化工机械设备管理与维修保养技术探讨

孙 颖

（中国石油锦州石化分公司，辽宁锦州 121001）

0 引言

机械设备在化工企业中已经有了广泛使用，因为化工机械设备会直接接触化工产品，或多或少的给化工机械设备造成腐蚀侵害，这增加了化工设备被腐蚀的概率，也更容易导致机械故障。企业应增加对化工设备的管理和维修保养重视程度，因为合理的维护工作可以让企业的生产运营更加平稳。

1 化工机械设备故障的分析方法

1.1 直接观察法

直接观察法相对简便，经常采用的方式有两种：听声音，设备正常运行时发出的声音与故障时出现的声音存在差别，按照异常的声音可以更快判断设备的故障类别；肉眼观察，一些设备的故障能够通过肉眼看到，如原件出现裂纹等。但是，无论采用哪种方式，直接观察法判断故障的方法都较为粗糙，精确性较低，并且还有很大的局限性，因此需要更准确的判断方式。

1.2 计算机智能诊断

凭借AI（Artificial Intelligence，人工智能）技术创建的神经网络诊断系统，可以更加合理地分析辨别往复式活塞化工机械设备的故障，增强诊断的精准程度，有效减少故障排除时间。为此需要确切地判断机械设备各种故障的形成因素，只有从多个环节整体分析，才能取得更加准确的答案。因此，除了对自诊断系统设置必要的参数外，还应排除人为操作因素造成的影响。

2 化工机械设备常规管理

2.1 润滑管理

由于化工设备无法规避各种程度的磨损现象，因此需要时常的维护与保养。而在给设备的磨损现象采取了预防性的操作之后，就能尽量防止设备产生异常情况，进一步减少设备的故障风险，保证其顺利运行。尤其是应该给设备采取润滑操作，防止设备产生润滑不合理或缺少润滑以及油乳化之后给轴承造成的磨损，并且还有助于摩擦期间形成的火花而造成的安全风险。为了更好地确保管理质量，就需要合理采用润滑剂，并保证机械设备的运行状态始终安全平稳，工作人员应该了解机械设备的润滑条件选用相应的润滑剂。企业应该查看润滑剂有无出现过期或变质现象，检查工作应该按时进行。企业还应创建合理的编制，对有关技术资料进行整理，包括润滑剂的应用周期与油箱储量等，通过全面掌握润滑剂的信息来成功完成各项工作。

2.2 防腐管理

在生产期间，机械设备不可避免地会接触化工原料，而化工原料通常具有一定的腐蚀性，这会对设备产生一定腐蚀作用，所以必须采取相应的防腐措施。在设计过程中，设计人员应以设备的工作原理与特征为参考实施防腐设计，包括耐腐蚀材料的选用、设备构造的衔接等。例如，在制作换热器时主要构成部分包括壳体、传热管束、管板、折流板与管箱等零部件，而换热器重点涵盖了固定管板式换热器、浮头式换热器、填函式换热器、列管式换热器和U 形管式换热器，因为这些列管式换热器具有结构坚固、可靠性高、适应程度强与材料范围广等特征，所以在化工生产期间成为关键的结构应用形式。该设备的防腐蚀管理分析为：

（1）介质的成分和浓度：通常盐酸的浓度越大腐蚀性就越高。不过碳钢与不锈钢在浓度约50%的硫酸中腐蚀最强烈，当浓度大于60%时腐蚀速度反而会下降。

（2）杂质：有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等，这些杂质会在特定条件下会造成严重腐蚀。

（3）温度：腐蚀是一种化学反应，温度每增加10 ℃腐蚀速度就会提高1～3 倍。

（4）pH 值：通常pH 值越小对金属造成的腐蚀危害就越大。

在制作环节中，需要严格根据有关规定生产化工机械设备，以保证材料质量达标，并复查所设计的材料，保证其达到防腐标准，并能制作出防腐蚀能力较强的设备。另外，设备内部也需要采取相应的防腐处理，如在内壁涂上涂刷环氧防锈底漆二道避免其中的化学物质直接接触等，进一步降低腐蚀出现的概率。

