呂明璽

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司 煉鐵項(xiàng)目部，山東 日照276800）

1 前 言

近幾年鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，面對(duì)嚴(yán)峻的生產(chǎn)形勢(shì)，只有不斷降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)備利用率，才能保證生產(chǎn)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司煉鐵廠和燒結(jié)廠的重組，整合后的煉鐵廠擁有“6高爐、4燒結(jié)機(jī)、2爐窯”共計(jì)12條生產(chǎn)線。由于歷史原因造成生產(chǎn)區(qū)域分散、設(shè)備裝備水平參差不齊，而且隨著人員分流和職工隊(duì)伍的老化，設(shè)備的維護(hù)和檢修工作管理難度加大。在設(shè)備管理中，存在一些問(wèn)題：一是設(shè)備有效作業(yè)率較低，運(yùn)行不高效；二是設(shè)備維修費(fèi)用較高，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。為此，探索創(chuàng)新實(shí)施曲線化維修模式，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，取得了較好的效果。

圖1 設(shè)備故障“浴盆曲線”

2 曲線化維修模式的主要做法

曲線化維修模式是指采用設(shè)備故障率曲線分析不同設(shè)備維修模式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合設(shè)備的實(shí)際情況，確定對(duì)關(guān)鍵設(shè)備采用狀態(tài)維修方式，對(duì)非關(guān)鍵設(shè)備等采用計(jì)劃維修等方式，從而降低設(shè)備故障率，節(jié)約維修成本。

2.1 分析設(shè)備故障率曲線特點(diǎn)

根據(jù)設(shè)備故障率統(tǒng)計(jì)，大部分機(jī)械設(shè)備故障率曲線如圖1所示。按照這種故障曲線，將設(shè)備故障率隨時(shí)間的變化大致分早期故障期、偶發(fā)故障期和耗損故障期。

1）早期故障期。又稱磨合期，在此期間，開(kāi)始的故障率很高，但隨時(shí)間的推移，故障率迅速下降。此期間發(fā)生的故障主要是設(shè)計(jì)、制造上的缺陷所致或使用不當(dāng)所造成的［1］。

2）偶發(fā)故障期。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，設(shè)備故障率大致處于穩(wěn)定狀態(tài)。在此期間，故障率比較低，這是設(shè)備的正常工作期或最佳狀態(tài)期。在此期間發(fā)生的故障多為使用不當(dāng)及維修不力產(chǎn)生的，可以通過(guò)改進(jìn)管理和維護(hù)保養(yǎng)使故障率降到最低。

3）耗損故障期。在設(shè)備使用后期，由于設(shè)備零部件的磨損、疲勞、老化、腐蝕等，故障率不斷上升。

根據(jù)以上分析，可以明顯得出結(jié)論：在理論上，如果在耗損故障期開(kāi)始時(shí)進(jìn)行大、中修，可經(jīng)濟(jì)而有效地降低故障率。

例如：老區(qū)配料室雙螺旋給料機(jī)。

早期故障期：其傳動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始設(shè)計(jì)采用鏈傳動(dòng)，由于鏈條伸縮性大，平穩(wěn)性差，時(shí)常出現(xiàn)掉鏈等情況，并且電機(jī)與第一個(gè)螺旋用鏈條連接，第一個(gè)螺旋再與第二個(gè)螺旋用鏈條連接，這樣無(wú)異于增加了故障的發(fā)生概率。

偶發(fā)故障期：后來(lái)對(duì)其進(jìn)行了改造，改造后，單電機(jī)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)改為雙電機(jī)（Y112M-4 4 kW）聯(lián)軸器傳動(dòng)系統(tǒng)，大大增加了傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，雙電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)使兩套螺旋互不影響，降低了故障停機(jī)率。

耗損故障期：設(shè)備使用后期由于設(shè)備的磨損、疲勞、老化等原因，設(shè)備出現(xiàn)電機(jī)故障、聯(lián)軸器磨損等問(wèn)題，使故障率不斷上升。

2.2 根據(jù)故障率曲線確定維修方式

2.2.1 不同設(shè)備維修方式的對(duì)比分析

計(jì)劃維修方式作為一種預(yù)防性維修方式，在設(shè)備維修方面已普遍使用，較好地保證了設(shè)備保持良好狀態(tài)。一方面，此方式可以及時(shí)地恢復(fù)設(shè)備的工作能力，預(yù)防可能發(fā)生的事故；另一方面，可以預(yù)先安排設(shè)備的使用和檢修時(shí)間，準(zhǔn)備好維修所需的人力、物力等；也縮短了維修時(shí)間，提高了維修質(zhì)量［2］。

