冶金企业电气自动化设备故障维修与维护研究

2023-05-12兰志玉邹宗来

山西冶金 2023年10期

兰志玉，高宁，邹宗来

（新天钢联合特钢有限公司，天津 301500）

0 引言

作为国民经济的主要支柱之一，冶金行业在我国经济发展过程中发挥着至关重要的作用。国家投入大量资金，推动冶金企业进一步发展。在冶金企业运行过程中，电气自动化设备一旦发生故障，将会给冶金企业造成严重损失。因此，对冶金企业电气自动化设备进行定期维修和保养，确保冶金企业电气自动化设备安全运转，显得尤为重要[1]。

1 冶金企业电气自动化设备系统的组成

近年来，电气自动化设备广泛应用于冶金企业，对于提升冶金企业的生产效率发挥着至关重要的作用。冶金企业电气自动化设备的智能化水平不断提高，对于解决能源消耗与生产效率、生产与环境之间的问题提供了新的解决方案，也能够进一步保障冶金企业高效率运行[2]。在具体的生产过程中，冶金企业电气自动化设备能够对生产所需要的物料、电荷分布、工件位置和速度进行跟踪管理。

2）设备状态控制和调节系统主要是对冶金生产零部件的流量、温度和速度等参数进行监视。

3）闭环控制系统由测量体和控制系统所组成，主要用于熔炉、机器和电动机的生产中。

4）技术参数控制系统主要是对冶金企业生产中的尺寸、温度、性能、机械和电气等参数进行控制，从而有效控制冶金高炉生产中的温度、磨削厚度以及冷却系统的温度。

5）操作手册系统主要是指将生产设备的数据和信息信号传输给操作人员，操作人员下达生产指令，并根据操作设备的显示情况对生产产品的质量情况进行检测，有效排除在生产过程中所出现的故障问题，借助大屏显示器显示生产的实时情况。目前，大屏显示器已经广泛应用于钢铁生产企业。

6）记录和报告系统主要是对生产过程中的各项数据和参数进行自动记录，尤其对生产数据、质量数据进行记录，并自动生成报告。

7）其他功能系统主要是自动显示生产方向和编号，对于产品生产方向进行自动指导，也能够调度一些复杂的操作。

2 冶金企业电气自动化设备的运行现状

众多冶金企业在应用电气自动化设备过程中，往往只是为了追求更高的生产效益，而对电气自动化设备缺乏必要的维护和保养，长此以往，导致电气自动化设备经常出现故障。因此，冶金企业在应用冶金自动化设备过程中，不仅要求技术维修人员具备一定的专业知识，而且要对电气自动化的具体运行情况进行全面掌握。

2.1 电气自动化设备的出厂情况

对于不同的生产厂家生产的电气自动化设备，在生产质量和具体运行过程中会表现出一定的差异，不同国家所生产出的电气自动化设备，运行参数也有所不同，主要是由于不同国家、不同厂家的技术和管理水平不同所导致。不同的电气自动化设备在具体的运行过程中产生的实际效益会有所不同[3]。即便是同一国家、同一厂家所生产的电气自动化设备，由于生产批次和生产阶段的不同，也会造成电气自动化的质量有所差异，因此，对于冶金企业来说，需要对企业生产中所运用的每一台电气自动化设备运行情况进行精准把握。

2.2 电气自动化设备的使用环境

在冶金企业电气自动化设备的运行过程中，经常会受到外界环境的影响，主要表现在以下两个方面：一是电气自动化设备在运行过程中因所处的自然环境不同，而发生不同的故障。二是电气自动化设备在运行过程中所处的位置不同，在具体的运行当中所承受的电压和电流有所差异，尤其对于电气自动化设备发生故障时的短路容量会产生不同的影响。

职业技能是指在职业环境中人所需的技术和能力。学生是否具备良好的职业技能也是能否顺利就业的前提，随着建筑业施工新技术、新材料、新工艺和新设备不断出现,对一线操作人员的职业技能要求不断提高，为此充分调动学生学习职业技能的积极性，帮助学生提高职业技能就显得尤为重要。

3 冶金企业电气自动化设备故障原因

3.1 关联性故障

关联性故障主要是指在冶金企业电气自动化的运转过程中，由于电气自动化本身的设计结构问题和性能不全等原因，造成冶金企业电气自动化设备发生故障。关联性故障主要可以分为随机性故障和固有故障[4]。随机性故障是指突发性的故障，通常情况下，随机性故障主要是由于软件发生故障所造成的。例如，在编程时的错误、操作人员失误造成参数设定不正确等等，导致电气自动化设备无法正常运转，这种故障在日常维修过程中相对比较简单，可以通过对程序进行纠正和对设定参数进行修改，避免软件故障的发生。固有故障主要是因系统硬件故障所造成的。例如，在电气自动化设备运行过程中，中控回路电气系统和润滑液压系统发生问题，容易导致电气自动化设备产生硬件故障，这种故障的维修难度较大。此外，由于电气自动化地线设置不合理或受到环境干扰等因素所造成的故障，也会引发冶金企业电气自动化设备发生内部故障和外部干扰故障。

