提高P3502机封使用寿命QC.docx
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提高P3502机封使用寿命QC
提高P3502机封使用寿命
目录
1、小组概况……………………………………………………………2
2、选题理由……………………………………………………………2
3、现状调查……………………………………………………………4
4、目标确定……………………………………………………………5
5、原因分析……………………………………………………………5
6、要因确认……………………………………………………………6
7、制订对策……………………………………………………………10
8、对策实施……………………………………………………………11
9、效果检查……………………………………………………………14
10、巩固措施……………………………………………………………16
11、总结和下一步打算…………………………………………………17
1、小组概况
表1：
QC小组简介
小组名称
注册编号
课题名称
提高P3502机封使用寿命
成立时间
课题类型
问题解决型
活动时间
小组人数（≤10人）
当年
活动次数
表2：
小组成员情况
序号
姓名
年龄
文化程度
职务、职称
组内分工
备注
2、选题理由
2.1机泵概况
P3502是万吨伯胺技改项目的重点转机设备，蒸馏釜S3501中的粗伯胺介质通过该泵进行循环蒸馏。
这是伯胺生产工段一个不可或缺的环节。
该泵一旦出现问题将会导致整个工段停车，严重影响生产，给造成很大的损失。
2.2机封使用寿命调查
表3：
P3502机封平均使用寿命
调查时间
调查人员
调查对象
P3502机械密封2013年10-12月使用情况
调查目标
对P3502机封使用寿命进行调查、统计
调查结果
P3502机封月平均使用寿命为253小时
时间
10月
11月
12月
累计
检修次数
3次
2次
4次
9次
实际使用寿命
233小时
350小时
175小时
758小时
平均使用寿命
253小时
图1：
机封使用寿命折线图
3、现状调查
该泵机械密封泄漏频繁检修，活动实施前三个月内共检修了9次，机械密封使用寿命不足300小时，以下为机封检修检查情况的统计：
表4：
机封频繁检修原因次数分布表
缺陷原因
频数
累计频数
频率
累计频率
机封密封端面磨损严重（A）
4
4
45%
45%
凝结的物料附着在机封弹簧导致其腻死（B）
3
7
33%
78%
机封干磨（C）
1
8
11%
89%
机封动密封环破裂（D）
1
9
11%
100%
合计
9
-
100%
-
图2：
机封检修原因排列图
从表4和图2中可以看出机封密封端面磨损严重和凝结的物料附着在机封弹簧导致其腻死这两种问题的比重共计高达78%。
因此，它们是本次QC小组课题所需解决的症结所在。
4、目标确定
4.1目标制定
由此，我们决定将P3502机封使用寿命提高到1000小时。
4.2可行性分析
本次活动具体的对策将由小组成员中有着多年设备维护经验的技术骨干负责，同时我们有类似技改成功的经验。
由此，我们相信目标可行。
5、原因分析
我们针对导致P3502机封泄漏的两个主要症结进行了全面分析，得到以下因果关联图：
通过关联图，我们共得出6项末端原因：
①检修人员装配方法不当；②机封结构设计不合理；③机封无有效的冷却方案；④机封动静环耐磨性差；⑤介质中镍CAT颗粒硬度大；⑥工艺人员操作失误。
图3：
P3502机封泄漏原因分析因果关联图
6、要因确认
针对以上6条末端因素，我们为找出哪几条才是真正影响症结的主要原因，小组制订了要因确认计划表，见表5：
表5：
要因确认计划表
序号
末端原因
确认内容
确认方法
标准
负责人
完成日期
1
检修人员装配方法不当
静环装配高度误差值
用深度尺测量静环装配后的高度
高度误差<0.10mm
2
机封结构设计不合理
检查机封弹簧
抽查机封弹簧有无失效
弹簧未失效
3
机封无有效的冷却方案
检查机封密封端面有无异常物质
抽查机封密封端面有无结碳物质
无结碳物质附着
4
机封动静密封环耐磨性差
确认摩擦副材料是否满足要求
查阅相关资料、结合生产实际
符合材料选用原则
5
介质中的镍CAT颗粒硬度大
确认镍CAT的使用情况
咨询工艺专业技术人员
按工艺需求
6
工艺人员操作失误
确认操作情况
查询工艺操作记录
按操作规程执行
6.1确认一：
检修人员装配方法不当