狀態(tài)維修方式是指根據(jù)設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷提供的信息，判斷設(shè)備的劣化程度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修。采用設(shè)備狀態(tài)維修可以及時(shí)掌握故障隱患并消除，從而提高設(shè)備完好率和利用率，提高設(shè)備維修工作質(zhì)量和節(jié)省各種費(fèi)用，提高總體效益。

在計(jì)劃維修方式下，設(shè)備故障率遵循“浴盆曲線”。在進(jìn)行預(yù)防性維修時(shí)，必須準(zhǔn)確地找到拐點(diǎn)，這樣才可避免過(guò)剩維修或維修范圍的擴(kuò)大，獲得最佳的效益。但是，設(shè)備的壽命周期與設(shè)備的使用環(huán)境、人員素質(zhì)、維護(hù)保養(yǎng)等因素密切相關(guān)，科學(xué)地確定設(shè)備的壽命有一定難度，因此設(shè)備很難真正完全實(shí)施計(jì)劃維修。

在狀態(tài)維修方式下，一方面，對(duì)部分關(guān)鍵設(shè)備可以采用設(shè)備診斷技術(shù)進(jìn)行維修，其余設(shè)備不具備監(jiān)測(cè)條件；同時(shí)，監(jiān)測(cè)診斷作為一種新技術(shù)，本身還處于不斷發(fā)展和完善之中。另一方面，如果對(duì)所有設(shè)備都采用狀態(tài)維修方式，需要很大的經(jīng)濟(jì)投入。這些診斷設(shè)備只在內(nèi)部使用，使用率低，部分維修資源平時(shí)可能閑置，造成維修成本大大提高，經(jīng)濟(jì)性較低。

2.2.2 多種方法促進(jìn)曲線化維修

根據(jù)故障曲線理論及不同維修方式的比較，經(jīng)過(guò)探索實(shí)施以下的維修策略：

1）根據(jù)設(shè)備重要程度進(jìn)行分類。采用ABC分類法，根據(jù)設(shè)備的重要程度對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類。A類設(shè)備數(shù)量少，所起的作用大，大約占總數(shù)的10%左右，這類設(shè)備工藝流程復(fù)雜，是檢修設(shè)備過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備。B類是日常生產(chǎn)中所起作用較小的非關(guān)鍵設(shè)備，占設(shè)備總量的85%左右。C類設(shè)備是不常用設(shè)備，占設(shè)備總量的 5%左右［3］。

以燒結(jié)礦生產(chǎn)線為例，A類設(shè)備包括燒結(jié)主機(jī)、給料裝置、冷卻機(jī)、混合機(jī)、燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)、35 kV變電站等；B類設(shè)備包括皮帶系統(tǒng)、梭式布料器、振動(dòng)篩、四輥破碎機(jī)、板式給礦機(jī)、燃料系統(tǒng)、熔劑系統(tǒng)、鋪底料系統(tǒng)、成品礦輸送系統(tǒng)、返礦輸灰系統(tǒng)等；C類設(shè)備包括卸灰閥、臺(tái)車備件、潤(rùn)滑系統(tǒng)等。

以回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦生產(chǎn)線為例，A類設(shè)備包括鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、主抽風(fēng)機(jī)、耐熱風(fēng)機(jī)、環(huán)冷機(jī)、轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)、磨機(jī)、造球機(jī)等；B類設(shè)備包括皮帶系統(tǒng)、加濕機(jī)、提升機(jī)、圓盤給料機(jī)、稱重給料機(jī)、刮板機(jī)等；C類設(shè)備包括烘干旁路、磨機(jī)旁路等。

2）對(duì)于A類設(shè)備，采用狀態(tài)維修方式。A類設(shè)備一旦發(fā)生故障，會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線正常生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。因此要求這類設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，有非常高的可靠性，對(duì)這些關(guān)鍵設(shè)備采用狀態(tài)維修方式，變計(jì)劃維修為針對(duì)維修，可大幅度降低維修工作量和維修費(fèi)用。

例如：燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)，是燒結(jié)機(jī)的抽風(fēng)助燃設(shè)備，可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)知道油壓、進(jìn)出油油溫、風(fēng)壓、電流等，而設(shè)備正常運(yùn)行的各種參數(shù)都有一定的取值范圍，當(dāng)某一個(gè)或多個(gè)參數(shù)超出正常范圍時(shí)，檢測(cè)設(shè)備就會(huì)發(fā)出預(yù)警，這樣就會(huì)隨時(shí)知道設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，避免重大事故的發(fā)生。

