前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的狀態監測標準化管理模式反思，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：為確保裝置的長周期安全運行，對轄區電氣從數據信息采集、采集周期、數據庫建立、數據趨勢分析進行標準化、規范化，結合“維護保養”、“專業監測”建立立體式的狀態監測管理模式，從而達到早期故障及時發現、及時處理，減少維修費用的目的。
關鍵詞：狀態監測;數據分析;監測制度
隨著狀態監測手段的進步和監測儀器的廣泛應用，使狀態監測日漸成為確保設備可靠、經濟安全運行的一個重要手段。狀態監測最基礎的工作就是采集設備的狀態信息，在此基礎上進行設備狀態分析、實施設備的狀態檢修。為了確保狀態監測數據的及時、準確、可靠，對設備進行日常的、周期的、規范的狀態監測，是設備管理工作的重要部分。中國石油大慶石化公司化肥廠供電車間根據公司狀態監測管理制度，依托現有的監測設備，對轄區電氣從數據信息采集、采集周期、數據庫建立、數據趨勢分析進行標準化規范化，并結合“維護保養”、“專業監測”建立了立體式的狀態監測管理模式。
1背景簡介
為了追求經濟效益，降低運維成本，中國石油大慶石化公司化肥廠一般2~3年才安排一次大檢修，對于長期處于帶電運行的電氣設備來說，很難保證設備在如此長的周期內安全運行。供電車間狀態監測小組負責全廠的轉動設備（281臺套機泵）和電氣動、靜設備（600多臺套）的狀態監測工作，監測數量大，如何管理監測，確保狀態監測質量需要有一套行之有效地設備監測制度，及時發現和處理設備初期故障，減少維修費用。現在的維修方式共有三種：定期計劃維修、事后維修、狀態維修。定期維修是根據設備的運行周期，預防性的進行檢修，此方法帶來的過剩維修或搶修，使維修費用在生產成本中占很大比例，易造成成本浪費；事后維修是設備發生故障而不能使用時進行維修，此種維修成本很高，且因為沒有預見性，對化工生產影響很大，也是急需避免的維修方式；狀態維修是指通過狀態監測設備的運行狀況，分析判斷設備故障劣化程度，充分利用零部件的使用壽命，延長大修間隔，縮短大修時間，減少故障停機損失［1］?？梢钥闯鰻顟B檢修對于保障設備安全，在設備出現重大故障前及時維修的重要作用。為了實現狀態檢修，就必須建立有效地狀態監測管理制度。
2建立狀態監測流程
按照人員情況和設備分類，確立了狀態監測檢測人員由班組成員和車間專業人員組成。監測人員按照車間的監測和維護周期用監測設備記錄設備的運轉數據并上報車間技術員，車間技術員定期為收集的數據建立檔案，繪制趨勢圖，進行設備運行狀態評級，判斷設備是否存在故障，判斷故障是由電氣設備引起還是機械工藝引起，再分別向相關部位提出維修申請。并在維修結束，由車間技術員監測維修設備的檢修質量是否合格，不合格提出整改意見。圖1為供電車間建立和繪制的狀態監測流程，通過流程讓員工清晰明了地掌握狀態監測流程，并讓負責數據監測、數據分析到設備維修及質量監測的負責人能明晰自己的工作內容及匯報流程，從而實現了狀態監測閉環管理，確保設備隱患的及時消除。
3狀態監測數據分析