3 化工机械设备维修保养措施

3.1 往复式活塞压缩机的故障及维修保养措施

往复式活塞压缩机属于容积式压缩机种类，主要组成部分为气缸、曲柄滑块部位、气阀、活塞等（图1）。其中气缸是压缩机中不可缺少的部件，其功能非常关键，因此对气缸的各种规定也较为严格。为确保气缸具有更好的润滑与耐磨性，通常要求其具有更光滑的表面，因为长时间的摩擦气体会产生大量的热，所以气缸应该具有较好的导热程度，使热量快速散发。另外，气缸的气流通道面积应该更大，可以合理缓解气压，确保气阀运行的安全、可靠程度。曲轴滑块构造重点涵盖了曲柄、连杆与滑块，作为核心承力部件，其工作模式是把机组的圆周运动更改为曲柄的往复运动。

图1 往复式活塞压缩机结构

活塞式压缩机对于排气压力高或低的故障排查，一般遵循“低往前找，高往后找”的原则，具体操作及解决方法见表1。

表1 活塞式压缩机排气压力高/低故障的检查及解决方法

3.2 离心式压缩机故障及维修保养措施

3.2.1 离心式压缩机喘振故障

离心式压缩机是速度式压缩机中最为典型的代表之一，具有很高的排气效率且不受机油所影响，结构相对轻巧简单（图2）。正常工作状况下，压缩机一般平稳地运作并持续排放无脉动的压缩机气流，其发生喘振的现象往往与离心式压缩机对压力、温度和气流量的变化十分敏感有关，这对离心压缩机运行有较大的影响和危害，此类故障如果不及时处理将会导致安全生产事故。

图2 离心式压缩机结构

3.2.2 需实现的控制功能

需实现的控制功能主要有：①实现压缩机入口质量流量温压补偿；②实现防喘振曲线图实时监测；③实现可以远程给定的PID 喘振控制；④实现防喘振阀快开慢关功能；⑤实现防喘振控制器设定点盘旋线控制功能，当前工作点向喘振线移动时触发盘旋线控制功能及时动作防喘阀打开；⑥引入超驰控制理念，实现防喘振超驰控制，在PID 控制功能之外独立设置比例调节功能快速打开防喘阀；⑦实现防喘振安全裕度自动调整功能；⑧可以选择手动控制帮助设定、测试和故障排除；⑨实现温度、压力、流量变送器等测量元件的故障切换功能。

3.2.3 控制压缩机喘振的新型方案

（1）通过利用回流改变离心式压缩机的流量和转速，合理控制和调整压缩机的流量和转速，从而有效利用回流控制来降低压缩机的流量喘振现象，最终大幅降低压缩机运行中的能源消耗。

（2）联锁电路的控制。这种联锁控制系统主要包括有控制时间继电器和交流接触器等控制元件。其设计和工作的原理主要是利用两种控制元件之间相互作用和制约的关系，有效控制和保护电路，进而有效控制和预防空气压缩机喘振现象。

（3）预估控制。本预估控制方案的具体操作：在对离心式压缩机内部的喘振现象实施预估控制前，提前开启压缩机旁路需要开启的控制阀门，以有效保障离心式压缩机安全稳定的正常运作。一般情况下，此类方法主要有追踪压缩机移动速率检测点和工作点两种。

4 结束语

化工生产具备一定的特殊性，这使得其机械设备的检修工作具有较高的技术性与复杂性。所以，分析往复式活塞压缩机与研究离心式压缩机检修工作的风险隐患来推动检修工作质量具有较大的现实意义。只有在做好化工设备检修工作的基础上，才可以给企业创造更优秀、更可靠的运行环境，进一步合理有效地管控由设备故障而造成的生产施工进度受阻与维护成本风险，充分优化化工企业的经济效益。