煙草在線專稿 [摘要]:打葉復(fù)烤企業(yè)屬于新興行業(yè),其電控自動化水平較高,但由于現(xiàn)場環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)以及各種突發(fā)事件影響,電氣故障時有發(fā)生,其中大部分電氣故障為電氣設(shè)備老化造成。為了減少電氣老化對車間正常生產(chǎn)造成的影響,本文通過對打葉復(fù)烤電氣設(shè)備老化因素進(jìn)行淺析,重點(diǎn)闡述打葉復(fù)烤電氣設(shè)備在預(yù)防設(shè)備老化的幾點(diǎn)措施。
[關(guān)鍵字]:打葉復(fù)烤;電氣設(shè)備;老化
電氣設(shè)備的老化問題,是企業(yè)尤其是打葉復(fù)烤企業(yè)的電氣管理人員大傷腦筋的間題。因?yàn)殡姎庠O(shè)備的老化有時僅只因?yàn)橐粋€接頭,或一個元件的故障,導(dǎo)至整個供電或配電系統(tǒng)的大事故,影響到整條生產(chǎn)線的停電停產(chǎn)。且打葉復(fù)烤企業(yè)中的設(shè)備事故有許多是由于電氣設(shè)備的老化引起的。因此,本文擬就打葉復(fù)烤企業(yè)中電氣設(shè)備的老化因素與預(yù)防措施提出探討。
一、電氣設(shè)備的使用壽命
電氣設(shè)備指電源設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、負(fù)載設(shè)備、報警設(shè)備、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備、防災(zāi)設(shè)備、配電設(shè)備和其它特殊設(shè)備等。電氣設(shè)備從設(shè)計制造開始,經(jīng)過施工安裝、運(yùn)行、維護(hù)、檢修, 直至最后報廢為止,稱為使用壽命[1]。
電氣設(shè)備的報廢,我們一般是這樣理解的,即設(shè)備從安裝投運(yùn)開始,至故障率達(dá)到了某限界值以上,從經(jīng)濟(jì)的角度講,修復(fù)使用還不如更換新的設(shè)備時,就是完成了其使用壽命。可以用設(shè)備故障率曲線來表示(圖1)。
圖1 設(shè)備故障率曲線圖
二、打葉復(fù)烤企業(yè)電氣設(shè)備老化的因素
打葉復(fù)烤企業(yè)電氣設(shè)備的老化原因是多種多樣的。除一般的原因外,還有其特殊的原因。歸納起來有以下幾種[2]:
1、電氣因素
這類因素有外加高電壓時,伴隨局部放電使絕緣老化;操作過電壓;雷暴過電壓等造成絕緣強(qiáng)度的下降與老化;絕緣物的某處局部放電造成老化也可能引起絕緣的全部破壞;由于電纜絕緣體內(nèi)存在著微量的水份,在極低的電壓下,也可以因化學(xué)作用而造成絕緣老化直至完全破壞。我公司除塵壓棒電機(jī)、成品庫涼煙棚照明軟電纜等,就是因?yàn)殚L期在潮濕陰暗或高溫的環(huán)境中運(yùn)行,絕緣層的老化與破壞特別嚴(yán)重。而各電控設(shè)備的電氣觸點(diǎn)間的氧化與電化學(xué)腐蝕也十分嚴(yán)重。此外,事故或過載的過電流也能造成設(shè)備的變形與老化。
2、機(jī)械因素
電氣設(shè)備運(yùn)行中不可避免的存在機(jī)械磨損,無論是內(nèi)部磨損還是外部機(jī)械應(yīng)力都會
使得打葉復(fù)烤企業(yè)的電氣設(shè)備性能下降。如打葉復(fù)烤設(shè)備倉式喂料機(jī)的提升帶需要根據(jù)物料的重量頻繁啟動與停止,這都會降低電氣設(shè)備的運(yùn)行性能,甚至導(dǎo)致設(shè)備不可用。
3、熱因素
在長周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、超負(fù)載、環(huán)境溫度過高等場合,因?yàn)槌^允許溫升引起電氣設(shè)備絕緣度降低(如圖2),從而造成的老化。
圖2 電氣設(shè)備溫度與絕緣度曲線圖
電氣設(shè)備的絕緣部分往往因?yàn)闇厣^高,引起絕緣物的氧化、分解等化學(xué)變化,出現(xiàn)氣化、硬化、龜裂、脆化等現(xiàn)象使絕緣性能降低。電氣設(shè)備的反復(fù)啟動與停止,升溫與降溫的熱循環(huán)使得結(jié)構(gòu)材料間,因材質(zhì)不同熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生應(yīng)力而造成的變形與老化。此外,由于短路、超負(fù)載及操作開關(guān)時產(chǎn)生的電弧造成材料的局部熔化等。
4、環(huán)境因素
指電氣設(shè)備使用場所的周圍環(huán)境條件引起的老化。在打葉復(fù)烤企業(yè)中的有害物質(zhì)特別多,如水蒸氣、霧化水等,均能使電氣設(shè)備受腐蝕而老化。打葉過程中的各種粉塵構(gòu)成的污損物附著在電氣設(shè)備的連接點(diǎn)或觸點(diǎn)上,使得接觸處的電阻加大,溫度升高而形成老化,此外由于季節(jié)性的溫度變化,晝夜間的溫差,以及刮風(fēng)下雨等氣象條件,影響了電氣連接部位的熱膨脹與收縮而產(chǎn)生松動,使得其間更加隙加大,電阻也變大了,而接連部位的膨脹與收縮變快,因而加速了老化(如圖3)。
圖3 電氣元器件故障率與環(huán)境溫度關(guān)系示意圖
5、人為因素
