泵的有效预测和主动维护

约翰Piotrowski

泵的维护

保持泵长时间成功运行需要仔细的泵设计选择、正确的安装、仔细的操作、观察性能随时间变化的能力，以及在发生故障时彻底调查故障原因并采取措施防止问题再次发生的能力。泵的尺寸合适，动态平衡，稳定的基础，良好的轴对准，适当的润滑，操作人员小心地启动，运行和停止机械，维修人员观察开始出现的不健康趋势并采取行动，通常不会经历灾难性的故障。

大部分泵送系统都是如此，但绝对不是所有泵送系统都是如此。泵经常被要求在远离最佳效率点的情况下运行，或者停在不稳定的底座上，或者在中度到严重的不对中条件下运行，或者在工厂进行润滑，直到轴承卡住，振动到螺栓松动。当机组最终停止泵送时，新零件被扔到机器上，劣化过程再次开始，而不需要猜测故障发生的原因。

最近，一家制药公司的主管接受了根本原因故障分析方面的培训，他说，当一台机器发生故障时，应将其视为警方的犯罪现场，在科学犯罪实验室人员收集到所有证据以找到疾病的主要根源之前，不应采取纠正措施。在真正的罪犯被逮捕和驱逐之前，犯罪很可能会一次又一次地发生。花点时间反思一下，在您找到主要原因之前，您和您的组织已经彻底调查了多少次失败。

四大维护理念

如果你在工业界工作的时间足够长，你可能会有机会观察到所有不同的维护“风格”。维修机构的运作方式通常分为四类:

•故障或运行故障维护
•预防性或基于时间的维护
•预测性或基于条件的维护
•主动或预防性维护

简单地说，这是每一个的内容。

故障或运行到故障维护

基本理念是让机器运行到故障，只有在出现明显问题时才修复或更换损坏的设备。研究表明，以这种方式运行的成本约为每马力每年18美元。这种方法的优点是，如果设备关闭不影响生产，如果劳动力和材料成本无关紧要，它就能很好地工作。这适用于哪里?

缺点是维修部门总是在计划外/“危机管理”维护活动中运行，出现意外的生产中断，工厂必须有大量备件库存才能快速反应。毫无疑问，这是维护设施最低效的方式。通过购买“廉价”零件和雇佣“廉价”劳动力来降低成本的徒劳尝试进一步加剧了问题。工作人员经常超负荷工作，人手不足，每天上班时要面对一长串未完成的工作，以及晚上在家时发生的6个新的“紧急”工作。早上第一件事就是派人去做紧急工作，到10点，工作进行到一半的时候，停止他们的进度，让他们去做一个新的“更高优先级”的紧急工作，这种情况并不少见。

尽管新千年的现代生活充满奇迹，但我看到很多这样的地方。我希望你不在其中之一。

预防性或基于时间的维护

这种理念包括在预定的时间间隔内安排维护活动，在明显的问题发生之前修复或更换损坏的设备。研究表明，如果操作得当，以这种方式运行的成本约为每马力每年13美元。这种方法的优点是适用于非连续运行的设备，且人员有足够的知识、技能和时间进行预防性维护工作。

缺点是计划的维护可能做得太早或太晚。由于潜在的不必要的维护，很可能会导致产量下降。在许多情况下，由于不正确的维修方法，有可能降低性能。我目睹过非常好的机器被拆解，好的部件被拆卸和丢弃，然后新部件安装不当。对一些人来说，每月向轴承中喷射润滑脂是他们的预防性维护计划。

预测性或基于条件的维护

这一理念包括，仅当机械或操作状况需要时，通过定期监测机械的过度振动、温度、润滑退化或观察随时间发生的任何其他不健康趋势，来安排维护活动。当情况达到预定的不可接受水平时，设备将被关闭，以修复或更换设备中损坏的部件，以防止更昂贵的故障发生。换句话说，“DonÕt修复没有损坏的东西”。研究表明，如果操作得当，以这种方式运行的成本约为每马力每年9美元。这种方法的优点是，如果人员有足够的知识、技能和时间来执行预测性维护工作，那么它可以很好地工作。设备的维修可以以有序的方式安排，它允许您有一些提前时间购买必要的维修材料，减少对高零件库存的需求。由于维护工作只在需要时执行，因此可能会增加生产能力。

缺点是，如果人员不恰当地评估设备的退化程度，维护工作实际上可能会增加。为了观察振动、温度或润滑方面的不健康趋势，这种方法要求设施采购设备来监测这些参数，并对内部人员进行培训。另一种选择是将这项工作外包给有知识的承包商，以执行基于预测/条件的职责。如果一个组织中运行的故障/运行失效模式和/或预防性维护风格,生产和维修管理必须符合这个新哲学这可能会产生问题,如果维修部门不允许购买必要的设备,提供足够的培训,学习新技术的人,不是给定的时间收集数据,或不允许关闭机器时发现问题。

