海翔机械厂,河北 邯郸 057150
摘要:中央空调为改善工厂工作环境提供了便利,但随着设备使用年限的增长,故障率逐年升高,给工厂生产带来极大困扰。通过关联图,分析出中央空调故障原因的末端因素,通过现场调查、资料查询、试验验证等方法进行逐一论证,确定引发中央空调故障率高的主要原因,并逐一解决。
关键词:密封;界面泄漏;渗透泄漏
一、概述
工厂为保证车间主修产品对温度的严格要求,通常选配中央空调系统,它由冷热源、中压气源机组、管道系统、末端装置和控制系统等组成,设备占地面积大,管路繁多,部分系统自动化程度高,管理、维护起来复杂,随着设备使用年限的增长,部件逐步老化,故障发生频率逐年上升,严重影响工厂的正常生产。
二、现状调查
(一)调查一:
查阅2019年度-2020年度供暖《中央空调故障维修记录表》,对原始数据进行统计分析,中央空调故障率月平均值为19.2%,明显偏高。
(二)调查二:
对120天供暖期中央空调设备故障原因进行统计,并绘制排列图如下:
从图中可以看出,法兰连接处泄漏发生15次,占中央空调故障率的65.2%,是主要问题。
三、原因分析
主要问题确定后,经过现场调查和分析,逐步找出导致主要问题的原因,用关联图整理如下:
四、确定主要原因
(一)确认过程
确认一:石棉垫存放不正确
确认标准:石棉垫贮存时,应注意室内空气湿度。石棉垫表面应该平整、光滑,不允许有折裂、鼓泡、分层。
确认过程:到库房检查,石棉板存放正规,石棉板表面平整、光滑,无折裂、鼓泡、分层现象。
结论:石棉垫的存放不正确不是要因。
确认二:密封垫热胀冷缩
确认标准:石棉板受冷热影响,体积无明显变化。
确认过程:查阅《机械设计手册》,确认石棉垫XB200耐蒸汽压为1.5MPa,耐温为0~180℃。
结论:热胀冷缩影响不是要因。
确认三:密封垫材质选择不当
确认标准:石棉垫性能参数能否满足中央空调管路的使用要求。
确认过程:查阅《机械设计手册》,型号为XB200的灰色石棉板,适用于温度180ºC以下、压力1.5MPa以下的非油、非酸介质。
中央空调蒸汽管道压力值为0.5MPa,对应饱和水蒸气温度约为160ºC,它已经接近于XB200灰色石棉密封垫使用条件的极限,因此密封垫材质选择不当可能是要因。因此,选择用试验的方法进行进一步的验证,通过压力密封试验器进行保压试验,分别用紫铜和XB200灰色石棉板作为密封垫材质,将蒸汽管路压力调整到0.5MPa,保压3小时,检查压力表数值,进行对比试验。
结论:通过多次试验证明,虽然XB200灰色石棉板的理论使用条件是温度在180ºC以下、压力在1.5MPa以下的非油、非酸介质,但是在实际使用过程中,XB200灰色石棉板在水蒸气温度达到160ºC,压力在0.5MPa时,石棉板首先出现渗透泄漏的现象,渗透泄漏会导致石棉垫自身发生破损,最终导致界面泄漏。因此,密封垫的材质选用不当是要因。
确认四:密封垫硬化现象
确认标准:XB200的灰色石棉板,常温柔软性标准是,在直径为试样公称厚度12倍的圆棒上弯曲180°,试样未出现裂纹等破坏迹象。
确认过程:现场弯曲试验,试样未出现裂纹等破坏迹象。
结论:密封垫硬化现象不是要因。
确认五:螺栓使用不规范
确认标准:法兰盘紧固螺栓的使用符合标准。
确认过程:现场检查,抽查法兰连接处各螺栓使用情况。
(1)螺栓的选择偏细;
(2)未加弹垫;
(3)部分螺栓选用过短。
结论:螺栓使用不规范是要因。
确认六:密封垫制作方法不正确
确认标准:切口完好,无隐性裂痕。
确认过程:现场制作密封垫,采用冲压方法制作的石棉垫,切口良好,无隐性裂痕。
结论:密封垫制作方法正确。
确认七:蒸汽压力不稳
确认标准:蒸汽压力稳定在0.4MPa左右。
确认过程:到中央空调间,查看蒸汽压力表数值记录表。
结论:蒸汽压力值基本稳定在0.4MPa。
确认八:未严格执行巡检制度
确认标准:巡检制度是否执行
确认过程:到中央空调间,抽查巡检人员是否严格执行制度。
结论:巡检人员每天严格执行制度。
确认九:巡检制度不完善
确认标准:巡检制度适用性是否良好。
确认过程:到中央空调间,比对说明书,巡检制度编写能够满足使用要求。
结论:巡检制度不完善不是要因。
五、制定对策及实施
实施一:密封垫材质选用不当
实施对策:根据管道压力、温度的不同,分别选用不同型号规格的石棉垫。
实施过程:查阅资料及现场检查,确定中央空调各系统管道压力值及其范围,确定各管路密封垫可选用的材料,并采用保压试验进行确认,最终根据实际情况进行密封垫更换,并制定《中央空调密封垫选用参照表》,将有效的方案固化下来。
实施结论:通过实践检验,根据所需条件,正确的选取石棉密封垫完全能够满足使用要求。
实施二:螺栓使用不规范
实施对策:对施工者进行简单培训,制定法兰连接的螺栓使用规范,并定期检查执行情况。
实施过程:对施工者进行简单培训,制定《中央空调法兰连接螺栓使用规范》,定期检查螺栓使用是否规范,建立相应奖惩制度。
实施结论:通过标准化螺栓使用规范,避免了螺栓使用不规范的现象。
六、效果检查
效果检查一
对2020年6~2021年3月份中央空调系统故障率进行了统计,中央空调系统故障率由原来的19.2%降低到了7.8%。
效果检查二
统计2020年6~2021年3月份影响中央空调故障情况的主次问题变化情况,绘制实施后主次要问题排列图,并与实施前主次问题排列图进行对比如下,可以看出,影响中央空调故障率的主要原因—法兰连接处泄露,由65.2%降到了18.2%。
参考文献:
[1]闻邦椿,《机械设计手册》第五版第3卷,机械工业出版社,2010.1
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