狀態監測主要工作是采集設備運行數據，監測設備的運行狀態，診斷設備的異常數據，檢驗設備維修的效果。數據采集與分析，是對設備狀態診斷的基礎。為了確保監測數據準確詳實，從監測數據多樣化、目視化、趨勢化入手，標準化監測數量的采集和錄入；從監測設備故障發生的周期和設備的重要性來規范化監測周期，以確保監測的及時及準確；從豐富檢測手段入手，為正確實施狀態檢修提供數據。
3.1確立狀態監測采集的數據
根據被監測設備和故障的種類和特點，對不同設備采取的狀態監測方法也不盡相同，從而決定了監測數據的多樣化。主要監測設備包括電機、開關柜、變壓器、電纜、特種電力電子設備等。將這些設備分為轉動設備、靜設備兩大類進行監測，根據設備特點、運行參數和目前車間監測儀器，確立反映設備當前狀態的監測數據。動設備監測的是現場電動機，主要通過測振儀、紅外點溫儀、紅外成像儀、聲音采集對電動機進行專業監測，記錄振動速度值、溫度、噪聲；同時，將日常維護保養中的運行電流測試和絕緣測試納入電機數據采集中，使設備管理人員得以準確掌握設備運行狀態，成為制訂檢修方案的基礎。靜設備監測的是開關柜、變壓器、電纜、特種電力電子設備等，主要是通過紅外點溫儀、紅外成像儀對設備進行專業監測，記錄溫度、紅外圖譜。并輔以日常保養中的電壓、電流、聲音等檢查工作，及高壓回路、電纜的預防性試驗。
3.2建立目視化、趨勢化表格
由于狀態監測的主要監測人員為現場人員，為了讓現場員工很清晰地分辨設備的狀態等級，及時上報設備隱患，在電動機狀態監測表內按監測標準設定可視化報警值———即當設備完好，表格數據顯示無變化；當設備良好時，表格顯示為藍色；當設備監測數據需要進行關注時，顯示為黃色；當設備監測數據達到報警值時，顯示為紅色。通過可視化報警，班組監測人員及時發現并匯報的電機振動值、溫度超標的大小事件每年大約有十多起。
3.3規范狀態監測周期
由于設備的運行狀況，如設備的運行參數、設備溫度、聲音、振動等短時間內有可能發生狀態變化，導致設備故障、影響裝置平穩運行或導致其他安全隱患，因其發生的幾率較高、發生問題后的劣化趨勢較快、造成的后果較為嚴重，因此需要有人頻繁進行監測和記錄。為此，建立了“維護保養”與“專業監測”相結合，班組監測與車間狀態監測小組監測相結合的方式進行監測，既確保了監測密度，又減輕了各級監測人員負擔，同時也對班組監測起到監督檢查作用。并綜合設備運行特點，車間依據公司狀態監測管理制度和機動處電氣管理要求，制定了監測周期。變壓器因氣候的原因，易發生過熱現象的是在夏季，而冬季各部位的溫度偏低，根據變壓器的重要程度和氣候特點，將檢測周期訂定為2次／月（5—10月／年），1次／月（11—4月／年）。變頻器、軟啟動器、勵磁柜、PLC控制柜這些設備電子元件多，發熱不明顯，將其檢測周期定為每月監測1次。電力電纜頭按電壓等級分為高壓電纜頭、低壓電纜頭。高壓電纜頭大都是進線、變壓器、高壓電機，一旦發生故障，是可能造成生產停車事故，為此檢測周期定為每月2次；低壓電纜頭相對重要性弱一些，檢測周期定為每月1次。電動機按照其在生產中的重要程度，將其分類A、B、C類設備。A類設備因其在生產中很重要，如果發生故障則可能導致全廠停車，為此檢測周期為每周1次，其他設備2次／月（運行設備）。配電盤根據電氣設備在電力系統中的作用及重要性、被測設備的電壓等級、負載容量、負荷率、投運時間和設備狀況等綜合確定，合成配電間運行設備檢測周期1次／周，尿素配電間在生產期間運行設備檢測周期1次／周、非生產期間運行設備檢測周期2次／月，其他日檢變配電室運行設備2次／月。