2）對(duì)于B類設(shè)備，參考故障信息是決定設(shè)備維修方式的基礎(chǔ)。設(shè)備故障信息主要包括設(shè)備的故障次數(shù)和故障結(jié)果兩方面的統(tǒng)計(jì)資料。對(duì)停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、頻率高的設(shè)備，采用計(jì)劃維修，徹底消除故障。對(duì)停機(jī)頻率低但一旦停機(jī)需要延續(xù)較長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間的設(shè)備，應(yīng)對(duì)造成故障停機(jī)的過(guò)程和原因進(jìn)行分析，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷，采用狀態(tài)維修方式。對(duì)停機(jī)頻率高、停機(jī)時(shí)間短的設(shè)備采取的維修策略是提高操作人員的技能水平，由其實(shí)時(shí)處理該類故障。

例如：冷礦篩，是燒結(jié)礦的篩分設(shè)備，冷礦篩經(jīng)常故障停機(jī)，主要是篩子軸承經(jīng)常損壞，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行。針對(duì)這種情況采取的措施是加強(qiáng)專業(yè)點(diǎn)檢，由經(jīng)驗(yàn)豐富的員工加大對(duì)其監(jiān)測(cè)力度。從篩子的振動(dòng)情況，主要通過(guò)聲音和測(cè)溫儀，了解到篩子的運(yùn)行情況，并且對(duì)這種設(shè)備建立設(shè)備故障信息臺(tái)帳，總結(jié)此類設(shè)備的故障信息，增加此類設(shè)備的故障診斷信息和經(jīng)驗(yàn)。

3）對(duì)于C類設(shè)備，因其不常用且故障頻率很低，采取的維修方式是用前檢查。

例如：大煙道卸灰閥，是大煙道的放灰設(shè)備，此類設(shè)備即使故障，對(duì)于生產(chǎn)也沒(méi)有太大的影響，并且設(shè)備故障率很低，可以采取隨壞隨修的維修策略，這樣即最大限度地增加了設(shè)備的使用壽命，節(jié)約了成本，也減少了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 曲線化維修模式實(shí)施效果

自實(shí)施曲線化維修模式以來(lái)，山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司煉鐵廠6座高爐均實(shí)現(xiàn)了8個(gè)月設(shè)備故障休風(fēng)率為0的目標(biāo)，4臺(tái)燒結(jié)機(jī)也實(shí)現(xiàn)了7個(gè)月設(shè)備0故障，豎爐實(shí)現(xiàn)了8個(gè)月設(shè)備0故障，回轉(zhuǎn)窯實(shí)現(xiàn)了10個(gè)月設(shè)備0故障。6座高爐工藝設(shè)備故障休風(fēng)率為0.027%，設(shè)備故障慢風(fēng)率0.01%；4臺(tái)燒結(jié)機(jī)設(shè)備故障停機(jī)率為0.21%；豎爐設(shè)備故障休風(fēng)率為0.12%；回轉(zhuǎn)窯故障停機(jī)率為0.06%。均達(dá)到歷史最好水平。設(shè)備故障停機(jī)率、休慢風(fēng)率指標(biāo)，低于同行業(yè)平均水平，實(shí)現(xiàn)了全年較大設(shè)備事故為0的目標(biāo)。

4 結(jié) 語(yǔ)

參考文獻(xiàn)：

適應(yīng)性維修模式的產(chǎn)生，必定需要特定市場(chǎng)環(huán)境的孕育。當(dāng)前鋼鐵市場(chǎng)持續(xù)低迷，只有不斷降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)備利用率，才能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。而曲線化維修正是適應(yīng)這一市場(chǎng)的需求，產(chǎn)生的新型維修模式。山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司煉鐵廠通過(guò)1 a的生產(chǎn)實(shí)踐證明，曲線化維修模式最大程度地降低了設(shè)備故障率，節(jié)約了維修成本，對(duì)維修模式的不斷創(chuàng)新和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的意義。

［1］ 李葆文，徐保強(qiáng).規(guī)范化的設(shè)備維修管理：SOON［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：26-58.

［2］ 李葆文.設(shè)備管理新思維新模式［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：69-151.

［3］ 張琦.現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備維修質(zhì)量管理概論［M］.北京：北方交通大學(xué)出版社，2004：99-121.