郭炳偉

（中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東深圳 512300）

0 引言

大型冶金單位在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)系統(tǒng)高爐大富氧與轉(zhuǎn)爐的使用頻次和運(yùn)行節(jié)奏日益加快，提供穩(wěn)定的能源介質(zhì)供應(yīng)是確保生產(chǎn)工作順利進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)[1-2]。在高爐、轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)和運(yùn)行過程中，壓縮空氣與氧氣是重要的介質(zhì)能源?？辗衷O(shè)備主要損耗電能，相關(guān)企業(yè)為了保障空分設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定與可靠[3-4]，促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)與環(huán)保，加強(qiáng)空分設(shè)備的管理具有一定的迫切性。結(jié)合以往的管理實(shí)踐，在某鋼鐵公司的多年空分設(shè)備管理實(shí)踐中，對(duì)原有的管理方法和管理模式進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化[5-6]，并總結(jié)出一些獨(dú)特的空分設(shè)備管理模式，通過分析設(shè)備運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)設(shè)備管理的影響，為企業(yè)持續(xù)性生產(chǎn)提供重要的保障，也為企業(yè)的未來發(fā)展打好基礎(chǔ)。

1 可靠性管理

充分了解空分設(shè)備的特點(diǎn)，以設(shè)備全壽命管理與精細(xì)化管理為工作目標(biāo)，應(yīng)用TPM（Total Productive Maintenance，全員生產(chǎn)維護(hù)）管理模式，構(gòu)建一套規(guī)范和科學(xué)的空分設(shè)備管理體系，整個(gè)管理體系權(quán)責(zé)分明、結(jié)構(gòu)與流程更加清晰與合理，屬于一種新型的改進(jìn)管理模式，深入研究設(shè)備的特點(diǎn)，以主要設(shè)備為重點(diǎn)管理對(duì)象，注重基礎(chǔ)設(shè)備的科學(xué)管理。管理人員注重安全管理和提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，開展定期的檢修與保養(yǎng)工作，重視設(shè)備的故障預(yù)防，將預(yù)防與檢修進(jìn)行有效的結(jié)合，合理把控檢修與維修時(shí)間，制定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與維修模式共存的個(gè)性化設(shè)備維修策略，能夠滿足設(shè)備的維修與管理需求，為保障設(shè)備的穩(wěn)定性與安全性提供運(yùn)行指標(biāo)參考。

加強(qiáng)設(shè)備管理的目的在于提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，所以設(shè)備可靠性管理應(yīng)該滿足所有保障指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行中更加可靠且無故障。設(shè)備運(yùn)行可靠性具體是指設(shè)備在運(yùn)行過程中時(shí)間層面的穩(wěn)定程度，在一定的時(shí)間范圍內(nèi)設(shè)備沒有發(fā)生故障且故障發(fā)生率很低，設(shè)備固有可靠性與使用可靠性構(gòu)成設(shè)備的可靠性，設(shè)備固有可靠性是指在設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)以及安裝到后期運(yùn)行過程具備一定的可靠性，具有一定的先天特點(diǎn)。而設(shè)備使用可靠性是指在設(shè)備的具體運(yùn)行中表現(xiàn)出來的可靠性，排除固有可靠性因素的影響，還要綜合考量設(shè)備維修與保障層面的影響因素。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行可靠性的管理目標(biāo)，相關(guān)科研人員加強(qiáng)設(shè)備客觀規(guī)律與固有特性的研究，并總結(jié)出浴盆曲線理論與全壽命周期的管理。

（1）浴盆曲線理論分析。設(shè)備在使用生命周期內(nèi)的故障發(fā)生率具有一定變化性特點(diǎn)，主要分故障發(fā)生初始期、偶然故障發(fā)生期、損耗故障發(fā)生期。整體結(jié)構(gòu)曲線類似浴盆結(jié)構(gòu)，所以被稱為“浴盆曲線”（圖1）?？辗衷O(shè)備中的大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備在使用5～8 年時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損與劣化，維修周期確定在5～8 年，空分設(shè)備的整體故障曲線變化呈現(xiàn)浴盆狀，因此，在設(shè)備管理工作中，應(yīng)該取消定期大修的程序，取而代之的是項(xiàng)修組合。

圖1 空分設(shè)備“浴盆曲線”

