探析高炉电气设备“零故障”的实现

探析高炉电气设备“零故障”的实现

张伟

包钢稀土钢炼铁厂内蒙古包头市014010

摘要：冶炼技术随着科学的进步不断更新。高炉电气自动化设备的正常运转是高炉能否顺利生产的决定因素。电气自动化设备相比机械设备而言，设备运行机理更为复杂，故障更难排查处理，因此，电气自动化维护人员工作任务非常艰巨。在提出并实施“设备零故障管理”的工作理念后，引入点检定修制，逐渐将人员事后维修和定期修理的工作理念转变为重视点检，应用设备检测和故障诊断技术对设备进行预防性维护和检修的理念。通过高炉设备的零故障管理，确保了高炉电气自动化设备能够长期可靠的运转，保证了高炉生产的稳定顺行。本文就高炉电气设备的故障处理展开探讨。

关键词：高炉电气设备；故障；点检定修制；管理

引言

在钢铁冶炼过程中，高炉属于重要组成部分，其出铁产能直接影响钢材的产量和质量。由于炼铁高炉的生产工艺复杂且生产过程处于持续作业状态，所以需要由配套的电气自动控制系统辅助操作。

1炼铁高炉电气自动化系统的基本设置

现代化的炼铁高炉通过监测仪表、PLC控制系统、电气系统、远程管理计算机组成。炼铁高炉的自动控制系统必须满足生产要求，保证高安全性的同时还要保证建设成本维持在一定限度之内。炼铁高炉电气自动控制系统的各部分独立并不在同一地点，检测仪表设备、控制系统设备、电气化系统设备之间依靠缆线连接。适当地减少缆线使用的数量，可以减轻系统维护成本，同时也能降低维修人员的工作量和维修难度。电气自动化设备主要是按照网络分支体系将主站和分站通过网线或光纤进行连接，在炼铁高炉的控制系统中存在一个问题，每个控制系统相对独立，这样的设计方式在进行操作时会有很大的不便，但可以通过PLC系统将其作为一个最基本的操作站，这样就能够实现对各独立系统进行比较好的控制操作，形成以PLC为核心，集中与分散相结合的自动化控制过程及监控系统的网络布局结构。为保证各工艺过程的安全运行，各控制系统可采用冗余配置，系统支持电源冗余、处理器核心冗余、总线冗余，所有模块均支持带电插拔，无论生产过程中哪个环节出现问题都可以不影响生产，使系统的安全性、可靠性大大提高。炼铁高炉电气化自动控制系统采用可编程控制器为基础控制设备，通过互联局域网连接到控制电脑上，PLC设备收集的运行数据都汇总到此，控制人员可通过显示器上显示的实时状态对生产过程进行调整。为了保证冶炼过程的安全，电气化自动控制终端必须保证跟自动控制系统相连接，使PLC系统得到数据上传完整、及时。

2设备故障管理的概念

设备“故障”管理是以“零”为目标杜绝设备故障发生，维持高效、稳定的生产秩序所实施的一系列管理过程，虽然它的管理目标是零概念，但它不是目标效果管理而是过程管理，是通过一系列有效的过程管理，向零概念推进，经过不断螺旋上升，直至使设备故障减少到接近于“零”的程度。在高炉电气设备的零故障管理制度中，设备零故障的目标是:杜绝影响生产的设备故障，减少直至杜绝一般性设备故障，确保设备的运行状态可控。

