鋼鐵企業(yè)動(dòng)力能源設(shè)備管理的實(shí)踐與應(yīng)用

王君寶

（新疆天山鋼鐵巴州有限公司，新疆巴音郭楞 600581）

0 引言

鋼鐵企業(yè)大規(guī)模發(fā)展，提高自動(dòng)化、智能化水平，為促進(jìn)高水平、高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前鋼鐵企業(yè)現(xiàn)狀，打破常規(guī)設(shè)備檢修管理模式，積極發(fā)揮能源設(shè)備管理重要作用[1]。設(shè)備管理指從鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀、戰(zhàn)略目標(biāo)、發(fā)展規(guī)劃出發(fā)，包括調(diào)查研究、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、采購(gòu)、裝配、應(yīng)用、檢修、維護(hù)等工作，貫穿到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過程，屬于一種綜合性經(jīng)濟(jì)組織管理活動(dòng)。

1 鋼鐵企業(yè)現(xiàn)階段動(dòng)力能源設(shè)備檢修管理方法

1.1 預(yù)防性檢修管理

預(yù)防性檢修管理作為常用方法，在鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)中發(fā)揮重要作用，包括對(duì)設(shè)備的檢查、測(cè)試、故障修復(fù)等。實(shí)施預(yù)防性檢修管理時(shí)，按照設(shè)備磨損情況，依據(jù)不同功能制定適宜性檢修計(jì)劃，不僅能夠減少設(shè)備故障，而且保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)免于破壞性損傷。

1.2 預(yù)知性檢修管理

預(yù)知性檢修管理融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等，總結(jié)設(shè)備故障常發(fā)原因，采用先進(jìn)的檢修技術(shù)。預(yù)知性檢修管理結(jié)合設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)分析，選取合適的檢修時(shí)間，包括對(duì)傳統(tǒng)檢修方法的創(chuàng)新。對(duì)于檢修方法的應(yīng)用，應(yīng)堅(jiān)持資源和能源最低消耗為前提，切實(shí)提升設(shè)備安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，是鋼鐵企業(yè)節(jié)省設(shè)備檢修費(fèi)用的有效舉措。

預(yù)知性檢修管理優(yōu)勢(shì)及價(jià)值主要體現(xiàn)在以下3 點(diǎn)：

（1）檢修時(shí)將儀器設(shè)備作為主要依據(jù)，是對(duì)檢修過程的預(yù)測(cè)性和合理性掌控。

（2）預(yù)知性檢修避免不必要重復(fù)操作，節(jié)省作業(yè)時(shí)間，有著高度清晰目標(biāo)性。

（3）預(yù)知性檢修以先進(jìn)技術(shù)為依托，采用自動(dòng)化技術(shù)，避免大量人工操作，提高了對(duì)工作人員生命安全保護(hù)力度[2]。

比如，邯鋼三煉鋼廠，將自身運(yùn)行模式與預(yù)知性檢修管理結(jié)合起來(lái)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行等級(jí)劃分，創(chuàng)建專門的設(shè)備檔案庫(kù)，從整體上把握設(shè)備動(dòng)態(tài)，既能降低設(shè)備故障率，又增強(qiáng)管理工作的預(yù)知性，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)創(chuàng)造良好條件。

1.3 主動(dòng)性動(dòng)力能源設(shè)備管理

主動(dòng)性動(dòng)力能源設(shè)備管理是在設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行基礎(chǔ)上，采取相關(guān)舉措，對(duì)現(xiàn)有或是可能出現(xiàn)的故障分析和預(yù)測(cè)，管理目標(biāo)為控制設(shè)備故障。主動(dòng)性動(dòng)力能源設(shè)備管理方法，最早在美國(guó)提出并被運(yùn)用，在設(shè)備運(yùn)行過程中，主動(dòng)檢修管理，以鏟除設(shè)備內(nèi)部故障為根本目的，采取針對(duì)性措施，不斷延長(zhǎng)設(shè)備使用周期。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，鋼鐵企業(yè)選用的動(dòng)力能源設(shè)備，在精密度上要求較為嚴(yán)格，如果精密控制程度不夠，會(huì)引發(fā)一系列設(shè)備故障，對(duì)精密器件采取主動(dòng)分析，避免資源及能源浪費(fèi)，促進(jìn)設(shè)備的高效安全運(yùn)行。

上述3 種動(dòng)力能源設(shè)備管理方法有利有弊，以預(yù)知性檢修為例，雖重在節(jié)省設(shè)備成本費(fèi)用、提高檢修率，但該方法需要結(jié)合檢修儀器功能，達(dá)到節(jié)省成本目的。經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)的層層分析，先處理已經(jīng)損害或者是影響生產(chǎn)活動(dòng)的設(shè)備，依據(jù)輕重劃分原則，與鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)關(guān)系不大的設(shè)備往后拖延維修周期。雖然可以減少成本支出，但應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家法律規(guī)定和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)壓力容器、電氣儀表、管道等采取定期檢測(cè)的方法[3]。