主动维护或预防性维护

这一理念利用了上述讨论的所有预测/预防性维护技术，并结合根本原因故障分析，不仅可以检测和查明发生的确切问题，还可以确保执行先进的安装和维修技术，包括潜在的设备重新设计或修改，以避免或消除问题的发生。研究表明，如果操作得当，以这种方式运行的成本约为每马力每年6美元。这种方法的优点是，如果人员有足够的知识、技能和时间来执行所有必需的活动，它就会非常有效。与基于预测的程序一样，设备的维修可以以有序的方式安排，但随后会做出额外的努力来提供改进，以减少或消除重复发生的潜在问题。此外，设备的维修可以以有序的方式安排，并允许提前购买必要的维修材料，减少对高零件库存的需求。由于只有在需要时才进行维护工作，并且要付出额外的努力来彻底调查故障的原因，然后确定提高机械可靠性的方法，因此可以大幅提高生产能力。

缺点是，这需要在预防、预测和预防/主动维护实践方面非常有知识的员工，或者将这项工作外包给有知识的承包商，后者在根本原因故障分析阶段与维护人员密切合作，然后协助维修或设计修改。这还需要采购设备和适当培训人员来履行这些职责。如果一个组织中运行的故障/运行失效模式和/或预防性维护风格,生产和维修管理必须符合这个新哲学又可以有问题如果维修部门不允许购买必要的设备,提供足够的培训,学习新技术的人,不是给定的时间收集数据,不允许关闭机械在问题确定后,没有时间和资源来进行故障分析，然后不修改组件或程序来增江南体育网页登录版加可靠性。

在重建或更换泵之前应该做什么

有效的问题识别和问题避免需要一个严格的调查过程。当泵发生故障时，人们很容易拆卸泵，更换有缺陷的部件(或整个泵)，安装新的或重建的机组，并尽快使机组重新上线。然而，如果在拆卸和拆卸过程中没有进行几次检查，关于问题原因的重要线索将被忽略。以下是建议的检查表，当任何泵从服务中移除时，都应该进行检查，以帮助确定故障的来源。事实上，每年进行多次这样的检查可能不是一个坏主意。

在拆卸过程中，应检查以下事项:
1.联轴器保护摩擦轴或联轴器?

2.对于机械柔性联轴器(例如齿轮、金属带、链条)，联轴器护套内部和底板上是否有油脂或油?如果是这样，它是来自联轴器，电机或泵上的轴承，还是其他地方?

3.一旦拆下联轴器保护装置，挠性联轴器是否有任何明显的损坏迹象?不要把它拆开，只是目测用手慢慢转动轴。例如，它是否看起来很热，或者是否有任何连接螺栓松动?如果是弹性体式联轴器，橡胶是否出现开裂或底板上有胶粉?如果是柔性盘型联轴器，盘组是否开裂或有循环疲劳的迹象?在耦合中是否存在过多的“反弹”?耦合轴在整个360度旋转过程中似乎很容易转动或者至少是一致的，还是很难旋转，或者它们在旋转的一部分中平滑地旋转，然后在其余的旋转中似乎是绑定的?

注意混凝土地板上的挠性联轴器下的橡胶粉尘。这不是一个好兆头。哦，顺便说一下，不要使用unstrut安装旋转机械到底板，就像这里显示的!

4.在拆卸联轴器之前，捕获一组轴对准测量。使用什么类型的对齐方法或工具来捕获测量值并不重要。每英寸的误差是多少?泵是否处于轻微(0.1 ~ 2mils /英寸)、中度(2.1 ~ 10mils /英寸)或严重(10+ mils/英寸)不对中状态下运行?由于良好的主动维护计划要求您保持设备中所有旋转机械的对齐记录，将发现的对齐与设备上最后的最终对齐进行比较。对齐方向改变了吗?如果是的话，是什么导致了这种变化?(问这个问题很容易，但通常很难回答)。

5.现在开始拆卸柔性联轴器。所有的螺栓都拧紧了吗?有零件缺了吗?如果联轴器是机械柔性类型(齿轮、金属带、链条、u型接头等)，联轴器中是否还有润滑油?如果是这样，它看起来像新鲜的油脂或油，还是褪色了?如果是润滑脂，润滑脂是否离心分离成油和它的基底(即在联轴器中是否有厚厚的棕色或灰色泥浆或粉末积聚?)如果可能的话，刮掉一些润滑剂用于分析，然后必要时用抹布和溶剂擦去所有的油脂。检查联轴器是否磨损过度。如果你arenÕt确定过度磨损会看起来像在特定的联轴器，得到一个新的联轴器，并有它在那里进行视觉比较。如果联轴器是弹性体类型，橡胶是否坚硬且不再柔韧? Does the elastomeric element appear to be worn or is it cracked? How long has the elastomer been in service? Are the set screws still in place and were they loose? If the coupling is excessively worn, it will probably have to be replaced. Use an appropriate puller to remove the coupling hubs, do not beat them off with a hammer. If the coupling hubs had an interference fit and heat is required to remove them, try not to heat the hub above 275 degrees F. If you have to get them “cherry red” to remove them, throw them away and replace them since you probably changed their metallurgical characteristics or thermally warped them. In some cases, coupling hubs are so tight or have “rusted” to the shaft that they have to be carefully cut off. If it appears that the coupling hub was hit with a hammer before, it is possible that the shaft was bent. Check item 8 below.

