刘怡欣
(中铁十五局集团物资有限公司,河南洛阳 471041)
随着国家环境保护战略的提出,环境保护的监管力度在不断加大,促使环保产业迅速发展,各类环保设备设施在工业生产、建筑施工、市政污水治理等工程项目中的开发应用越来越广泛。与此同时,新型环保设备设施呈现出结构精密化、功能复杂化的发展趋势,在设备性能明显提升的同时,对设备运行管理提出了更高的要求。为保证环保设备设施稳定运行,发挥出应有的功能效用,对环保设备设施的运行管理开展探讨,提出有效管理措施。
由于环保设备设施长时间运行期间会受多方面因素影响,难以维持良好的运行工况,导致设备使用性能下降,频繁出现各类故障问题,影响生产的开展与项目实施进度。以钢结构建筑焊接、喷漆工艺环节使用的焊烟除尘器为例,作为一种收集净化焊接作业期间烟尘、废渣的环保设备,受到自身老化、外部环境侵蚀与恶劣工作条件的影响,出现吸尘器膨胀压扁、过滤器滤芯堵塞等故障问题,影响设备除尘除烟效果,严重时甚至造成设备失效、停机、损毁的后果。例如,过滤器滤芯堵塞故障,成因是设备运行期间持续收集含尘气体进入过滤器过滤,粉尘颗粒阻留在过滤器内,由于长时间未清理或更换全新过滤器,使得过滤器堵塞,无法起到应有的过滤效果。因此,需要对环保设备设施开展运行管理工作,通过日常维护保养,可以始终维持设备设施处于良好运行工况,将多数故障问题消除于萌芽状态,避免因此对设备造成实质性影响。同时,针对已经出现的故障问题,可以及时完成故障诊断、检修维护工作,及早恢复设备正常运行。
部分环保设备设施在投运使用期间,会出现明显的老化磨损现象,随时间推移,设备性能全面下降,故障率提高,最终因反复出现停机故障、无法满足使用需求被强制退役,实际使用年限往往低于理论寿命,因此产生额外成本,没有取得预期的设备使用效果。分析原因包括设备故障缺陷、人为操作与管理不力等。设备运行管理工作的有序开展,可以提前预防部分故障的出现,延缓设备老化速度与减轻设备受损程度,从而起到延长设备使用寿命、降低总体使用成本与发挥全部效能的作用。
例如,在环保设备出现滤芯堵塞、油路不通、线缆绝缘破坏失效等问题时,通过人工巡查、在线监测、应急检修等方法手段,快速发现与处理设备隐性故障,如断电更换全新线缆、清理油路与滤芯处堵塞物,避免设备因此出现严重受损与老化加快问题,延长设备使用寿命。
新型环保设备设施结构精密复杂,对工作人员专业水平和设备运行管理水平提出了更高的要求,为满足设备使用需要,企业必须设置具有极强专业性的设备管理部门。一方面,做好人员专业培训工作,以新型设备结构原理、操作维护规程、典型故障与诊断检修方法、日常维护保养内容、相关技术方法作为主要培训内容。
例如,向工作人员讲述使用焊烟除尘器时高压气体脉冲反吹、机械振动两种滤筒消灰方法的适用范围与操作要点。高压气体脉冲反吹是预设参数向电磁阀发送信号,瞬间开闭电磁阀膜片,使高压气体进入喷吹管,在气体急速膨胀作用下抖掉滤筒表面灰尘,该方法适用于处理大型滤筒,将气体压力设定在6 kgf左右即可。机械振动是在焊烟除尘器顶板上放置往复运动装置或偏心轮装置,启动装置,依靠装置工作期间产生的抖动力振落滤筒灰尘,此项方法适用于清理小型单机滤筒。
另一方面,引入精细化管理理念,依托权责机制,将环保设备设施运行管理目标分解为若干具体任务,设定配套评价指标,将管理任务下发到小组或各人,明确工作人员权责范围与工作内容,做到科学细化分工。例如,在设备出现故障问题时,可以快速组建应急检修小组,由专人开展故障诊断、维护检修、组织返厂维修等具体工作。同时,使用配套指标,对管理任务完成度、管理效果与设备管理总体目标达成情况进行量化评价打分,用于发现管理问题并及时改进。
为维持环保设备设施的良好工况、提前发现隐性故障,必须做好设备日常维护保养工作。按照设备种类、使用年限与历史运行情况设定日常维护保养周期、工作内容、流程步骤,定期清理设备壳体表面附着的灰尘油渍,注入适量润滑油,清理润滑油中杂物与无实际润滑效果的油体,紧固松动螺栓配件,更换老化磨损严重的线缆与零部件,将存在重大隐性故障、不具备现场应急检修条件的设备返厂维修。
例如,针对焊烟除尘器,重点检查电源输入值是否超过额定电压允许范围或存在电压不稳情况,检测设备进风口处吸入气体粉尘时的环境温度与空气湿度,清理过滤器或更换一次性过滤器,安装全新过滤器前检查是否为原厂配置或达到使用要求,禁止在未放置过滤器情况下启动焊烟除尘器,每隔一段时间全面检查清灰机构,如果出现破袋问题则及时更换全新除尘布袋,在设备拆机检修前拔掉电源插头或切断电源,禁止在接近汽油等易燃易爆物品区域使用焊烟除尘器,采取机械振动或高压气体脉冲反吹方法清理除尘器滤筒,定期检查除尘器密封效果与修复漏气部位。
