曲线化维修模式的探索与实践

吕明玺

（山东钢铁集团日照有限公司 炼铁项目部，山东 日照276800）

1 前 言

近几年钢铁企业竞争激烈，面对严峻的生产形势，只有不断降低生产成本，提高设备利用率，才能保证生产高效经济运行。随着山东钢铁集团莱芜分公司炼铁厂和烧结厂的重组，整合后的炼铁厂拥有“6高炉、4烧结机、2炉窑”共计12条生产线。由于历史原因造成生产区域分散、设备装备水平参差不齐，而且随着人员分流和职工队伍的老化，设备的维护和检修工作管理难度加大。在设备管理中，存在一些问题：一是设备有效作业率较低，运行不高效；二是设备维修费用较高，运行不经济。为此，探索创新实施曲线化维修模式，以实现生产的高效经济运行，取得了较好的效果。

图1 设备故障“浴盆曲线”

2 曲线化维修模式的主要做法

曲线化维修模式是指采用设备故障率曲线分析不同设备维修模式的优缺点，结合设备的实际情况，确定对关键设备采用状态维修方式，对非关键设备等采用计划维修等方式，从而降低设备故障率，节约维修成本。

2.1 分析设备故障率曲线特点

根据设备故障率统计，大部分机械设备故障率曲线如图1所示。按照这种故障曲线，将设备故障率随时间的变化大致分早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。

1）早期故障期。又称磨合期，在此期间，开始的故障率很高，但随时间的推移，故障率迅速下降。此期间发生的故障主要是设计、制造上的缺陷所致或使用不当所造成的［1］。

2）偶发故障期。经过改进后，设备故障率大致处于稳定状态。在此期间，故障率比较低，这是设备的正常工作期或最佳状态期。在此期间发生的故障多为使用不当及维修不力产生的，可以通过改进管理和维护保养使故障率降到最低。

3）耗损故障期。在设备使用后期，由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等，故障率不断上升。

根据以上分析，可以明显得出结论：在理论上，如果在耗损故障期开始时进行大、中修，可经济而有效地降低故障率。

例如：老区配料室双螺旋给料机。

早期故障期：其传动系统开始设计采用链传动，由于链条伸缩性大，平稳性差，时常出现掉链等情况，并且电机与第一个螺旋用链条连接，第一个螺旋再与第二个螺旋用链条连接，这样无异于增加了故障的发生概率。

偶发故障期：后来对其进行了改造，改造后，单电机链传动系统改为双电机（Y112M-4 4 kW）联轴器传动系统，大大增加了传动系统的稳定性，双电机传动系统使两套螺旋互不影响，降低了故障停机率。

耗损故障期：设备使用后期由于设备的磨损、疲劳、老化等原因，设备出现电机故障、联轴器磨损等问题，使故障率不断上升。

2.2 根据故障率曲线确定维修方式

2.2.1 不同设备维修方式的对比分析

计划维修方式作为一种预防性维修方式，在设备维修方面已普遍使用，较好地保证了设备保持良好状态。一方面，此方式可以及时地恢复设备的工作能力，预防可能发生的事故；另一方面，可以预先安排设备的使用和检修时间，准备好维修所需的人力、物力等；也缩短了维修时间，提高了维修质量［2］。

状态维修方式是指根据设备的日常监测、状态监测和诊断提供的信息，判断设备的劣化程度，进行适当的维修。采用设备状态维修可以及时掌握故障隐患并消除，从而提高设备完好率和利用率，提高设备维修工作质量和节省各种费用，提高总体效益。

在计划维修方式下，设备故障率遵循“浴盆曲线”。在进行预防性维修时，必须准确地找到拐点，这样才可避免过剩维修或维修范围的扩大，获得最佳的效益。但是，设备的寿命周期与设备的使用环境、人员素质、维护保养等因素密切相关，科学地确定设备的寿命有一定难度，因此设备很难真正完全实施计划维修。

在状态维修方式下，一方面，对部分关键设备可以采用设备诊断技术进行维修，其余设备不具备监测条件；同时，监测诊断作为一种新技术，本身还处于不断发展和完善之中。另一方面，如果对所有设备都采用状态维修方式，需要很大的经济投入。这些诊断设备只在内部使用，使用率低，部分维修资源平时可能闲置，造成维修成本大大提高，经济性较低。