人為因素是指施工安裝的質(zhì)量不高或不合理;設(shè)備的選型不當(dāng)或設(shè)計不合理;以及維護(hù)保養(yǎng)不正確、誤操作、撞擊等人為的因素,造成電氣設(shè)備的提早報廢。
三、如何延長電氣設(shè)備的使用壽命
電氣設(shè)備的各種組成部件,由于其材質(zhì)不同,使用方法和作用不同,因而其使用壽命也是長短不一的。而在投入運(yùn)行后,受到環(huán)境中的溫度、濕度、有毒有害氣體、粉塵等因素的影響,會加速設(shè)備的老化,縮短其使用壽命。
要想阻止電氣設(shè)備的老化是不可能的,但是如何抑制老化,延長設(shè)備的使用壽命則是值得我們探討的一個重要課題。在設(shè)計上選型和在設(shè)備的使用中,經(jīng)常檢查零部件的老化腐蝕情況,及時的保養(yǎng)與檢修等,都是延長使用壽命不可缺少的重要措施。
1、設(shè)計工作上應(yīng)考慮的問題
在設(shè)計上應(yīng)遵守法規(guī)規(guī)定,考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性、施工安裝、維護(hù)管理等問題。此外還應(yīng)考慮到:根據(jù)用途和工作環(huán)境進(jìn)行選擇適合的材質(zhì)、元部件、容量和適當(dāng)位置加防護(hù)及文明施工。對于老化速度可以進(jìn)行預(yù)測的設(shè)備,要擬定更換計劃及時更換。對于重要的設(shè)備應(yīng)考慮設(shè)置早期發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)的監(jiān)控與報警裝置。設(shè)備的配置妥考慮到方便日常的維護(hù)與檢修工作。設(shè)備的零配件要有備用、合理庫存。對于易受機(jī)械應(yīng)力的地方,采取加固和保護(hù)措施。
2、使用中應(yīng)考慮的問題
2.1定期檢查
對設(shè)備進(jìn)行定期檢查與保養(yǎng),可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題與缺陷,特別是在運(yùn)行一段時間后,設(shè)備的電氣特性必然會發(fā)生變化,此時更加需要對其進(jìn)行定期檢查與管理,以便于及時發(fā)現(xiàn),及時處理。具體來說,設(shè)備檢查可以從以下兩方面入手:一方面要對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)定期進(jìn)行參數(shù)采集與性能評價,以便于更具針對性地檢查與保養(yǎng)工作的開展;另一方面要對測試檢查過程中的數(shù)據(jù)要妥善保管與整理,以便于根據(jù)歷史數(shù)據(jù)來對設(shè)備相關(guān)性能進(jìn)行預(yù)測。我企業(yè)在電氣維修人員配備較少的情況下,對重點(diǎn)設(shè)備采用日巡檢和對其他設(shè)備采用周巡檢的“雙保險”巡檢模式,通過數(shù)據(jù)分析及時更換相關(guān)老化的電氣設(shè)備。
2.2做好設(shè)備的防塵、防潮、防腐與隔離保護(hù)
打葉復(fù)烤生產(chǎn)環(huán)境中不可避免的存在大量懸浮粉塵及蒸汽外漏等情況,設(shè)備在這類環(huán)境中運(yùn)行非常容易受到侵蝕,因而對于這類設(shè)備應(yīng)該盡量做好防塵、防潮工作,或采取必要的措施對其進(jìn)行隔離保護(hù),以降低短路現(xiàn)象的發(fā)生幾率、提升設(shè)備的散射性能、延緩絕緣層腐蝕等。我企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)周期與季節(jié)性的溫度變化采取了以下方法:1、在非生產(chǎn)期間采用塑料薄膜封存電氣柜;2、生產(chǎn)期間每半個月清潔電氣柜粉塵;3、每個電氣柜內(nèi)存放干燥劑并定期更換。近三年來,防塵、防潮工作的到位,大大降低短路現(xiàn)象的發(fā)生幾率、延長了電氣設(shè)備使用壽命。
2.3提升對故障的重視度,建立管理儲備制度[3]
某些故障的發(fā)生可能是由某些設(shè)備器件的老化所引起的,因而當(dāng)故障發(fā)生時應(yīng)該提高警惕,在更換元器件的同時對可能造成該元器件損毀的原因進(jìn)行分析,檢查是否存在安全隱患,確認(rèn)是否需要對某些老化設(shè)備采取必要措施。特別是對于某些停運(yùn)代價較高的設(shè)備,還應(yīng)該做好其元器件的儲備工作,以降低故障持續(xù)時間。
四、總結(jié)
電氣老化管理從根本上還是要注重預(yù)防,以往的電氣維修只是注重了一些表面上的手段,沒有深入分析故障發(fā)生的原因,沒有對故障發(fā)生的本質(zhì)加以防范,沒有充分體現(xiàn)維修管理上的先進(jìn)性。在注重預(yù)防的基礎(chǔ)上還要及時的保養(yǎng)與檢修等,使得電氣設(shè)備使用壽命延長。
參考文獻(xiàn):
[1]劉開敏.國外電力設(shè)備壽命管理技術(shù)動態(tài)[J]中國電力.1997.30(5)
[2]朱德恒、嚴(yán)璋.電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)[M]北京中國電力出版社2009年3月
[3]燕斌.淺析電氣設(shè)備管理[J]中國科技博覽2014.22