鋼鐵企業(yè)應(yīng)認(rèn)真總結(jié)現(xiàn)行檢修問題，認(rèn)識(shí)到動(dòng)力能源設(shè)備管理的重要性，針對(duì)管理機(jī)構(gòu)不健全、管理制度不完善、設(shè)備超負(fù)荷工作等，依托先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)動(dòng)力能源設(shè)備管理改革進(jìn)程。

2 鋼鐵企業(yè)動(dòng)力能源設(shè)備管理的實(shí)踐與應(yīng)用

2.1 編制檢修模型

結(jié)合首鋼京唐設(shè)備應(yīng)用情況，總結(jié)出先進(jìn)性、大型化特點(diǎn)，創(chuàng)建設(shè)計(jì)指標(biāo)，分析運(yùn)行狀態(tài)，在編制動(dòng)力能源設(shè)備檢修模型時(shí)，具體有以下2 點(diǎn)做法：

（1）編制檢修模型：依據(jù)企業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，創(chuàng)建周期性（年度、季度、月度）檢修計(jì)劃模型，確立檢修指標(biāo)（檢修時(shí)間、檢修周期），按照設(shè)備常見故障，分析潛在隱患，制定有效應(yīng)對(duì)策略。

（2）檢修項(xiàng)目安排：考慮到管控方式單一化，會(huì)使得“過維修”“欠維修”問題突出，在設(shè)備狀態(tài)管控手段，對(duì)原有設(shè)備點(diǎn)檢管理方法，做出創(chuàng)新性調(diào)整，依托先進(jìn)的信息技術(shù)，將產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備管理工作緊密聯(lián)系起來(lái)。

2.2 檢修前準(zhǔn)備

檢修前準(zhǔn)備包括項(xiàng)目、時(shí)間、方案、物料、人員準(zhǔn)備等工作。

（1）依據(jù)“設(shè)備—生產(chǎn)—維檢”原則，成立監(jiān)管小組，實(shí)施組織準(zhǔn)備，明確檢修項(xiàng)目，將設(shè)備配件與生產(chǎn)要求結(jié)合起來(lái)；按照能源系統(tǒng)，規(guī)劃好檢修操作時(shí)間，確保與生產(chǎn)活動(dòng)相符。

（2）對(duì)年修中的所有項(xiàng)目都應(yīng)堅(jiān)持“回頭看”原則，對(duì)于物料準(zhǔn)備，應(yīng)采取專人負(fù)責(zé)，注意對(duì)貨品的安全性校驗(yàn)。

（3）應(yīng)加大對(duì)設(shè)備管理專項(xiàng)投入，確保人員充足，控制好外委人員進(jìn)場(chǎng)工作，嚴(yán)格落實(shí)安全措施，除了基本的掛牌準(zhǔn)備，還要規(guī)范安全交底作業(yè)，如有害介質(zhì)防范現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)等[4]。

2.3 檢修過程的實(shí)施

對(duì)于動(dòng)力能源設(shè)備的檢修，應(yīng)以維修作業(yè)、技術(shù)、點(diǎn)檢、油脂標(biāo)號(hào)為基本標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行為總方針，管控安全、質(zhì)量、進(jìn)度和費(fèi)用。經(jīng)對(duì)質(zhì)量追蹤、責(zé)任追溯等手段聯(lián)合運(yùn)用，根據(jù)企業(yè)實(shí)際運(yùn)行情況，編寫檢修組織管理手冊(cè)，為全方位規(guī)范設(shè)備檢修管理奠定扎實(shí)基礎(chǔ)，逐步實(shí)現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、監(jiān)督規(guī)范化和管理程序化。

因此，可利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，在設(shè)備檢修過程中，明確管理組織機(jī)構(gòu)，創(chuàng)建ERP 系統(tǒng)，定期對(duì)主線項(xiàng)目、備件消耗加以匯總，堅(jiān)持質(zhì)量A 檢制，采取作業(yè)部和設(shè)備部聯(lián)合管理方法，期間一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，形成質(zhì)量日?qǐng)?bào)，在層層驗(yàn)收的前提下，創(chuàng)建實(shí)際評(píng)估與改進(jìn)表。

2.4 檢修效果評(píng)價(jià)

在檢修操作完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)檢修效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析項(xiàng)目?jī)冬F(xiàn)率、項(xiàng)目執(zhí)行、備件消耗等問題，如果是3 d 內(nèi)產(chǎn)生的停機(jī)故障，應(yīng)創(chuàng)建文明生產(chǎn)檢查體系。從整體上了解設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行情況，分析潛在問題和不足，不斷改進(jìn)原有體制。因此，為確保安全生產(chǎn)，鋼鐵企業(yè)應(yīng)將納入績(jī)效考核制度。

2.5 持續(xù)改進(jìn)