下面是上面所示的移除后的耦合。该设备已经在20.5 mils/英寸的偏差下运行了大约4个月。橡胶嵌件已经换过一次了，但机械师没有费心去校准。

6.目视检查泵是否有任何明显的问题，如脚螺栓松动、泵壳螺栓松动、壳体破裂、润滑油水平低、垫片包松动或垫片缺失、机械密封泄漏、油封泄漏或轴变色。

7.确定是否有过多的轴“自由发挥”。这是相当容易做到的，可以告诉你是否有潜在的轴承问题在泵或驱动器。在驱动轴上安装一个夹具，横跨联轴器(接合或分离)，并在泵轴(或联轴器轮毂)顶部放置一个刻度盘指示器，并调零指示器。从下面提起轴，观察刻度盘。如果泵轴是由滚动轴承支撑的，你应该不会看到超过1mil的运动(当然，如果你在提升轴时使用了太多的力，很可能会弹性地弯曲轴，给你一个错误的装配松动的读数)。如果泵支承在滑动式轴承上，轴的活动量应在径向轴承间隙范围内。

8.检查轴或联轴器轮毂跳动过度。这是通过在轴或联轴器轮毂表面放置一个刻度盘指示器，用夹具或磁性底座保持指示器不动，然后慢慢旋转轴，观察指示器的指针来完成的。过度径向跳动的经验法则是，对于转速达到1800转/分钟的机器，总指示跳动不应超过4mils，转速从1800转/分钟到3600转/分钟的机器，总指示跳动不应超过2mils，转速超过3600转/分钟的设备，总指示跳动不应超过2mils。如果跳动超过这些水平，应在轴和联轴器轮毂的不同点上进行一系列径向跳动检查，以确定联轴器轮毂孔是否已经钻孔偏离中心，钻孔有角度，或过镗或轴是否弯曲。记住，有可能有优秀的轴对准和可怕的跳动，以及良好的跳动和可怕的对准。

9.确定泵上是否有过多的管道应力。有几种方法可以确定这一点。一种方法是在驱动轴上安装一个夹具，跨越联轴器(接合或分离)，并在泵轴的顶部和一侧放置一个刻度盘指示器，并将指示器调零。每次松开一个泵底座螺栓，在松开每个螺栓时观察指示灯。如果泵轴垂直或横向位移不超过5密耳，则泵上可能没有过多的管道应力。如果泵的位移超过这个量，你应该认真考虑在吸入和/或排放管道上提供足够的管道支撑，以减少或消除应力。如果移动很严重(即每个方向20+密耳)，您可能必须切割并重新安装管道。对不起!

10.断开管道，检查是否有过多的“软脚”问题。软脚状况可以很容易地检测到，使用磁性底座和放置在每个拧紧的脚螺栓附近的刻度盘指示器，然后依次松开每个螺栓，看看脚是抬起还是落下。如果在任何脚处观察到超过2mils的运动，则需要进一步调查。由表盘指示器所看到的上升(或下降)量只是一个问题存在的指示，而不一定是软脚应该如何纠正的指示。软脚检查也可以用几乎任何校准测量系统进行，方法是在轴上安装工具，将仪器调零到12点钟位置，一次松开一个脚螺栓，注意每个螺栓松开时发生的任何变化。同样，由校准测量系统所看到的上升(或下降)量只是一个问题存在的指示，而不一定是软脚应该如何纠正的指示。由于许多泵是由电机驱动的，安装和校准这些系统的人员在校准过程中经常将电机称为可移动机器，因此经常在电机上纠正软脚问题，但由于泵被命名为固定机器，因此错误地认为它没有软脚问题。注意，软脚踩在泵上可能会像踩在任何其他旋转机械上一样严重。

以上十个“预拆卸”步骤可以为您提供有关即将大修或更换的泵的问题来源的有价值的信息。基于主动/预防的维护计划要求您彻底调查每个故障，以确定问题的根本原因。它还要求采取措施防止问题再次发生。有时，上述步骤都不能说明问题，但通常一个或多个检查可以引导您找到问题的根源，并为您提供有价值的信息，以防止故障反复发生。做这些可能需要一些时间，但这些时间总是值得的。

点击这里有关有效操作泵的更多提示。

详见John Piotrowski的特别节目Uptime杂志辩论。

泵的有效预测和主动维护