从之前的机封检查情况来看，密封面存在偏磨现象，机封静环端面有较轻微的歪斜。
确认人：
确认方法：
抽取4个检修作业小组装配的静环，用深度尺测量静环装配后的高度，得到高度偏差，如果超过0.10mm，则说明改组静环压盖与静环装配尺寸超差。
确认结果见表6：
表6：
静环装配后高度偏差测量统计表
项目
静环1
静环2
静环3
静环4
点1高度
27.60
27.62
27.62
27.61
点2高度
27.63
27.63
27.62
27.65
点3高度
27.71
27.66
27.70
27.74
点4高度
27.65
27.64
27.65
27.66
偏差值
0.11
0.04
0.08
0.13
结果
B、C组装配较好，A、D组偏差超出要求
结论：
部分检修人员检修时静环装配歪斜，因此检修人员装配方法不当是主要原因。
6.2确认二：
机封结构设计不合理
机泵内输送的伯胺介质，在机泵停车期间，易发生凝结。
凝结的物料附着在机封弹簧上，导致其失效。
确认人：
确认方法：
抽查5套机封，观察弹簧上有无凝结的物料，弹簧有无卡死失效。
确认结果见表7：
表7：
机封弹簧检查统计表
检查项目
机封1#
机封2#
机封3#
机封4#
机封5#
机封弹簧上有无凝结物料附着
有
有
有
有
有
弹簧有无失效
已失效
已失效
未失效
已失效
未失效
结果
1#、2#、4#机封弹簧均已卡死失效，3#、5#弹簧已有物料凝结，暂未卡死
结论：
根据机封的检查情况，所有机封弹簧均有凝结的物料附着，大部分的弹簧都已卡死失效。
因此机封结构设计不合理是主要原因。
6.3确认三：
机封无有效的冷却方案
现有的机封为单端面型式，冷却效果不佳，机封端面上的热量不能及时带走，高温环境下，物料结碳附着在机封密封端面上，加剧机封密封环的磨损。
确认人：
确认方法：
抽查5套动密封环端面磨损严重的机封，观察其密封端面上有无结碳的物质，确认结果见表8：
表8：
机封端面检查统计表
检查项目
机封1#
机封2#
机封3#
机封4#
机封5#
动密封端面有无结碳物质附着
有
有
有
有
有
结果
所有抽查的机封动密封端面均有结碳物质附着
结论：
从检查情况看，5套机封动密封环端面均存在结碳物质。
因此，机封无有效的冷却方案是主要原因。
6.4其余末端因素的确认
表9：
其余末端因素的确认记录
末端原因
分析
确认结果
确认人
确认时间
机封动静环耐磨性差
现有的动静密封环材质搭配是比较理想的
非要因
QC小组活动会议
介质中的镍CAT颗粒硬度大
镍CAT为现有工艺生产所要求，不可改变
非要因
李刚
工艺人员操作失误
确定专人抽查机泵现场运行情况，证实存在误操作，但可以避免
非要因
段永平
7、制订对策
针对我们上面分析出的3条要因，QC小组经过讨论，制定了如下对策，见表10：
表10对策表
主要原因
对策
目标
措施
实施人
完成日期
检修人员装配方法不当
培训学习正确的装配方法
严格控制装配尺寸，密封环装配时不发生偏斜，静环高度误差<0.10mm
专业技术指导和现场教学，保证每个检修人员都掌握了正确的装配方法
机封结构设计不合理
改进机封腔室，增加后端机封
机封弹簧无卡死、无失效
新增后端机封，并增加一个静环密封座，形成冷却﹑保温两用密封腔室；轴套重新机加工处理
机封无有效的冷却方案
增加冲洗水冷却方案
降低机封运行温度，密封环端面无结碳物质附着
从新增的后端静环座上钻通孔至密封腔室内部，通孔入口处攻丝，与铜管接头相连
8、对策实施
8.1实施一：
培训学习正确的装配方法
实施人：
地点：
综合车间一楼机加工区
实施情况：
技术人员现场指导教学，使每个检修人员都掌握正确的装配方法。
表11：
实施一结果检查表
项目
A组
B组
C组
点1高度
27.60
27.62
27.61
点2高度
27.63
27.65
27.62
点3高度
27.64
27.63
27.62
点4高度
27.62
27.63
27.64
误差值
0.04
0.03
0.03
验证结果：
我们抽查了3组检修人员的机封静环装配情况，误差控制较好，从使用过后的机封检查情况看，不再出现偏磨现象。
因此，对策实施有效。
8.2实施二：
新增后端机封，改进机封腔室，增加保温蒸汽系统，防止物料凝结卡死机封
实施人：
地点：
综合车间一楼机加工区
实施情况：
将单端面密封改为双端面密封；重新测绘并加工后端机封静环座，形成冷却﹑保温两用密封腔室；同时对前机封静环座尺寸进行调整。
由于原泵体机封腔室较小，我们采用减小后端机封轴套轴径和机封轴径的方法增大密封腔体冷却液体容积。
