钢铁企业动力能源设备管理的实践与应用

2022-10-24王君宝

设备管理与维修 2022年18期

王君宝

（新疆天山钢铁巴州有限公司，新疆巴音郭楞 600581）

0 引言

钢铁企业大规模发展，提高自动化、智能化水平，为促进高水平、高质量发展，应结合当前钢铁企业现状，打破常规设备检修管理模式，积极发挥能源设备管理重要作用[1]。设备管理指从钢铁企业经营现状、战略目标、发展规划出发，包括调查研究、设计、规划、采购、装配、应用、检修、维护等工作，贯穿到生产经营全过程，属于一种综合性经济组织管理活动。

1 钢铁企业现阶段动力能源设备检修管理方法

1.1 预防性检修管理

预防性检修管理作为常用方法，在钢铁企业经营中发挥重要作用，包括对设备的检查、测试、故障修复等。实施预防性检修管理时，按照设备磨损情况，依据不同功能制定适宜性检修计划，不仅能够减少设备故障，而且保护设备系统免于破坏性损伤。

1.2 预知性检修管理

预知性检修管理融合计算机技术、信息技术等，总结设备故障常发原因，采用先进的检修技术。预知性检修管理结合设备检测数据、运行状态分析，选取合适的检修时间，包括对传统检修方法的创新。对于检修方法的应用，应坚持资源和能源最低消耗为前提，切实提升设备安全性、经济性和可靠性，是钢铁企业节省设备检修费用的有效举措。

预知性检修管理优势及价值主要体现在以下3 点：

（1）检修时将仪器设备作为主要依据，是对检修过程的预测性和合理性掌控。

（2）预知性检修避免不必要重复操作，节省作业时间，有着高度清晰目标性。

（3）预知性检修以先进技术为依托，采用自动化技术，避免大量人工操作，提高了对工作人员生命安全保护力度[2]。

比如，邯钢三炼钢厂，将自身运行模式与预知性检修管理结合起来，对设备进行等级划分，创建专门的设备档案库，从整体上把握设备动态，既能降低设备故障率，又增强管理工作的预知性，为企业生产经营活动创造良好条件。

1.3 主动性动力能源设备管理

主动性动力能源设备管理是在设备稳定运行基础上，采取相关举措，对现有或是可能出现的故障分析和预测，管理目标为控制设备故障。主动性动力能源设备管理方法，最早在美国提出并被运用，在设备运行过程中，主动检修管理，以铲除设备内部故障为根本目的，采取针对性措施，不断延长设备使用周期。随着科学技术的迅猛发展，钢铁企业选用的动力能源设备，在精密度上要求较为严格，如果精密控制程度不够，会引发一系列设备故障，对精密器件采取主动分析，避免资源及能源浪费，促进设备的高效安全运行。

上述3 种动力能源设备管理方法有利有弊，以预知性检修为例，虽重在节省设备成本费用、提高检修率，但该方法需要结合检修仪器功能，达到节省成本目的。经对数据的层层分析，先处理已经损害或者是影响生产活动的设备，依据轻重划分原则，与钢铁企业经营关系不大的设备往后拖延维修周期。虽然可以减少成本支出，但应严格执行国家法律规定和行业标准，对压力容器、电气仪表、管道等采取定期检测的方法[3]。

钢铁企业应认真总结现行检修问题，认识到动力能源设备管理的重要性，针对管理机构不健全、管理制度不完善、设备超负荷工作等，依托先进技术，促进动力能源设备管理改革进程。

2 钢铁企业动力能源设备管理的实践与应用

2.1 编制检修模型

结合首钢京唐设备应用情况，总结出先进性、大型化特点，创建设计指标，分析运行状态，在编制动力能源设备检修模型时，具体有以下2 点做法：

（1）编制检修模型：依据企业设备运行状态，创建周期性（年度、季度、月度）检修计划模型，确立检修指标（检修时间、检修周期），按照设备常见故障，分析潜在隐患，制定有效应对策略。

（2）检修项目安排：考虑到管控方式单一化，会使得“过维修”“欠维修”问题突出，在设备状态管控手段，对原有设备点检管理方法，做出创新性调整，依托先进的信息技术，将产品质量与设备管理工作紧密联系起来。

2.2 检修前准备

检修前准备包括项目、时间、方案、物料、人员准备等工作。

（1）依据“设备—生产—维检”原则，成立监管小组，实施组织准备，明确检修项目，将设备配件与生产要求结合起来；按照能源系统，规划好检修操作时间，确保与生产活动相符。

