Foodjx導(dǎo)讀:設(shè)備是生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。加強和改進發(fā)酵工業(yè)設(shè)備管理,是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低物耗、安全生產(chǎn)、增加企業(yè)經(jīng)濟效益和實現(xiàn)發(fā)酵生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要條件。要搞好發(fā)酵工業(yè)設(shè)備管理工作,保證發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的可靠性運行,就必須研究發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的特點和設(shè)備故障發(fā)生的規(guī)律。
本文以發(fā)酵工業(yè)設(shè)備為研究對象,分析發(fā)酵工業(yè)對設(shè)備的要求及發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的故障規(guī)律。并基于以可靠性為中心的設(shè)備維修管理思想對發(fā)酵工業(yè)設(shè)備維修經(jīng)濟性進行分析。
1發(fā)酵設(shè)備故障特征分析
發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)均為流程型生產(chǎn),其生產(chǎn)設(shè)備一般由各種
反應(yīng)罐、
儲罐、計量罐和輸送物料用的泵、閥和管道以及各種各樣的分離設(shè)備和換熱設(shè)備組成,所有這些設(shè)備按照生產(chǎn)工藝線路組合在一起構(gòu)成某種類型的發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備。
1.1發(fā)酵過程對設(shè)備運行的要求
1.1.1密封性要求
發(fā)酵生產(chǎn)實質(zhì)上是通過生物技術(shù)獲得一種菌體的代謝物。例如抗生素的生成過程實際上就是某種菌體的繁衍和生長過程。所以,在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中要避免其他雜菌的污染。由于發(fā)酵生產(chǎn)的無菌要求,用于發(fā)酵生產(chǎn)的設(shè)備都必須具有一定程度的密封性。又由于用于生成品提取的各種溶媒一般都具有易燃易爆性和有毒有害性,同樣對盛裝溶媒的設(shè)備有密封性的要求。保證設(shè)備所有密封點的可靠性和防止出現(xiàn)各種漏點是設(shè)備維修的一項重要任務(wù)。
1.1.2連續(xù)性要求
發(fā)酵生產(chǎn)是流程型生產(chǎn),整個生產(chǎn)是連續(xù)型的,主要設(shè)備是一天24h連續(xù)運行。以*
發(fā)酵罐為例,7天為一個生產(chǎn)周期,要求保證發(fā)酵罐在160h左右的時間內(nèi)穩(wěn)定運行,不能發(fā)生諸如攪拌不能運轉(zhuǎn)或冷卻管泄漏等嚴重功能故障。否則,整罐料液或被污染或菌體停止生長而被迫放掉,將造成上萬元的經(jīng)濟損失,同時也嚴重污染廠區(qū)周圍環(huán)境。為此,*生產(chǎn)車間一般對每臺發(fā)酵罐都是每7天檢查修理1次。同時在發(fā)酵罐運行時,維修人員通過耳聽、眼看、手摸等,檢查發(fā)酵罐的振動、密封和轉(zhuǎn)動部件溫升情況,據(jù)此發(fā)現(xiàn)發(fā)酵罐的潛在故障,再有計劃性地安排檢查和修理。
1.1.3抗腐蝕性要求
發(fā)酵生產(chǎn)所用原料大部分具有酸堿性,對生產(chǎn)設(shè)備具有較強的腐蝕性。一方面設(shè)備在設(shè)計制造的時候盡量采用耐腐蝕性的材料或采用耐腐蝕性的結(jié)構(gòu)設(shè)計,另一方面在設(shè)備使用階段對易腐蝕部位或部件進行定期檢查,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障,有計劃性地采用修補技術(shù)或進行更換,避免潛在故障發(fā)展到功能故障。
1.1.4壓力容器規(guī)范進行維護的要求
發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中用到的設(shè)備常用具有較高壓力的過熱蒸汽進行滅菌,在蒸汽滅菌時容器處于承受較高溫度和較高壓力的負荷狀態(tài)。
從安全性方面考慮,發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備一般要求以壓力容器的規(guī)范進行設(shè)計、制造和維保,要求做到定期對生產(chǎn)設(shè)備進行檢驗及進行可靠性評價。
