摘要隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求進一步提高。近幾年，我國相繼建立了大量的污水處理裝置，在污水處理裝置運營過程中，做好污水處理裝置主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與維修維護，成為污水處理裝置能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運行，降低運行成本的關(guān)鍵因素之一。因此，本文對污水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用情況進行分析探討，做好污水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞狀態(tài)監(jiān)測;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、空壓機、加藥設(shè)備、污泥濃縮脫水機、吸泥機、臭氧發(fā)生器、電動閥門等。這些工藝設(shè)備的故障將影響污水處理裝置的運行或造成全廠的停運。為加強設(shè)備管理，減少設(shè)備突發(fā)故障，延長設(shè)備使用壽命，降低成本，提高效率，需針對關(guān)鍵設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障征兆，把故障消除在萌芽狀態(tài)，同時為設(shè)備維護維修提供科學(xué)合理的依據(jù)。

1.技術(shù)簡介

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是在設(shè)備管理和維修的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要通過對動設(shè)備振動參數(shù)、性能參數(shù)、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)測、分析，評估設(shè)備當前狀態(tài)正?；虍惓Ｅc故障之間的關(guān)系，及時掌握設(shè)備實際運行狀態(tài)，對設(shè)備存在的潛在故障及時預(yù)警以預(yù)測未來發(fā)展趨勢。就其技術(shù)手段而言，已逐步形成包含振動監(jiān)測、油樣分析、溫度監(jiān)測和仿真建模等多參數(shù)為主的綜合性分析監(jiān)測技術(shù)。計算機硬件技術(shù)的發(fā)展以及軟件技術(shù)的日新月異，極大地促進了信號分析與處理技術(shù)的提升，從而進一步推動了狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)向著科學(xué)化和實用化的方向發(fā)展?？傊?，通過狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的實施，對水處理關(guān)鍵設(shè)備如泵組和風(fēng)機的潛在故障適時維護、維修，保證泵組和風(fēng)機運行狀態(tài)的穩(wěn)定性與可靠性。

2.技術(shù)應(yīng)用方式

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)作為一門綜合性學(xué)科，經(jīng)過幾十年的發(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)備在運行過程中，凡是能夠反映設(shè)備狀態(tài)和故障信息的狀態(tài)參數(shù)，均可用來狀態(tài)監(jiān)測。總結(jié)目前狀態(tài)監(jiān)測常用的技術(shù)、信息特征、涉及專項技術(shù)明細，詳細見表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)測及故障診斷技術(shù)以現(xiàn)場生產(chǎn)需求為基礎(chǔ)，以保證動設(shè)備安全、平穩(wěn)運行為目標，為促進設(shè)備管理的提升提供核心數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測覆蓋的設(shè)備類型與診斷的故障類別詳見表2所示。

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

4.實施狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的目的及意義

4．1 實現(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化、智能化，一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致污水廠停運，輕則影響污水處理效果，重則導(dǎo)致系統(tǒng)停機，甚至引起重大環(huán)境污染，對自然環(huán)境造成惡劣影響，甚至危及周圍居民的生命安全，造成極其嚴重的后果。實施狀態(tài)監(jiān)測可以對設(shè)備出現(xiàn)的故障進行早期預(yù)警，在故障的早期及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，從而采取相應(yīng)措施進行及時的維護保養(yǎng)，改善設(shè)備的運行狀態(tài)，在設(shè)備出現(xiàn)嚴重故障之前進行預(yù)警、維護、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)測技術(shù)的應(yīng)用能夠最終實現(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?；蚓S修不足，而設(shè)備預(yù)知性維修主要以狀態(tài)監(jiān)測結(jié)論為維護/維修依據(jù)。根據(jù)參考文獻《基于天然氣壓縮機性能監(jiān)測的預(yù)知維修技術(shù)》，通過國內(nèi)外大量實踐證明，在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)上每投入1元錢，將產(chǎn)生40～60元的直接經(jīng)濟效益。

4．2．1 往復(fù)壓縮機經(jīng)濟效益分析據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)某公司每年70%的設(shè)備維護預(yù)算用于燃氣發(fā)動機－往復(fù)壓縮機組的管理與維護，大量的費用被用于機組故障后的檢維修與零部件更換，如發(fā)動機出現(xiàn)拉缸、撞缸故障，維修零部件成本在數(shù)十萬元;如往復(fù)壓縮機出現(xiàn)惡性故障導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故，則經(jīng)濟損失無法估量。據(jù)國內(nèi)石油石化企業(yè)對更換零部件費用的統(tǒng)計，針對一臺典型的進口中高壓臨氫類往復(fù)壓縮機，不同情況下的檢維修費用情況如表3所示。

表3 不同情況下的檢維修費用情況

注：上述統(tǒng)計均針對零部件更換費用

由于往復(fù)壓縮機通常有備機，設(shè)備檢維修人員對故障的預(yù)警診斷、預(yù)防檢修不太重視?，F(xiàn)場運行高峰期，一旦出現(xiàn)備機無法啟機或備機與主機同時出現(xiàn)故障，將會導(dǎo)致生產(chǎn)停滯和嚴重的經(jīng)濟損失。

4．2．2 中國海油某作業(yè)公司關(guān)鍵機泵中國海油作業(yè)公司某平臺原油外輸泵在實施狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)前，每8000h大修一次;實施狀態(tài)監(jiān)測以后，根據(jù)外輸泵運行狀態(tài)確定是否維修，其最長運行時間達到4萬h，減少5次大修，單臺設(shè)備節(jié)約維修費用累計約90萬。自2012年實施在線遠程監(jiān)測以來，某作業(yè)公司海上平臺的168臺關(guān)鍵機泵全面實現(xiàn)狀態(tài)維修，節(jié)省維修費用近億元。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以實現(xiàn)對故障進行溯源，使維修能夠有的放矢，改變事后維修的落后模式，實現(xiàn)狀態(tài)預(yù)知維修，節(jié)約大量維修資源。

4．2．3轉(zhuǎn)變動設(shè)備維修管理模式，提高設(shè)備的管理水平中國海油某污水處理廠從2002年實施狀態(tài)監(jiān)測以來，其關(guān)鍵機泵運行完好率由86%穩(wěn)步提升至96．8%，見圖1;運行時效由26%穩(wěn)步提高到48%(含備機)，見圖2。

改變了原有檢維修模式的同時，促進關(guān)鍵動設(shè)備維修的多元化發(fā)展，真正實現(xiàn)“先檢后修、檢修結(jié)合、狀態(tài)維護”的現(xiàn)代保運模式，有效提升設(shè)備管理水平，可獲得可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

5.小結(jié)

本文從水處理主要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用方式、范圍和意義等角度為切入點，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。