銅精煉爐自動(dòng)化運(yùn)行常見故障預(yù)防研究

陳 博

（國家能源集團(tuán)花園電廠，新疆 哈密 839000）

1 銅精煉自動(dòng)控制

對(duì)于銅精煉工業(yè)企業(yè)來說，目前急需解決的問題是設(shè)備在生產(chǎn)過程中保證其運(yùn)行處于最佳狀態(tài)。銅精煉自動(dòng)控制，是通過利用現(xiàn)代自動(dòng)化裝置，對(duì)銅精煉生產(chǎn)運(yùn)行全過程實(shí)施有效監(jiān)控，自動(dòng)調(diào)節(jié)控制其生產(chǎn)流程，從而實(shí)現(xiàn)冶煉生產(chǎn)運(yùn)行的高效性、安全性、持續(xù)性。銅精煉自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要保證相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的安全性[1]。實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化，全面改善了金屬加工對(duì)人工操作依賴，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)提升銅精煉爐經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國快速發(fā)展，銅精煉爐自動(dòng)控制技術(shù)的容量不斷提升，對(duì)銅精煉的自動(dòng)化水平提出了較高的要求。同時(shí)銅精煉自動(dòng)化在冶煉行業(yè)發(fā)展中占據(jù)越來越重要的地位，這也對(duì)銅精煉爐自動(dòng)化的安全性能也提出了更高的要求。

2 銅精煉自動(dòng)化運(yùn)行常見故障及原因分析

測量模塊故障：銅精煉自動(dòng)化系統(tǒng)中，測量模塊故障會(huì)造成發(fā)電機(jī)組跳閘，影響運(yùn)行的穩(wěn)定性。測量模塊故障產(chǎn)生的原因以及應(yīng)對(duì)措施相對(duì)來說較為簡單。通常情況下，可以將測量模塊故障分為硬性故障與軟性故障。測量模塊硬性故障則需要更換模塊才能夠恢復(fù)工作；而軟性故障可以通過對(duì)模塊系統(tǒng)初始化進(jìn)使其恢復(fù)工作[2]。主控制器故障：一般來說，銅精煉自動(dòng)化系統(tǒng)中針對(duì)重要控制裝置，都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的冗余裝置，從而避免其發(fā)生機(jī)組調(diào)整故障。因此，主控制器故障通常為軟性故障，將系統(tǒng)設(shè)置初始化就可以使其恢復(fù)工作。如果發(fā)生機(jī)組調(diào)整故障，通常是由于機(jī)組雙機(jī)在切換過程中出現(xiàn)問題造成的[3]。DCS系統(tǒng)異常：銅精煉自動(dòng)化系統(tǒng)中，DCS系統(tǒng)是保護(hù)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，DCS系統(tǒng)發(fā)生異常的原因主要是由于其接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，或者是設(shè)備的安裝調(diào)試存在缺陷等因素影響，而造成DCS信號(hào)不穩(wěn)，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作，嚴(yán)重甚至?xí)斐蓹C(jī)組誤判而發(fā)生跳閘。DCS軟件故障：一般來說，當(dāng)DCS系統(tǒng)初始投入運(yùn)行時(shí)，其軟件運(yùn)行發(fā)生故障的可能性較大。DCS軟件故障后期很難查找故障原因，必須要對(duì)軟件有給長全面的了解與掌握，并且依靠工作人員較強(qiáng)的專業(yè)能力和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，分析故障原因。電源系統(tǒng)故障：DCS系統(tǒng)電源一般都是一比一的冗余式供電方式，以避免一路電源系統(tǒng)發(fā)生故障影響模塊正常工作。設(shè)備環(huán)境故障：環(huán)境的清潔度會(huì)對(duì)金屬冶煉DCS系統(tǒng)部分模塊造成影響，在一些模塊中設(shè)備對(duì)靜電、灰塵具有較高的靈敏度，一旦設(shè)備積灰或者受到強(qiáng)靜電干擾，則會(huì)造成其功能失靈[4]。因此需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備環(huán)境清潔度管理，做好電子室孔洞封堵和停機(jī)時(shí)的模塊清潔，但同時(shí)也需要注意靜電防護(hù)。