對(duì)于能源設(shè)備的管理，應(yīng)采取持續(xù)改進(jìn)的工作方法，既要實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理信息化，又要打造TMP 管理體系，還要改進(jìn)設(shè)備系統(tǒng)績(jī)效管理。因此，經(jīng)優(yōu)化鋼鐵企業(yè)動(dòng)力能源設(shè)備管理，促進(jìn)在自動(dòng)控制的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)[5]。比如可視化熱采模型測(cè)控系統(tǒng)，采取蒸汽吞吐生產(chǎn)、蒸汽驅(qū)替采油、蒸汽輔助重力泄油技術(shù)（SAGD）、火燒油層開采技術(shù)，在測(cè)控系統(tǒng)中發(fā)揮主要作用。

測(cè)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)如圖1 所示，溫度傳感器為K 型熱電偶，多途徑、多渠道采集卡，主要包括電壓、電流、壓力、熱電偶信號(hào)等，采用RS485 通信，滿足多種通信功能，系統(tǒng)中獨(dú)立AD 芯片采樣和轉(zhuǎn)換，具有50 Hz 工頻抑制功能，經(jīng)計(jì)算機(jī)界面操作，編程語(yǔ)言為VB6.0，滿足采集卡數(shù)據(jù)與IDL 共享，實(shí)時(shí)顯示IDL數(shù)字圖像。

圖1 測(cè)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

鋼鐵企業(yè)能源管理體系的檢修，需要明確核算單元，既要考慮生產(chǎn)系統(tǒng)（高爐、煉鋼、軋鋼等），又要管控輔助及附屬生產(chǎn)系統(tǒng)（動(dòng)力、余熱利用、污泥、供水、機(jī)修等）。能源管理活動(dòng)包括能源系統(tǒng)、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理等，設(shè)備故障直接影響到能源運(yùn)行效率，可結(jié)合實(shí)際情況，擴(kuò)充和延伸能源管理范圍。同時(shí)，還要確定和持續(xù)更新能源績(jī)效參數(shù)，真實(shí)地反映用能情況，對(duì)于鋼鐵企業(yè)能源績(jī)效參數(shù)，包括直接測(cè)量和模型計(jì)算，直接測(cè)量含有排煙溫度、煙氣含氧量、工作介質(zhì)壓力、液體流量，模型計(jì)算涉及單位產(chǎn)品綜合能耗、鍋爐熱效率。

通常鋼鐵企業(yè)與其他管理體系整合，形成“四位一體”管理體系，側(cè)重質(zhì)量管理體系（ISO 9000）、環(huán)境管理體系（ISO 14000）、職業(yè)健康安全管理體系（ISO 18000）。

在鋼鐵企業(yè)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)中，規(guī)范組織能源管理，確保每輛運(yùn)輸車的信息精準(zhǔn)無(wú)誤，其檢測(cè)率達(dá)到100%；創(chuàng)建溝通機(jī)制，驗(yàn)收人員和工作人員及時(shí)溝通，采取專項(xiàng)檢查形式，舉辦“質(zhì)量相關(guān)基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)檢查”，及時(shí)總結(jié)問題及不足，組織檢查督促整改。

經(jīng)過質(zhì)量改進(jìn)體系的不斷完善，能源檢測(cè)及管理的合格率可控性增強(qiáng)，品位檢測(cè)程序穩(wěn)定性能得到大幅度提升，已經(jīng)較好地排除了死機(jī)問題，明確區(qū)分了各單位鋼鐵質(zhì)量的相關(guān)責(zé)任，在各項(xiàng)制度嚴(yán)格監(jiān)管和執(zhí)行下，鋼鐵企業(yè)結(jié)合GB/T 23331—2020《能源管理體系要求及使用指南》，山東省鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗從2010 年的616.49 kg 標(biāo)煤下降到2015 年的591.24 kg，初步形成精細(xì)化管理，但能源管理體系的構(gòu)建是一個(gè)不斷發(fā)展持續(xù)改進(jìn)的過程。

3 實(shí)踐案例分析

首鋼京唐公司根據(jù)自身設(shè)備，借鑒技術(shù)優(yōu)勢(shì)及價(jià)值，從編制檢修模型、檢修項(xiàng)目安排、注重準(zhǔn)備工作、檢修過程實(shí)施、檢修效果評(píng)價(jià)，創(chuàng)建出一套科學(xué)合理的設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)化管理模式。同時(shí)，在檢修過程中，公司編制檢修管理手冊(cè)，運(yùn)用ERP 系統(tǒng)，跟進(jìn)主線項(xiàng)目、備件消耗，采取質(zhì)量A 檢制，從2013 年開始全部?jī)?yōu)化到半月修，熱軋生產(chǎn)檢修時(shí)間從原來(lái)的18 h 縮短到12 h，煉鋼、熱軋等生產(chǎn)線檢修模型更加先進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

鋼鐵企業(yè)動(dòng)力能源設(shè)備管理，需要堅(jiān)持“以人為本”，引入先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，貫徹可持續(xù)原則。同時(shí)還要與企業(yè)實(shí)際結(jié)合，促進(jìn)設(shè)備管理工作的改革，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化、智能化安全穩(wěn)定運(yùn)行。