（2）对年修中的所有项目都应坚持“回头看”原则，对于物料准备，应采取专人负责，注意对货品的安全性校验。

（3）应加大对设备管理专项投入，确保人员充足，控制好外委人员进场工作，严格落实安全措施，除了基本的挂牌准备，还要规范安全交底作业，如有害介质防范现场标识等[4]。

2.3 检修过程的实施

对于动力能源设备的检修，应以维修作业、技术、点检、油脂标号为基本标准，创建设备安全稳定运行为总方针，管控安全、质量、进度和费用。经对质量追踪、责任追溯等手段联合运用，根据企业实际运行情况，编写检修组织管理手册，为全方位规范设备检修管理奠定扎实基础，逐步实现作业标准化、监督规范化和管理程序化。

因此，可利用互联网信息技术，在设备检修过程中，明确管理组织机构，创建ERP 系统，定期对主线项目、备件消耗加以汇总，坚持质量A 检制，采取作业部和设备部联合管理方法，期间一旦出现质量问题，形成质量日报，在层层验收的前提下，创建实际评估与改进表。

2.4 检修效果评价

在检修操作完毕后，应及时对检修效果进行评价，分析项目兑现率、项目执行、备件消耗等问题，如果是3 d 内产生的停机故障，应创建文明生产检查体系。从整体上了解设备生产运行情况，分析潜在问题和不足，不断改进原有体制。因此，为确保安全生产，钢铁企业应将纳入绩效考核制度。

2.5 持续改进

对于能源设备的管理，应采取持续改进的工作方法，既要实现设备管理信息化，又要打造TMP 管理体系，还要改进设备系统绩效管理。因此，经优化钢铁企业动力能源设备管理，促进在自动控制的目标实现[5]。比如可视化热采模型测控系统，采取蒸汽吞吐生产、蒸汽驱替采油、蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）、火烧油层开采技术，在测控系统中发挥主要作用。

测控系统的总体设计如图1 所示，温度传感器为K 型热电偶，多途径、多渠道采集卡，主要包括电压、电流、压力、热电偶信号等，采用RS485 通信，满足多种通信功能，系统中独立AD 芯片采样和转换，具有50 Hz 工频抑制功能，经计算机界面操作，编程语言为VB6.0，满足采集卡数据与IDL 共享，实时显示IDL数字图像。

图1 测控系统总体设计

钢铁企业能源管理体系的检修，需要明确核算单元，既要考虑生产系统（高炉、炼钢、轧钢等），又要管控辅助及附属生产系统（动力、余热利用、污泥、供水、机修等）。能源管理活动包括能源系统、生产管理、设备管理等，设备故障直接影响到能源运行效率，可结合实际情况，扩充和延伸能源管理范围。同时，还要确定和持续更新能源绩效参数，真实地反映用能情况，对于钢铁企业能源绩效参数，包括直接测量和模型计算，直接测量含有排烟温度、烟气含氧量、工作介质压力、液体流量，模型计算涉及单位产品综合能耗、锅炉热效率。

通常钢铁企业与其他管理体系整合，形成“四位一体”管理体系，侧重质量管理体系（ISO 9000）、环境管理体系（ISO 14000）、职业健康安全管理体系（ISO 18000）。

在钢铁企业质量持续改进中，规范组织能源管理，确保每辆运输车的信息精准无误，其检测率达到100%；创建沟通机制，验收人员和工作人员及时沟通，采取专项检查形式，举办“质量相关基础性工作专项检查”，及时总结问题及不足，组织检查督促整改。

经过质量改进体系的不断完善，能源检测及管理的合格率可控性增强，品位检测程序稳定性能得到大幅度提升，已经较好地排除了死机问题，明确区分了各单位钢铁质量的相关责任，在各项制度严格监管和执行下，钢铁企业结合GB/T 23331—2020《能源管理体系要求及使用指南》，山东省钢铁企业吨钢综合能耗从2010 年的616.49 kg 标煤下降到2015 年的591.24 kg，初步形成精细化管理，但能源管理体系的构建是一个不断发展持续改进的过程。

3 实践案例分析

首钢京唐公司根据自身设备，借鉴技术优势及价值，从编制检修模型、检修项目安排、注重准备工作、检修过程实施、检修效果评价，创建出一套科学合理的设备检修标准化管理模式。同时，在检修过程中，公司编制检修管理手册，运用ERP 系统，跟进主线项目、备件消耗，采取质量A 检制，从2013 年开始全部优化到半月修，热轧生产检修时间从原来的18 h 缩短到12 h，炼钢、热轧等生产线检修模型更加先进。