摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求進(jìn)一步提高。近幾年，我國(guó)相繼建立了大量的污水處理裝置，在污水處理裝置運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，做好污水處理裝置主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與維修維護(hù)，成為污水處理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵因素之一。因此，本文對(duì)污水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行分析探討，做好污水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞狀態(tài)監(jiān)測(cè);水處理;關(guān)鍵設(shè)備

生產(chǎn)工藝設(shè)備如格柵、泵類、攪拌器、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、加藥設(shè)備、污泥濃縮脫水機(jī)、吸泥機(jī)、臭氧發(fā)生器、電動(dòng)閥門(mén)等。這些工藝設(shè)備的故障將影響污水處理裝置的運(yùn)行或造成全廠的停運(yùn)。為加強(qiáng)設(shè)備管理，減少設(shè)備突發(fā)故障，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低成本，提高效率，需針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障征兆，把故障消除在萌芽狀態(tài)，同時(shí)為設(shè)備維護(hù)維修提供科學(xué)合理的依據(jù)。

1.技術(shù)簡(jiǎn)介

狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是在設(shè)備管理和維修的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，主要通過(guò)對(duì)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)參數(shù)、性能參數(shù)、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測(cè)、分析，評(píng)估設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)正?；虍惓Ｅc故障之間的關(guān)系，及時(shí)掌握設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備存在的潛在故障及時(shí)預(yù)警以預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。就其技術(shù)手段而言，已逐步形成包含振動(dòng)監(jiān)測(cè)、油樣分析、溫度監(jiān)測(cè)和仿真建模等多參數(shù)為主的綜合性分析監(jiān)測(cè)技術(shù)。計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展以及軟件技術(shù)的日新月異，極大地促進(jìn)了信號(hào)分析與處理技術(shù)的提升，從而進(jìn)一步推動(dòng)了狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)向著科學(xué)化和實(shí)用化的方向發(fā)展?？傊?，通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)施，對(duì)水處理關(guān)鍵設(shè)備如泵組和風(fēng)機(jī)的潛在故障適時(shí)維護(hù)、維修，保證泵組和風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性與可靠性。

2.技術(shù)應(yīng)用方式

狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)作為一門(mén)綜合性學(xué)科，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，己初步形成了比較完整的科學(xué)體系。因設(shè)備結(jié)構(gòu)、工況、安裝、制造等因素存在差異或不同造成設(shè)備故障類型呈現(xiàn)出多樣性，進(jìn)而反映到設(shè)備狀態(tài)參數(shù)變化存在多樣性，因此設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，凡是能夠反映設(shè)備狀態(tài)和故障信息的狀態(tài)參數(shù)，均可用來(lái)狀態(tài)監(jiān)測(cè)?？偨Y(jié)目前狀態(tài)監(jiān)測(cè)常用的技術(shù)、信息特征、涉及專項(xiàng)技術(shù)明細(xì)，詳細(xì)見(jiàn)表1

表1 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的技術(shù)方法

3.技術(shù)應(yīng)用范圍

狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)以現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需求為基礎(chǔ)，以保證動(dòng)設(shè)備安全、平穩(wěn)運(yùn)行為目標(biāo)，為促進(jìn)設(shè)備管理的提升提供核心數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)覆蓋的設(shè)備類型與診斷的故障類別詳見(jiàn)表2所示。

表2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)覆蓋的設(shè)備類型與診斷的故障類別

4.實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的目的及意義

4．1 實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障早期預(yù)警，避免突發(fā)故障

污水廠裝備日趨自動(dòng)化、智能化，一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致污水廠停運(yùn)，輕則影響污水處理效果，重則導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)，甚至引起重大環(huán)境污染，對(duì)自然環(huán)境造成惡劣影響，甚至危及周圍居民的生命安全，造成極其嚴(yán)重的后果。實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)可以對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行早期預(yù)警，在故障的早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，從而采取相應(yīng)措施進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)，改善設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重故障之前進(jìn)行預(yù)警、維護(hù)、維修，因此可以有效的避免設(shè)備事故的發(fā)生，減少事故的危害程度。