2.2.2 多种方法促进曲线化维修

根据故障曲线理论及不同维修方式的比较，经过探索实施以下的维修策略：

1）根据设备重要程度进行分类。采用ABC分类法，根据设备的重要程度对设备进行分类。A类设备数量少，所起的作用大，大约占总数的10%左右，这类设备工艺流程复杂，是检修设备过程中的关键设备。B类是日常生产中所起作用较小的非关键设备，占设备总量的85%左右。C类设备是不常用设备，占设备总量的 5%左右［3］。

以烧结矿生产线为例，A类设备包括烧结主机、给料装置、冷却机、混合机、烧结机主抽风机、35 kV变电站等；B类设备包括皮带系统、梭式布料器、振动筛、四辊破碎机、板式给矿机、燃料系统、熔剂系统、铺底料系统、成品矿输送系统、返矿输灰系统等；C类设备包括卸灰阀、台车备件、润滑系统等。

以回转窑球团矿生产线为例，A类设备包括链篦机、回转窑、主抽风机、耐热风机、环冷机、转筒干燥机、磨机、造球机等；B类设备包括皮带系统、加湿机、提升机、圆盘给料机、称重给料机、刮板机等；C类设备包括烘干旁路、磨机旁路等。

2）对于A类设备，采用状态维修方式。A类设备一旦发生故障，会造成重大的经济损失，对整个生产线正常生产产生重大影响。因此要求这类设备在运行过程中，有非常高的可靠性，对这些关键设备采用状态维修方式，变计划维修为针对维修，可大幅度降低维修工作量和维修费用。

例如：烧结机主抽风机，是烧结机的抽风助燃设备，可以通过在线监测知道油压、进出油油温、风压、电流等，而设备正常运行的各种参数都有一定的取值范围，当某一个或多个参数超出正常范围时，检测设备就会发出预警，这样就会随时知道设备的运行情况，及时对设备进行维修，避免重大事故的发生。

2）对于B类设备，参考故障信息是决定设备维修方式的基础。设备故障信息主要包括设备的故障次数和故障结果两方面的统计资料。对停机时间长、频率高的设备，采用计划维修，彻底消除故障。对停机频率低但一旦停机需要延续较长的停机时间的设备，应对造成故障停机的过程和原因进行分析，并进行监测诊断，采用状态维修方式。对停机频率高、停机时间短的设备采取的维修策略是提高操作人员的技能水平，由其实时处理该类故障。

例如：冷矿筛，是烧结矿的筛分设备，冷矿筛经常故障停机，主要是筛子轴承经常损坏，严重影响了生产的正常运行。针对这种情况采取的措施是加强专业点检，由经验丰富的员工加大对其监测力度。从筛子的振动情况，主要通过声音和测温仪，了解到筛子的运行情况，并且对这种设备建立设备故障信息台帐，总结此类设备的故障信息，增加此类设备的故障诊断信息和经验。

3）对于C类设备，因其不常用且故障频率很低，采取的维修方式是用前检查。

例如：大烟道卸灰阀，是大烟道的放灰设备，此类设备即使故障，对于生产也没有太大的影响，并且设备故障率很低，可以采取随坏随修的维修策略，这样即最大限度地增加了设备的使用寿命，节约了成本，也减少了维修人员的劳动强度。

3 曲线化维修模式实施效果

自实施曲线化维修模式以来，山东钢铁集团莱芜分公司炼铁厂6座高炉均实现了8个月设备故障休风率为0的目标，4台烧结机也实现了7个月设备0故障，竖炉实现了8个月设备0故障，回转窑实现了10个月设备0故障。6座高炉工艺设备故障休风率为0.027%，设备故障慢风率0.01%；4台烧结机设备故障停机率为0.21%；竖炉设备故障休风率为0.12%；回转窑故障停机率为0.06%。均达到历史最好水平。设备故障停机率、休慢风率指标，低于同行业平均水平，实现了全年较大设备事故为0的目标。

4 结 语

参考文献：

适应性维修模式的产生，必定需要特定市场环境的孕育。当前钢铁市场持续低迷，只有不断降低生产成本，提高设备利用率，才能获得最大的经济效益。而曲线化维修正是适应这一市场的需求，产生的新型维修模式。山东钢铁集团莱芜分公司炼铁厂通过1 a的生产实践证明，曲线化维修模式最大程度地降低了设备故障率，节约了维修成本，对维修模式的不断创新和发展产生了深远的意义。

［1］ 李葆文，徐保强.规范化的设备维修管理：SOON［M］.北京：机械工业出版社，2006：26-58.

［2］ 李葆文.设备管理新思维新模式［M］.北京：机械工业出版社，2010：69-151.

［3］ 张琦.现代机电设备维修质量管理概论［M］.北京：北方交通大学出版社，2004：99-121.