（2）全壽命周期管理模式。全壽命周期管理模式主要涵蓋3方面的內(nèi)容：分別是全壽命周期內(nèi)的費(fèi)用管理、浴盆曲線不同周期的管理特色、三維空間全壽命周期管理（圖2）。在空分設(shè)備日常管理中，秉承不斷優(yōu)化的積極主動(dòng)管理與維修策略，出現(xiàn)可靠性維修策略和理論。

圖2 設(shè)備全壽命周期管理結(jié)構(gòu)

（3）可靠性維修策略理論分析。實(shí)行可靠性維修的最終目標(biāo)是促使維修人員掌握更多詳細(xì)的設(shè)備信息，并采取積極的措施避免設(shè)備發(fā)生故障。設(shè)備的管理工作應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的策略開展和進(jìn)行，采用可靠性維修策略的優(yōu)點(diǎn)是影響設(shè)備的可用率，減少維修費(fèi)用，促進(jìn)企業(yè)設(shè)備安全運(yùn)行，提高生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益。掌握全面的設(shè)備信息，制定科學(xué)合理的維修模式，促進(jìn)空分設(shè)備維修管理向現(xiàn)代化方向轉(zhuǎn)變。主要工作層面包括預(yù)知維修，預(yù)防維修、計(jì)劃維修與事后維修等。以可靠性維修作為主要維修策略，能夠取得良好的綜合效果，所以在具體的策略實(shí)施階段應(yīng)該保持策略平衡（圖3）。

圖3 維修策略的平衡示意

2 空分設(shè)備可靠性維修策略

以某鋼廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為例，充分了解空分系統(tǒng)的設(shè)備重要性以及特點(diǎn)。空分設(shè)備按照大型關(guān)鍵設(shè)備的分類，可以劃分為高壓大電機(jī)、大型離心式壓縮機(jī)組、變壓器設(shè)備、儀表控制、公輔水系統(tǒng)等。對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)管理。如果設(shè)備整體運(yùn)行狀態(tài)良好，可以滿足一線生產(chǎn)的用氣需求，將非計(jì)劃停機(jī)率控制在0.05%之內(nèi)，在行業(yè)中處于較好水平。

（1）做好設(shè)備的潤滑管理。做好設(shè)備的潤滑，可以降低故障發(fā)生率70%以上，結(jié)合設(shè)備對(duì)潤滑油的需求，選擇合適的潤滑油，做好潤滑物質(zhì)的成份檢測(cè)，并定期更換潤滑油，保障機(jī)械各部分潤滑效果優(yōu)良。

（2）開展大型設(shè)備的點(diǎn)檢。要重視大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備的精密點(diǎn)檢，形成檢測(cè)報(bào)告，收集相關(guān)頻譜分析數(shù)據(jù)，為后期的維修與預(yù)防維修工作的開展提供依據(jù)。并加強(qiáng)數(shù)據(jù)的分析，判斷故障隱患情況。

（3）制定設(shè)備維修計(jì)劃。目的是保障空分設(shè)備的運(yùn)行性能良好，在一定的運(yùn)行周期內(nèi)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，以浴盆曲線的相關(guān)理論作為依據(jù)和參照，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備檢修操作規(guī)程，制定5～8 年的項(xiàng)修規(guī)劃，對(duì)深冷空分裝置以10 年為項(xiàng)修周期。

（4）落實(shí)全壽命管理策略。設(shè)備制造過程中，注重設(shè)備本身質(zhì)量的提升，同時(shí)以后期的質(zhì)量管理和維修為基本保障，促進(jìn)空分設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)全程的設(shè)備管控狀態(tài)。

（5）大型壓縮機(jī)禁止超負(fù)荷運(yùn)行。以設(shè)備的功率為參照，保持其合理與科學(xué)的運(yùn)行狀態(tài)。

（6）禁止取消設(shè)備原保護(hù)功能。禁止取消設(shè)備原保護(hù)功能是實(shí)現(xiàn)設(shè)備長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)，可以對(duì)設(shè)備的全程運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)控，包括設(shè)備的聯(lián)鎖報(bào)警、溫度測(cè)試等。工作人員禁止修改功能指令，同時(shí)，相關(guān)的儀器和儀表需要做好定期校驗(yàn)和更換工作，保障測(cè)量儀器的準(zhǔn)確度，避免發(fā)生檢測(cè)誤差造成設(shè)備故障。