3.4規范數據格式，建立數據庫，進行數據趨勢分析
監測人員測量數據比較零散，不利于設備趨勢分析。因此根據不同的監測對象制定不同的數據格式，讓同一設備不同時期的狀態數據一目了然，并將測量數據繪制成趨勢圖，通過曲線的變化趨勢，分析其原因，推斷設備運行狀態，提出最經濟修理意見。
3.4.1電機數據庫的建立
作為設備動力源的電機，一旦出現故障或損壞造成設備停產，會帶來不小的經濟損失。為了準確地利用電機的電流、溫度、振動、聲音等數據，通過進行交叉比對和趨勢分析，提前對可能出現的故障狀況作出判斷，在成立狀態監測小組后，不斷地探索數據管理，豐富電機的數據庫。表1為電機絕緣材料耐熱等級中含有溫度及溫升的兩種指標。以前一般采用溫度測量判斷電機是否過熱，但此數值是指絕緣材料的極限工作溫度，這是繞組絕緣的最高溫度，長期超過此溫度，會使絕緣老化加劇，壽命嚴重縮短，不利于電機的長期運行。另外，近年來夏季環境溫度時有超過40℃而使電機溫度超過最大允許工作溫度。這些都不利于對電機過熱的判斷。溫升是電機與環境的溫度差，是由電機發熱引起的，標志電機的發熱程度。在運行中，如果電機溫升突然增大，說明電機有故障、冷卻效果不好或負荷太重。為此，在電機狀態監測表中增加了溫升一項，確保診斷的準確性。為了便于電機的異常趨勢分析及故障演變情況的掌控，也為了持續開展設備狀態跟蹤監視和趨勢分析，從2015年開始為每臺電機建立了數據庫，并對異常設備繪制趨勢圖，通過結合設備歷史狀況對所測取的數據進行處理、分析，從而診斷設備的運行狀態是否良好。電機監測振動、溫度、聲音是重要的狀態表征。狀態監測小組通過長期的監測，發現有些早期的設備故障，通過現有的便攜式振儀和紅外成像儀這兩種監測手段，不能及時發現。而現場，通過老式的銅棒聽診卻能發現。因此，監測電機振動、溫度、聲音是缺一不可的?，F在聲音一直采用技術人員用銅棒聽診，靠的是個人的經驗，無法實現多方共享推廣，為此嘗試將聲音進行數字化。通過自制錄音設備，對現場聲音進行錄制，利用MATLAB軟件進行頻譜分析，積累經驗提取故障頻譜，以期實現聲音數字化。2018年在振動值和溫度均無明顯變化的情況下，利用聽診發現合成廢液回收泵電機軸承滾鍵缺油的隱患。
3.4.2靜設備數據庫的建立
靜設備主要是開關柜、變壓器等設備，這些設備在運行狀態下，都會存在正常設計范圍內的發熱現象。當出現故障或缺陷時，相應部位溫度場會發生溫度變化，從而產生不同的、超過設計的熱效應，這一變化可以被熱像儀精確地捕捉到。因此，對于靜設備的監測主要針對溫度，通過對設備異常運行溫度計算，來確定缺陷類別，從而可以有效防止電力設備故障和計劃外斷電事故發生［2］。參照設備紅外診斷特點，不同的設備建立不同的數據庫。首先，靜設備在不同運行條件、不同運行狀態下，發熱缺陷會有不同的反應值。在《帶電設備紅外診斷技術應用導則》中設備運行缺陷溫度判據中，有溫升、溫差、相對溫差三種不同的溫度計算方法，因此需要記錄溫度值以便進行分析處理。另外，有一些設備因電流較小或是電壓型發熱設備，表面溫度變化不明顯，需要通過同類設備比較法和熱譜圖分析［2］（即通過分析三相熱譜圖的差異來確定正常狀態和異常狀態，結合相間或對應點允許溫差值來判斷）進行故障診斷，這需要建立圖庫。根據設備的重要性和設備特點，對變壓器、UPS、直流系統等測試數據建立圖庫。2017對成品變壓器進行監測時，在變壓器表面溫度和溫差均未達到隱患級別時，為防漏判利用存檔數據進行相對溫差法計算，發現其有接觸不良引起的一般性隱患。擇機對成品變壓器進行檢修，發現螺絲脫扣，處理后復查無熱像。低壓開關柜由于回路、元件數量眾多，只建立溫度最高、最低檔案，對于出現溫度異常的建立詳細溫度檔案，為分析設備運行狀態作參考。