表12：
实施二结果检查表
检查项目
机封1#
机封2#
机封3#
机封弹簧上有无凝结物料附着
无
极少
无
弹簧有无失效
未失效
未失效
未失效
验证结果：
实施后，对机封弹簧进行检查，发现机封弹簧上没有或附着了极少的凝结物料，机封弹簧未出现失效的情况。
因此，对策实施有效。
8.3实施三：
增加冲洗水冷却方案，降低机封运行温度
实施人：
地点：
综合车间一楼机加工区、钳工检修操作台
实施情况：
利用实施二新增的后端静环座，钻通孔至密封腔室内部，通孔入口处攻丝（M12），加工1根M12接头与该口相连，另一头接铜管接头，连通冷却水和蒸汽（冷却水和蒸汽量可调节），在泵正常运行时通入冲洗冷却水，降低机封运行温度。
表13：
实施三结果检查表
检查项目
机封1#
机封2#
机封3#
动密封端面有无结碳物质附着
无
无
无
验证结果：
实施后，经过泵一周的运行观察，发现机封冷却效果比之前有很大的提高。
从机封检查情况来看，端面无结碳物质附着。
证明实施三是有效的。
图4：
改进后的机封结构图
经过3个PDCA循环，已达到预期目标。
见图5：
图5：
PDCA循环图
9、效果检查
9.1目标检查
对策顺利实施三个月后，我们对这期间P3502的运行情况进行了调查，统计表如下：
表14：
P3502机泵运行情况检查统计表
调查时间
2014年6-8月
调查人员
李刚
调查对象
P3502运行情况
调查目标
对P3502机封使用寿命进行调查、统计
调查结果
P3502机封使用寿命为1500小时
时间
6月
7月
8月
累计
检修次数
0次
1次
1次
2次
检修原因
-
联轴器找正
机封泄漏
-
实际使用寿命
1500小时
图6：
对策实施后一季度内机封检修频率
图7：
机封使用寿命效果对照图
从效果对照图中可以看出，我们顺利的完成了此次活动设定的目标。
9.2经济效益
1）实施前：
原机封每套700元，实施前3个月该机封消耗9套，成本700*9=6300元；
原轴套每根500元，3个月内轴套消耗2根，成本500*2=1000元；
检修人工费用：
3个月检修9次，每次检修为13个工时，工时单价4元，人工费用计13*9*4=468元
以一年计算，检修成本共计：
6300*4+1000*4+468*4=31072元
2）实施后：
新增机封作为后端机封封水用，成本约400元；
新增后端机封静环密封座，成本约600元；
轴套机加工费用成本约200元。
新增冲洗冷却水，每天消耗量按600kg计算，单价为1.91元/T，每天用水成本约0.6*1.91=1.14元；
实施后3个月内：
a.机封检修1次，更换了前后机封各1套，轴套1根，人工费用计13*1*4=52元
计检修成本：
400+700+200+52=1352元
b.设备运行消耗公用资源成本：
1.14*90=102.6元
以一年计算，运行维护成本共计（含技改实施费用和资源消耗）：
1352*4+600+102.6*4=6418元
3）实施前后对比，以一年来计算，可节约运行维护成本共计约31072-6418=24654元
4）实施后1年可减少因机械密封泄漏导致的停车24次，增加收入约48万元。
10、巩固措施
10.1措施一：
更新P3502机泵的备件清单
10.2措施二：
更新检修作业指导书，明确新机封的装配压缩量和各密封部件的配合尺寸
11、总结和下一步打算
11.1总结
1）通过本次活动的开展，使所有参与活动过程的QC小组各组员在组织、协调和管理分析等能力上得到了明显的提升，见表15、图8；
2）类似的高温运行条件下的物料循环泵都可以采用相似的双端面机封加冲洗冷却的方案来解决密封问题。
表15
序号
项目
自我评价
活动前
活动后
1
QC活动知识
4.5
6
2
个人能力
5
6.5
3
团队精神
6
7.5
4
解决问题能力
6
7
5
改进意识
5.5
7.5
图8活动前后综合素质对照表
3）下图是我们这次QC活动的进程一览表，表中可以清晰的看到每个步骤的开始和完成日期，总的来说，我们的进程安排还是比较合理的。
表16：
QC课题活动进程一览表
11.2下一步打算
本次活动虽然提高了P3502机封的使用寿命，取得了一定的成绩，但我们不能满足于现状。
小组将继续在生产工作中积极地开展QC活动，搞好设备的管理和维护工作，为创造更多的效益。
我们的下一个课题是：
提高高温导热油循环泵密封的使用寿命。
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