（7）做好設(shè)備的階段性管理工作。掌握設(shè)備運(yùn)行環(huán)境以及氣候因素，在不同的季節(jié)開展針對(duì)性管理工作，例如在梅雨季節(jié)和高溫季節(jié)，應(yīng)該做好電氣設(shè)備與大型空壓機(jī)的疏水工作，提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。

3 設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的管理分析

空分設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性指在設(shè)備的運(yùn)行過程中是否能達(dá)到應(yīng)具備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，推進(jìn)設(shè)備經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的進(jìn)步，在鋼鐵企業(yè)發(fā)展與生產(chǎn)過程中，會(huì)配備與企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)相符的生產(chǎn)設(shè)備，推行行業(yè)的主流技術(shù)，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)日益走向成熟，特別是近些年來一些高科技設(shè)備和產(chǎn)品的問世，對(duì)設(shè)備經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)產(chǎn)生顛覆性影響和改變。促進(jìn)裝置系統(tǒng)流程的優(yōu)化與完善具有一定的必然性，總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，緊跟時(shí)代科技發(fā)展的潮流，進(jìn)一步提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，作好原裝置的技術(shù)升級(jí)與改造，注重設(shè)備使用過程與使用管理的控制。

4 空分設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的管理實(shí)踐效果分析

在某鋼廠生產(chǎn)企業(yè)，加強(qiáng)空分設(shè)備管理，深度挖掘管理中的問題，結(jié)合自身設(shè)備的使用現(xiàn)狀的相關(guān)指標(biāo)，加強(qiáng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的管理，作好老設(shè)備與系統(tǒng)的改造，使其功能得到優(yōu)化，提升整體系統(tǒng)的運(yùn)行指標(biāo)。

（1）水循環(huán)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性管理。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)冷卻水的溫度下調(diào)3 ℃，使空分空壓系統(tǒng)的能耗有所降低，一般在夏季，冷卻水的供給以及水溫影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與改造，使用高效節(jié)能的冷卻設(shè)備。

（2）對(duì)煉鐵高爐系統(tǒng)大富氧提升進(jìn)行節(jié)能改造。結(jié)合高爐與轉(zhuǎn)爐的用氧情況分析，以及實(shí)際用氧量的需求，對(duì)企業(yè)的設(shè)備配置進(jìn)行分析。

為了對(duì)供氧壓力進(jìn)行分級(jí)供應(yīng)，在極限情況下也能滿足設(shè)備與系統(tǒng)的用氧需求，技術(shù)人員應(yīng)該制定高爐富氧系統(tǒng)的優(yōu)化流程以及改造方案，選擇低壓與中壓氧氣組合供氧的模式，對(duì)原有的供氧系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改造。通過實(shí)踐的成效分析，每年系統(tǒng)節(jié)能效益可達(dá)1780 萬元，提升氧氣設(shè)備的運(yùn)行安全系數(shù)。

（3）優(yōu)化空分設(shè)備系統(tǒng)的流程阻力。促進(jìn)蒸汽能源得到有效的利用，提高能源的利用率，推行高效節(jié)能的蒸汽設(shè)備，利用高效的專利產(chǎn)品對(duì)原有加熱器進(jìn)行改造與更換，經(jīng)過改造，對(duì)其進(jìn)行投用，每年的節(jié)能效益高達(dá)263 萬元，提升設(shè)備本質(zhì)性能更加安全，延長設(shè)備的使用壽命，綜合節(jié)能效益為每年330 萬元。

5 結(jié)束語

科技創(chuàng)新是促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升的重要手段，企業(yè)加強(qiáng)設(shè)備的創(chuàng)新管理是提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定與可靠的重要途徑。對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。所以在設(shè)備管理工作中，應(yīng)該注重設(shè)備的升級(jí)與創(chuàng)新，空分機(jī)的不同系統(tǒng)之間具有一定關(guān)聯(lián)性，具有很高的契合度，所以要求設(shè)備管理技術(shù)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)高度的融合，圍繞設(shè)備的使用需求和性能，不斷完善管理模式，探索出具有中國特色的設(shè)備管理模式。