3.2 非关联性故障

非关联性故障主要是指冶金企业电气自动化设备在运输、安装等过程中发生的故障，非关联性故障是电气自动化设备在运行过程中非本身的系统结构和软件问题所产生的故障，主要是由于人为因素操作不当所产生的故障。

4 电气自动化设备的故障诊断

4.1 提取设备故障特征

由于冶金企业电气自动化设备的故障发生类型所涉及的内容较多，不仅包含冶金自动化设备的状态检测、状态判断，而且包含问题的识别和故障的预测等等。因此，在对冶金企业电气自动化设备故障进行诊断时，需要对引起故障的异常因素、故障部位以及危险程度进行科学判断。在具体的诊断过程中，需要对电气自动化设备的故障发生类型进行分析，判断是否与生产功能有关，尤其需要对关键性指标进行监测，如分析冶金企业电气自动化设备的温度、异响情况和震动情况，掌握设备的运转速度、压力等参数，对识别和判断故障类型提供参考和依据，只有充分掌握冶金自动化设备故障的表现情况，才能够及时判断故障类型，进一步提高故障诊断效率，降低设备故障对企业造成的不利影响。

4.2 实施故障诊断分类

冶金企业自动化设备进行故障诊断过程中可以将其划分为简易故障诊断和精确故障诊断。

1）简易故障诊断主要是指设备维保人员和操作人员通过对设备故障的表现情况，通过观察判断故障位置。现场操作人员可以通过外形变化情况、声音情况判断故障，并采取有效方式进行及时处理。例如，通过监听运行设备的声音情况，判断电机轴承是否发生损坏。通过辩别气味，可以判断设备是否发生短路和烧焦。通过触摸设备的表面，可以判断设备是否存在过热情况[5]。

2）精确故障诊断主要是在冶金企业电气自动化设备发生复杂故障时，技术专家利用自动化检测技术对设备进行全方位的诊断，对故障发生的类型和部位进行精准判断，提出维修方案进行处理。

4.3 制定科学诊断流程

烧结厂作为冶金企业生产过程中的重要环节，对冶金企业自动化设备的运行发挥着至关重要的作用，如果不能对设备故障进行及时的诊断，会影响冶金企业的正常生产。一般情况下，在诊断电气自动化设备过程中，需要对冶金设备的数据进行采集处理，并对冶金设备的运行特征、状态进行检测。在诊断故障之后及时提出维修方案，聘请专业技术团队对冶金自动化设备进行定期维护和保养，从而提高电气自动化设备的诊断效率和维护质量。

5 冶金企业电气自动化设备的故障维护

对于冶金企业来说，要确保电气自动化设备的正常运转，需要定期对电气自动化设备进行日常巡检和定期点检，及时解决电气自动化初期运行过程中所产生的故障问题，确保电气自动化设备安全稳定运行。

在电气自动化的日常巡检工作中，工作人员要系统地了解电气自动化设备的零部件，全面掌握冶金企业电气自动化的运行情况。对于电气自动化设备分散分布的企业来说，通过日常巡检，不仅能够掌握电气自动化的运行零部件的运行情况，而且能够精准诊断故障原因。冶金企业要设置专门的巡检人员，对电气自动化设备进行日常巡检，判断电气自动化设备的运行情况是否符合相关标准，以便及时发现故障并掌握故障的相关参数，为之后冶金企业的点检工作提供帮助，也有利于后续的设备维修和保养。

定期点检主要是冶金企业按照一定的时间和检验标准对电气自动化设备进行定期性的检查和保养，从而及时发现电气自动化设备运行过程中的问题，并能够及时进行维修，从而使电气自动化设备保持正常运转。对于冶金企业电气自动化的定期点检人员来说，要掌握冶金企业电气自动化的运行情况，按照企业的检验标准定期对设备进行巡视和维护。针对电气自动化设备故障，要分析故障发生的原因和故障的相关参数，并提出相应的维修方案。主电气自动化设备出现故障主要是因大量尘土和污染物导电造成，因此，要对电气自动化设备进行日常清洁，避免导电问题发生。通过定期点检能够及时排除故障，要归纳总结故障发生的原因，为之后针对性维护提供依据。定期点检人员在对电气自动化设备进行维护过程中，应该对电气自动化设备的电源进行检查，确保电气自动化设备不出现短路故障问题。