鋼廠潤滑系統(tǒng)含水量在線監(jiān)測案例
一、
案例背景
軋機(jī)生產(chǎn)線在生產(chǎn)運(yùn)行過程中易出現(xiàn)油膜軸承進(jìn)水的問題,當(dāng)油膜軸承進(jìn)水后,會(huì)降低油品粘度部分油品發(fā)生乳化,使得設(shè)備建立油膜條件變得苛刻。當(dāng)系統(tǒng)大量進(jìn)水后,會(huì)使油液大量乳化,甚至嚴(yán)重變質(zhì)。由于水的侵入和局部缺少潤滑,會(huì)造成軸承轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的磨損加劇,嚴(yán)重時(shí)甚至造成軸承報(bào)廢。
(圖1:現(xiàn)場環(huán)境)
由于油站系統(tǒng)同時(shí)為多架軋機(jī)設(shè)備供油,通過系統(tǒng)循環(huán),各別軸承的進(jìn)水會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)全部含水,使設(shè)備進(jìn)水部位的判斷變得較為困難,若不能及時(shí)處理將給系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。
(圖2:油品進(jìn)水危害曲線)
產(chǎn)線內(nèi)潤滑系統(tǒng)監(jiān)控主要包含系統(tǒng)壓力、液位、溫度等數(shù)據(jù),這些參數(shù)指標(biāo)的保護(hù)對設(shè)備的安全使用起著至關(guān)重要的作用。
但隨著企業(yè)對生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行、設(shè)備安全管理等需求的提高,依靠現(xiàn)場工程師經(jīng)驗(yàn)對油膜軸承進(jìn)水進(jìn)行定位判斷不足之處開始逐漸顯現(xiàn),主要表現(xiàn)在;
1)無法精準(zhǔn)判定進(jìn)水位置;
2)取樣監(jiān)測的時(shí)效性差;
3)進(jìn)水量的多少,缺少數(shù)據(jù)支撐進(jìn)行判斷;
4)對各油膜軸承進(jìn)水趨勢變化無法準(zhǔn)確判斷;
二、方案目標(biāo)
1) 通過建設(shè)軋機(jī)系統(tǒng)油品在線監(jiān)測裝置,進(jìn)行數(shù)字化的升級改造,實(shí)施后提升企業(yè)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中對重要關(guān)鍵設(shè)備的經(jīng)濟(jì)、安全使用信息化應(yīng)用能力。
2) 通過加裝油品含水在線監(jiān)測裝置,解決企業(yè)油膜軸承使用過程中進(jìn)水監(jiān)測、定位困難,進(jìn)水趨勢無法了解的問題,最終達(dá)到提升企業(yè)設(shè)備潤滑管理能力,提高設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,降低現(xiàn)場工程師勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。
3) 根據(jù)軋線區(qū)域設(shè)備進(jìn)水特性,在粗軋區(qū)、精軋區(qū)區(qū)域設(shè)置油液含水監(jiān)測點(diǎn),總計(jì)15個(gè)監(jiān)測點(diǎn),包含預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、吐絲機(jī)回油管路。實(shí)現(xiàn)對軋機(jī)進(jìn)水的實(shí)時(shí)報(bào)警、在線定位。油膜軸承含水監(jiān)測主要監(jiān)測指標(biāo)包含溫度、含水率、ppm參數(shù)指標(biāo),系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集上述參數(shù),可根據(jù)需要進(jìn)行單參數(shù)或多參數(shù)進(jìn)行趨勢分析。
4) 軋機(jī)潤滑油含水監(jiān)測系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)采取的是:單點(diǎn)采集/集中傳輸/上位機(jī)顯示和控制的方案,實(shí)現(xiàn)對潤滑系統(tǒng)內(nèi)單臺(tái)設(shè)備的精確監(jiān)測,通過對設(shè)備回油管油品進(jìn)行監(jiān)測,在單個(gè)監(jiān)測單元出現(xiàn)參數(shù)異常時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警,單個(gè)監(jiān)測裝置的485通訊集中傳輸?shù)缴衔粰C(jī)可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分散監(jiān)測、遠(yuǎn)程集中控制的功能,可多點(diǎn)集中監(jiān)測。