不当操作行为是环保设备设施故障出现、缩短使用寿命的主要成因。传统运行管理模式侧重于开展设备维护保养、故障检修工作,忽视了对故障问题的源头把控,并未因开展运行管理工作而明显降低设备故障率。因此,需要重点强化生产过程中的环保设备设施管控力度。
首先,明确规定各类设备设施的正确操作方法、注意事项、作业程序步骤与典型故障应急处理方法,以此约束、指导生产作业,并在出现故障问题时由作业人员采取设备停机、切断工作电源等简单处理方法,避免设备受损程度加剧。而对于新投产的设备,需要提前30 d 制定完善的使用维护规程并下发执行,在采用全新工艺技术时提前10 d 修改原有设备使用维护规程。
其次,采取人工巡查、设备在线监测、自动预警等方法,跟进检查环保设备设施的操作过程,纠正私自篡改操作步骤等不规范行为,根据设备监测数据掌握运行工况,检测到异常数据时停止生产作业,组织开展故障诊断与设备检修工作。
最后,做好设备技术状态的管理工作,包括检查润滑油清洁效果、油路是否畅通、定期分析化验专用设备油,以此来评价操作行为对设备运行工况造成的影响,如果出现故障停机、反复处理无效情况,则根据故障成因修改设备使用维护规程。
为解决交叉管理、重复管理与无效管理问题,消除管理盲区,需要全面实施点检定修的预防维修制度。设立若干数量的点检员,点检员是环保设备设施运行管理的责任主体,负责开展设备状态检查、日常维护、组织返厂维修与协同现场检修等具体工作,生产人员与其他部门负有配合点检员开展工作的责任。如果设备运行工况不佳或形成运行管理纰漏,则直接追究相关点检员责任,这也是权责、问责机制在环保设备设施管理活动中的主要体现。
在点检定修工作开展期间,点检员采取目视检查、仪表测量、拆机检修等方法,检查环保设备的运行工况是否正常,对比仪表检测结果与额定运行指标,如果二者偏差过大,或是设备出现冒烟、过热、发出异常声响等情况,表明设备存在故障,应及时组织开展故障诊断工作,判断故障类型、锁定故障点位、分析故障产生原因,并对工作过程与检查结果进行记录,编写环保设备点检日志。随后,定期开展设备定修工作,将环保设备进行拆机检修,更换老化磨损严重的元器件,清理器件表面附着的灰尘油污,开展功能性试验,必要时将设备返厂维修或更换全新设备。同时,如果出现设备频繁故障、性能大幅下降、临近使用寿命等情况,可以对定修周期频率、维修作业标准进行修改,使点检定修制度始终满足实际管理需要。
2.5.1 分布式远程状态监测技术
在传统环保设备设施管理体系中,受到技术水平限制,普遍采取人工巡查、点检员手工记录的方法来检查设备运行状态,编制安全检查表,再将检查表逐级上传,管理流程较为繁琐,很难在第一时间发现设备故障问题与采取有效处理措施,设备受损程度随时间推移而持续加剧,最终引发一系列连锁问题出现,如设备大面积停机。
因此,为保证管理时效性,强化应急管理能力,需要应用到自动控制、信息传感、无线通信等技术手段,建立分布式远程状态监测系统,系统由监控单元、通信单元、集成管理单元和现场控制单元所组成。在系统运行期间,由传感器等监控设备持续采集电流、电压、温度等要素的现场监测信号,将信号通过通信单元上传至系统后台,执行信号预处理、转换、逻辑分析等操作,以电子地图和数字图表形式在界面集中显示,帮助管理人员全面掌握所有环保设备的实时运行工况,在检测到异常参数和发现故障问题时自动发送报警信号,远程向执行机构下达切断电源、切断故障部分与非故障部分连接等控制指令,控制故障范围与设备受损程度,再前往现场开展设备检修工作。同时,分布式监控系统由若干单元组成,各单元保持独立运行状态,在任意一处单元或接入设备出现故障时,并不会对整体系统和其他设备的运行工况造成明显影响,使安全性得到保证。
2.5.2 故障自诊断技术
故障自诊断技术是采取模糊推理分析算法、BP 神经网络分析算法或是粒子群优化算法,建立数学模型,凭借算法模型的强大数据处理和逻辑推理能力,根据已掌握信息判断故障类型、锁定故障点位置和分析故障成因,为设备检修方案的制定提供数据支持,避免出现故障错误诊断问题而影响设备检修效果。
综上所述,在全新时代背景下,环保设备设施在生产活动中发挥着愈发重要的作用,这也是当前我国贯彻落实可持续发展战略的重要举措。企业必须对环保设备设施运行管理工作予以高度重视,明确设备管理意义,采取科学高效的管理措施,建立起完善、合理的现代化设备运行管理体系,不断提高设备管理水平。