術改造等一系列過程的諸因素,是確保安全生產所必

(轉148頁)

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清理,完成后試車,對各點進行檢測,與清理前振動值進行比較,各個檢測點的振幅并沒有減小。說明風機產生振動并不是由于風機葉輪表面粘有粉塵引起的。排除原

因4。

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綜合上述,判斷風機前軸承座振動超標的原因是葉片磨損不均勻,導致葉輪不平衡,產生振動。

表2　SJ3800風機振動值(表中計量單位mm)

日期

5月1日5月2日5月3日5月4日5月5日5月6日5月7日5月8日5月9日5月5月115月12日5月13日5月14日5月15日5　解決措施

風機前端水平

0.1340.1360.1390.1490.1430.1580.1550.157.0.0.0.1650.1640.1660.167

風機后端水平

0.0180.020.0190.0210.0230.0240.0.0.0240.0230.0250.0260.0260.025

電機前端水平

0.0150.0160.0140.0130..0.0160.0180.0190.0170.0180.0180.0170.0160.017

電機后端水平

0.0180.0180.0170.0.0190.0180.0190.020.0210.0230.0240.0240.025

垂直

0.0120.0230.0210.0190.0150.0170.0150.0.0.0210.0190.0270.0280.027

垂直

0.0050.0030.0030.0020.0020.00200.0040.0030.0020.0030.0020.0030.0030.002

垂直

0.010.0130.0130.013.0.014.0.0130.0130.0140.0130.0160.0120.0130.0123

垂直

0.0110.0120.0140.0130.0120.0150.0120.0130.0120.0140.0130.0150.0130.0140.014

1)2008年5月16日更換該風機葉輪,正常生產后檢

檢修時更換新葉輪。

6　結束語

測振動數據(如表3),各個檢測點振動數值振幅均小于規定的數值(≤0.08mm),驗證了上述分析的正確性。

表3　SJ3800風機振動位移數值(mm)

日期

5月16日

風機前端水平

0.012

風機后端水平

0.005

電機前端水平

0.008

電機后端水平

0.005

垂直

0.008

垂直

0.004

垂直

0.007

垂直

0.004

2)當風機振動出現異常時,必須找出振動的直接原因,并采取針對性的檢修措施。

3)對SJ3800風機振動進行監測,可以及時掌握設備

4)通過對SJ3800風機振動進行監測分析,找到出現

異常的直接原因,此方法可應用到其他類似的風機中。

參考文獻

[1]黃文虎等編著.《設備故障診斷原理、技術及應用》

[M].北京:科學出版社,1996

的技術狀況,及時發現風機的故障隱患,指導維修�？刂圃O備的最佳檢修時間,對生產所造成的影響控制在最小的范圍內。

(接180頁)持設備處于良好技術狀態。

4)遵守磨合期使用規定。5)創造良好的設備使用環境。6)合理組織生產。

7)培養設備使用、維修、管理隊伍。8)建設設備資料檔案管理制度。

須遵循的安全原則。

3.5.2　設備使用過程的安全管理內容

設備使用要求做到安全、合理。一方面要制止設備使用中的蠻干、濫用、超負荷、超性能、超范圍使用,造成設備過度磨損,壽命降低,導致安全事故。另一方面要提高設備使用效率,避免設備因閑置而造成的無形磨損。

1)實行設備使用保養責任制。2)實行操作證制度。

3)操作人員必須按規程要求搞好設備保養,經常保

參考文獻

[1]谷士強編.《冶金機械安裝與維護》.北京:冶金工業出

版社,1995

[2]時彥林.《冶煉機械設備》.北京人民郵電出版社,2006

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