3.5建立多種手段整合的立體式監測
為了更全面地反映設備狀態，充分利用一切掌握設備狀況的檢測手段，將設備巡檢、維護保養、預防性試驗納入監測數據管理范圍，利用傳統的聽、聞、摸、比、看，通過現場的保護、表計、絕緣值、試驗數據，結合狀態監測歷史數據，為正確實施狀態檢修提供數據。
4建立有效地狀態監測制度
1）嚴格執行狀態監測管理“五定”制度，遵守熱成像儀使用管理制度。定部位。在進行設備監測時，同一個設備的不同點測量數據可能是不同的，有時差別比較大，不同點采集數據不能準確說明設備存在問題。如2017年在對尿素高壓往復甲銨泵1#油泵進行檢測時，因班組人員變動，測量軸向時，未按標識點進行測量，而是隨意在接線盒上進行測量，使得測量值偏高。進行復查時，發現原測量點數據未變化。因此，要明確指定設備的檢查部位，按部位規定相應的檢查項目和內容。定方法。不同的設備采取的狀態監測方法也不盡相同，像是變壓器的瓷瓶和連接點，主要的故障分別為電壓型熱故障和電流型熱故障，導致其采取的分析手段不同，因此要對設備每項的檢查內容都有確定的方法和相應的器具。定標準。對設備每項內容的檢查都根據國家標準給定狀態判定標準。定周期。對設備每項內容的檢查都有規定的時間周期。2）對發現的設備異常情況立即下達整改通知單，并將隱患情況匯報運行、設備主任，同時對設備隱患處理情況跟蹤檢查，確保設備隱患及時消除。3）監測記錄要及時、詳細、準確、歸檔，以便及時對監測數據進行對比分析、判斷設備的運行狀態。4）對于運行環境差，陳舊或有缺陷的設備，大負荷運行期間、系統運行方式改變且設備負荷突然增加等情況下，要求增加檢測次數。5）新建、改擴建或大修后的電氣設備，在投運帶負荷后不超過1個月內（但至少在24h以后）進行1次檢測，并對變壓器、斷路器、套管、避雷器、電壓互感器、電流互感器、電纜終端等進行精確檢測，對原始數據及圖像進行存檔。6）嚴格狀態監測考核制度，對未能及時進行設備監測，監測不認真，作假記錄的嚴肅考核。
5管理效果
1）通過狀態監測，近幾年無電氣崩燒事故，4kW以上的電機無一起電機燒毀故障，電機檢修數量逐年減少（圖3），降低了電機維護成本。2018年狀態檢修電機38臺，但因大檢修，故電機檢修數量未計入。2）通過狀態監測，從2012—2018年共發現動靜設備隱患148項，這些隱患的及時發現與處理，有效地避免了電機、變壓器、開關等設備損壞、崩燒等事故的發生，確保裝置的安全運行。
6結束語
隨著設備狀態監測與故障診斷技術的廣泛應用，狀態維修已成為企業設備維修的發展方向。通過切實落實狀態監測制度，使設備故障在未演化為重大故障前得以處理，節省了維修時間和維修成本，有效地減少了生產停機，提高了設備作業率，使得生產能力最大水平得以釋放。
參考文獻
［1］沈慶根，鄭水英主編.設備故障診斷［M］.北京：化學工業出版社，2007：6-7.
［2］胡紅光主編.電力設備紅外診斷技術與應用［M］.北京：中國電力出版社，2012：27，95.
作者:白雪松 姚芳 單位:中國石油大慶石化公司化肥廠