三、
方案介紹
3.1方案架構(gòu)
(圖3:方案架構(gòu))
1) 預(yù)精軋分控系統(tǒng):接入4路傳感器
2) 精軋操作側(cè)分控系統(tǒng):接入5路傳感器
3) 精軋傳動(dòng)測分控系統(tǒng):接入5路傳感器
4) 吐絲機(jī)分控系統(tǒng):接入1路傳感器
3.2方案實(shí)施
① 監(jiān)測點(diǎn)安裝方式如下:根據(jù)現(xiàn)場情況在系統(tǒng)管路開孔進(jìn)行安裝
② 供電:一個(gè)隔離漏電開關(guān);一個(gè)A220隔離供電模塊
③ 布線要求:分控箱到傳感器安裝位置前端和傳感器連接端點(diǎn)的15根6芯0.5屏蔽電纜布設(shè)。分控箱到主控箱采用4根3芯1.5屏蔽數(shù)據(jù)線進(jìn)行通訊。
④ 控制箱安裝:主控箱安裝在軋機(jī)兩側(cè)的位置,分控箱安裝在4個(gè)點(diǎn)位附近
3.3系統(tǒng)功能
① 實(shí)時(shí)展示:實(shí)時(shí)采集顯示監(jiān)測單元測量數(shù)據(jù)。
② 數(shù)據(jù)記錄:對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,可方便導(dǎo)出EXCEL格式文檔。
③ 報(bào)警管理功能:系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)至少需包含對各個(gè)監(jiān)測單元的監(jiān)測參數(shù)越限監(jiān)測,發(fā)生越限時(shí)立即報(bào)警,報(bào)警值可設(shè)置,可作為無人值守的一部分。
④ 趨勢分析:用趨勢、等方式正確反映系統(tǒng)中監(jiān)測參數(shù)隨時(shí)間變化的狀態(tài)。
⑤ 趨勢預(yù)測和預(yù)警:基于測量數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢預(yù)測,提供故障預(yù)警和異常分析結(jié)果,提供檢修和維護(hù)優(yōu)化建議等。
⑥ 歷史數(shù)據(jù)查詢:用戶可方便地、有選擇的保存監(jiān)測參數(shù)等數(shù)據(jù)。
功能特點(diǎn):
(1)水分在線檢測,自動(dòng)報(bào)警;
(2)各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)的保存、查詢、統(tǒng)計(jì)分析;
(3)水分檢測數(shù)據(jù)趨勢曲線圖表;
(4)主要檢測及控制參數(shù)個(gè)性化設(shè)置;
(5)操作簡便,參數(shù)自動(dòng)修正、擬合;
(6)上位機(jī)提供Modbus 485通訊接口。
3.4傳感器參數(shù)
檢測指標(biāo) |
含水率、溫度、PPM |
含水率 |
檢測范圍 |
0~100%(量程可定制) |
檢測精度
(23℃典型值) |
±0.03%(最大量程) |
分 辨 率 |
0.01% |
溫度 |
檢測范圍 |
-30~+85 |
檢測精度
(23℃典型值) |
±0.5℃或±3%(取最大值) |
分 辨 率 |
0.01℃ |
四、案例效果
水分監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)對軋機(jī)的管路油品進(jìn)行監(jiān)測,可以動(dòng)態(tài)的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,獲取到設(shè)備工作的狀態(tài),對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化的采集,大大的減少了在設(shè)備管理中的盲區(qū),幫助企業(yè)制定科學(xué)有效的運(yùn)維管理,減少非計(jì)劃停機(jī)帶來的損失。
在系統(tǒng)發(fā)生大量進(jìn)水、溫度異常的情況下,可以快速有效的進(jìn)行預(yù)警,提醒運(yùn)維人員進(jìn)行脫水處理,減少非計(jì)劃停機(jī)帶來的損失,減少換油的次數(shù),為企業(yè)縮減生產(chǎn)運(yùn)營成本。
在設(shè)備運(yùn)維中,根據(jù)在線油液監(jiān)測系統(tǒng)的模型算法,提出有效且可行的預(yù)測性建議,根據(jù)建議,協(xié)助企業(yè)進(jìn)行預(yù)期性脫水、換油、管路維護(hù)的科學(xué)計(jì)劃。
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