1.2發(fā)酵設(shè)備故障模式分析
1.2.1泄漏
在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中,各種容器出現(xiàn)泄漏是經(jīng)常性的。一條月產(chǎn)30t四環(huán)素原料的生產(chǎn)線,其靜密封點數(shù)在30000個左右,各密封點都有可能出現(xiàn)泄漏,因此在這樣一個生產(chǎn)線上的某段時間內(nèi)很可能隨機地出現(xiàn)數(shù)個泄漏點。在一個設(shè)備管理工作做得較好的生產(chǎn)線上,每30000個靜密封點的月均泄漏點數(shù)可以控制在10個以下。
1.2.2磨損
磨損也是發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的一種常見故障,主要出現(xiàn)在設(shè)備轉(zhuǎn)動軸的約束部位,比如軸承、套、軸封等處。磨損開始以潛在故障出現(xiàn),但如果不能及時發(fā)現(xiàn)和處理,將會導(dǎo)致功能故障,如發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)不起來,物料輸送泵打不上壓,或各種軸封泄漏等。對于單臺設(shè)備轉(zhuǎn)動軸的某一個約束部位來說,其磨損具有周期性,但對整條生產(chǎn)線來說,磨損這種功能故障的出現(xiàn)是隨機的。
1.2.3腐蝕
由于發(fā)酵生產(chǎn)所用物料的酸堿性,其生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過一定時間的使用后,某些部位或某些部件甚至整體將被物料腐蝕。在整個生產(chǎn)線投入運行的前期,腐蝕故障也不會出現(xiàn),由于每臺設(shè)備的影響因素不同,設(shè)備出現(xiàn)腐蝕的時間有差異,但對被腐蝕設(shè)備如果能夠及時進行更換,其整個生產(chǎn)線設(shè)備的腐蝕故障率是呈遞增無限接近于某一個常數(shù)的趨勢,而常數(shù)的大小取決于生產(chǎn)所用物料的酸堿性大小及設(shè)備所用材料的抗腐蝕性。
1.2.4疲勞
疲勞常發(fā)生于設(shè)備的受力部位,是由于受力部位材料性能發(fā)生劣化,其出現(xiàn)具有突然性。表現(xiàn)形式是斷裂,后果較嚴重,或?qū)е律a(chǎn)流程的中斷,或?qū)е掳踩允鹿省?yīng)將此故障的概率控制在可接受的范圍之內(nèi),但現(xiàn)有的故障診斷技術(shù)水平不能預(yù)測疲勞故障發(fā)生。因此,對于重要設(shè)備的受力部件應(yīng)進行定期的更換或修補,其時間間隔可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)或設(shè)備制造單位提供的試驗數(shù)據(jù)進行計算。
1.2.5堵塞
堵塞是由于物料在設(shè)備通道中結(jié)塊,或者混入物料的其他異物而造成,在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生,其故障后果雖然不是很嚴重,但也影響生產(chǎn)的正常秩序。堵塞的出現(xiàn)和設(shè)備本身沒有關(guān)系,是在生產(chǎn)中間由于操作不當(dāng)或清洗不*造成的。堵塞的出現(xiàn)與設(shè)備的使用時間無關(guān),其往往在一段時間內(nèi)出現(xiàn)的概率是固定的。概率大小是和該段時間內(nèi)操作人員責(zé)任心大小相關(guān)的。
1.2.6變形
在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中,設(shè)備變形雖然很少發(fā)生,但其故障后果非常嚴重,往往造成整臺設(shè)備報廢,甚至發(fā)生人身傷亡的安全性事故,因此在生產(chǎn)中應(yīng)嚴格防范。設(shè)備變形往往是由于超負荷運行引起的,是由于人為因素造成的,其發(fā)生與設(shè)備本身的可靠性等無關(guān),是一種偶然和隨機的現(xiàn)象,對于給定的設(shè)備外部環(huán)境因素,從長期來看,故障率是一個常數(shù)。
1.2.7修理質(zhì)量
質(zhì)量包括兩方面,一是由于維修方法錯誤或者維修工責(zé)任心不強引起的維修質(zhì)量問題;二是由于修理所用材料或備件存在質(zhì)量問題。在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中約有三分之一故障是由于維修質(zhì)量引起的。