4．2 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)預(yù)知維修節(jié)約維修成本

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)知性維修。設(shè)備由事后維修到定期維修可能造成維修過(guò)?；蚓S修不足，而設(shè)備預(yù)知性維修主要以狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)論為維護(hù)/維修依據(jù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)《基于天然氣壓縮機(jī)性能監(jiān)測(cè)的預(yù)知維修技術(shù)》，通過(guò)國(guó)內(nèi)外大量實(shí)踐證明，在狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上每投入1元錢(qián)，將產(chǎn)生40～60元的直接經(jīng)濟(jì)效益。

4．2．1 往復(fù)壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)效益分析據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)某公司每年70%的設(shè)備維護(hù)預(yù)算用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)－往復(fù)壓縮機(jī)組的管理與維護(hù)，大量的費(fèi)用被用于機(jī)組故障后的檢維修與零部件更換，如發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)拉缸、撞缸故障，維修零部件成本在數(shù)十萬(wàn)元;如往復(fù)壓縮機(jī)出現(xiàn)惡性故障導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故，則經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法估量。據(jù)國(guó)內(nèi)石油石化企業(yè)對(duì)更換零部件費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)，針對(duì)一臺(tái)典型的進(jìn)口中高壓臨氫類往復(fù)壓縮機(jī)，不同情況下的檢維修費(fèi)用情況如表3所示。

表3 不同情況下的檢維修費(fèi)用情況

注：上述統(tǒng)計(jì)均針對(duì)零部件更換費(fèi)用

由于往復(fù)壓縮機(jī)通常有備機(jī)，設(shè)備檢維修人員對(duì)故障的預(yù)警診斷、預(yù)防檢修不太重視?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行高峰期，一旦出現(xiàn)備機(jī)無(wú)法啟機(jī)或備機(jī)與主機(jī)同時(shí)出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)停滯和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

4．2．2 中國(guó)海油某作業(yè)公司關(guān)鍵機(jī)泵中國(guó)海油作業(yè)公司某平臺(tái)原油外輸泵在實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)前，每8000h大修一次;實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)以后，根據(jù)外輸泵運(yùn)行狀態(tài)確定是否維修，其最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到4萬(wàn)h，減少5次大修，單臺(tái)設(shè)備節(jié)約維修費(fèi)用累計(jì)約90萬(wàn)。自2012年實(shí)施在線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以來(lái)，某作業(yè)公司海上平臺(tái)的168臺(tái)關(guān)鍵機(jī)泵全面實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修，節(jié)省維修費(fèi)用近億元。狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障進(jìn)行溯源，使維修能夠有的放矢，改變事后維修的落后模式，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)預(yù)知維修，節(jié)約大量維修資源。

4．2．3轉(zhuǎn)變動(dòng)設(shè)備維修管理模式，提高設(shè)備的管理水平中國(guó)海油某污水處理廠從2002年實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)以來(lái)，其關(guān)鍵機(jī)泵運(yùn)行完好率由86%穩(wěn)步提升至96．8%，見(jiàn)圖1;運(yùn)行時(shí)效由26%穩(wěn)步提高到48%(含備機(jī))，見(jiàn)圖2。

改變了原有檢維修模式的同時(shí)，促進(jìn)關(guān)鍵動(dòng)設(shè)備維修的多元化發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)“先檢后修、檢修結(jié)合、狀態(tài)維護(hù)”的現(xiàn)代保運(yùn)模式，有效提升設(shè)備管理水平，可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5.小結(jié)

本文從水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用方式、范圍和意義等角度為切入點(diǎn)，梳理、分析水處理主要設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用和獲益情況，通過(guò)一些案例和數(shù)據(jù)分析，能為管理人員提供一些技術(shù)分析和管理決策支持。