表1 銅精煉自動(dòng)化運(yùn)行常見故障及原因

3 銅精煉自動(dòng)化事故預(yù)防措施

（1）做好基礎(chǔ)工作。首先，加強(qiáng)設(shè)備采購環(huán)節(jié)管理，在采購過程中，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需求，對(duì)市場中的設(shè)備型號(hào)、性能等信息進(jìn)行對(duì)比分析，貨比三家選擇供應(yīng)商。在確定供應(yīng)商選擇過程中，需要加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)商資質(zhì)的審查，選擇產(chǎn)品質(zhì)量良好且具有較高穩(wěn)定性的供應(yīng)商，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。其次，隨著金屬冶煉自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備的更新?lián)Q代較快，在對(duì)新型設(shè)備的選擇與應(yīng)用過程中，需要重視設(shè)備運(yùn)行可靠性，盡可能避免選擇安全運(yùn)行少于一年的新型設(shè)備進(jìn)行大范圍應(yīng)用，尤其是自動(dòng)保護(hù)、聯(lián)鎖系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)備，這樣可以有效避免資源浪費(fèi)。最后，加強(qiáng)技術(shù)操作的科學(xué)化。提高銅精煉爐自動(dòng)化設(shè)備操作人員的專業(yè)技術(shù)能力，通過定期培訓(xùn)的方式，促進(jìn)其崗位專業(yè)能力的提升，并針對(duì)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生的故障，能夠做到及時(shí)、高效、適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的日常管理與維護(hù)，尤其是對(duì)一些保護(hù)設(shè)備的管理，對(duì)重要的自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)中信號(hào)增加冗余設(shè)置，從而加強(qiáng)對(duì)取樣相同的測點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行科學(xué)監(jiān)管與準(zhǔn)確判斷，為后續(xù)故障的診斷與維修奠定基礎(chǔ)。

（2）強(qiáng)化定期檢修。銅精煉爐自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中，除了要保證設(shè)備自身運(yùn)行的安全性，還需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備環(huán)境干擾的重視度，通過強(qiáng)化定期檢修，避免環(huán)境影響造成設(shè)備運(yùn)行事故。針對(duì)檢測出的設(shè)備故障，需要及時(shí)向相關(guān)負(fù)責(zé)人報(bào)告，并成立工作小組，及時(shí)解決設(shè)備故障，并針對(duì)故障原因進(jìn)行深入分析，以便于后期避免故障的重復(fù)發(fā)生。如果設(shè)備故障不能有效解決，則需要及時(shí)與供應(yīng)商取得聯(lián)系，協(xié)商維修事宜。

（3）規(guī)范管理制度。首先，制定銅精煉爐自動(dòng)化設(shè)備故障應(yīng)急措施，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況做好運(yùn)行事故防范，盡可能降低設(shè)備故障對(duì)整體運(yùn)行穩(wěn)定性的影響。其次，建立完善的設(shè)備操作規(guī)范管理制度，要求設(shè)備操作人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，通過規(guī)范管理制度，對(duì)其操作行為進(jìn)行約束，避免人為操作因素引起設(shè)備運(yùn)行故障而導(dǎo)致事故發(fā)生。同時(shí)，規(guī)范設(shè)備檢修流程，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，通過引進(jìn)在線監(jiān)測等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施跟蹤監(jiān)測，并以此為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，有效防范事故風(fēng)險(xiǎn)。最后，加強(qiáng)對(duì)金屬冶煉自動(dòng)化設(shè)備常見故障的分析與掌握，以及做好突發(fā)事故的應(yīng)對(duì)措施，從而避免常見故障，及時(shí)有效應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)監(jiān)測技術(shù)的引進(jìn)，通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)施監(jiān)控，尋找故障發(fā)生的原因并進(jìn)行有效分析，從而為設(shè)備運(yùn)行的可靠性提供保障。

（4）加強(qiáng)對(duì)銅精煉設(shè)備電源的科學(xué)管理。銅精煉設(shè)備自動(dòng)化電源系統(tǒng)故障對(duì)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。例如，在大多數(shù)冶金自動(dòng)化設(shè)備中，存在較多的大功率設(shè)備，運(yùn)行過程中，可能會(huì)存在較強(qiáng)的震動(dòng)，從而導(dǎo)致電源線發(fā)生松動(dòng)，造成電源系統(tǒng)接觸不良，進(jìn)而產(chǎn)生電源系統(tǒng)故障，甚至?xí)l(fā)生電路被燒等問題，對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。因此，相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對(duì)電源的科學(xué)管理，在設(shè)備運(yùn)行前后對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行有效檢查，避免故障產(chǎn)生。

4 總結(jié)

在銅精煉自動(dòng)化系統(tǒng)中，涉及到的設(shè)備種類較多且技術(shù)復(fù)雜，使得設(shè)備在運(yùn)行中事故的發(fā)生率相應(yīng)的增加，影響銅精煉爐生產(chǎn)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。因此，設(shè)備管理人員必須加強(qiáng)對(duì)事故的分析與預(yù)防，在日常工作中重視對(duì)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行安全性、可靠性的管理，對(duì)我國金屬冶煉行業(yè)的整體發(fā)展提供重要保障，從而推動(dòng)我國金屬冶煉行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。