3高炉电气自动化设备故障的原因分析

依据日常总结的经验，高炉电气自动化设备一般存在以下几类故障：（1）设计制造等问题引起的故障。由于设备的设计、制造、选型或安装问题引起的设备故障。如设计中电动机的额定功率无法达到生产工艺的要求，使得电动机经常过流损坏。（2）操作不正确或操作失误引起的故障。由于岗位人员个体原因，误操作或操作不正确出现的设备故障。如操作人员操作不当引起转换开关损坏。（3）设备备件质量差造成的设备故障。新备件或返修备件质量差，无法达到预计的运转周期引起的设备故障。如速度编码器次品在线投入使用，根本达不到其实际运转后期。（4）点检不到位，隐忧设备产期运转失修引起的故障。运转设备出现隐患，但一直未点检发现，没有及时进行维护检修，引起设备故障。如PLC模板或电气元件长期处于积尘状态，最后致使模板内部短路引起故障。（5）维护和检修欠妥引起的设备故障。维护检修人员工作不得当、不到位造成的设备故障。例如，电机接线柱接线松动，造成的电机烧损问题。以上故障全部存在人为因素。通过对人为因素的管理和控制，可以使设备达到较好的运转状态，防止设备故障的发生。因此，培养点检、维护和检修高素质人才队伍，并制订相应的设备管理制度，可以使得设备能够长期可靠的运转，达到零故障管理目的。

4实施电气设备零故障管理的具体措施

4.1建立高水平的点检员队伍

在设备管理过程中，着重构建学习型职工队伍，利用各种形式的学习活动提高职工业务素质。特别是注重机械与电气专业的配合，要求职工对所管设备的机械部分的工作原理及常见故障现象有所了解，加强点检范围的外延，杜绝了因机电分工不清导致的点检不到位。对于发生的各种设备故障，在处理完毕后要组织进行分析，从中吸取经验教训。为了检验点检员的业务水平，每季度对点检员专业技能进行考试，成绩优秀者给予奖励，不合格者要进行考核，以此激励职工学习的积极性，全面促进点检员技能的提高。

4.2制订完善设备管理制度

点检定修制中，点检人员是设备管理的责任主体，负责设备点检和负责设备全程管理，点检、运行和检修三方面之间，点检员处于核心地位。设备零故障管理就是要将设备时实处于管控状态，执行点检定修制，以点检为核心，预防性维修为主导的管理模式。因此，以点检定修制为核心管理制度是实现设备零故障管理的前提。设备零故障管理还要加强设备管理考核力度，将薪酬与相关人员的责任心和专业技能水平挂钩，如发现点检或维护检修不到位，检修质量不过关的情况，将从严对相关人员进行处罚；同样，对发现隐蔽性设备隐患和处理疑难杂症的人员进行经济奖励，激发人员的积极主动性，通过合理的考核管理机制，增强点检定修制的执行力度，以实现零故障管理。

4.3建立切实可行的应急预案

凡事预则立，不预则废。对设备可能出现的故障进行预知预测，并制定切实可行的安全预案，是设备零故障管理的重要手段。由于点检定修之下对设备实行分工管理，加上高炉区域电气设备种类繁多、控制方法各异，一名点检员不可能对所有的设备都了如指掌。而根据统计，大多数影响生产的事故多发生在中夜班期间，此时检修力量薄弱，加上夜间作业，处理故障速度会受到一定影响。因此，对于高炉系统的重要设备，比如上料系统的主皮带、运矿皮带、运焦皮带，炉顶的布料器和探尺，炉前开口机等，都制定了详细可行的安全预案，并组织点检员进行认真学习。

4.4自动监控系统

在炼铁高炉电气自动控制系统中设置自动监控系统，对各环节的操作情况进行实时掌握，全面的记录钢铁生产所产生的信息数据，以期及时解决生产中出现的问题，降低故障的发生概率，提升系统自动化运行的安全性，降低工作人员的操作压力。如下图。设计自动监控系统需要明确工艺画面设计这一关键内容，通过科学合理的模块组合，对炼铁高炉电气自动控制系统进行有效监控。不断优化自动监控系统机能，确保数据传输的无误性，通过资源共享等方式对自动监控的系统及时更新，最大程度提高钢铁企业的生产效率，实现企业经营管理目标。

结语

高炉电气设备的正常运行对高炉生产的顺行起着决定性作用。提出并实施设备的零故障管理后，未发生因电气自动化设备故障造成的高炉减风或休风事故，高炉电气自动化设备能够实现长期可靠的运行。

参考文献

［1］许玲．设备“零故障”管理探讨［J］．冶金动力，2016，(6):77～78．

［2］卜铁生．设备点检管理［J］．设备管理与维修，2018.