鋼鐵企業動力能源設備管理的實踐與應用

王君寶

（新疆天山鋼鐵巴州有限公司，新疆巴音郭楞 600581）

0 引言

鋼鐵企業大規模發展，提高自動化、智能化水平，為促進高水平、高質量發展，應結合當前鋼鐵企業現狀，打破常規設備檢修管理模式，積極發揮能源設備管理重要作用[1]。設備管理指從鋼鐵企業經營現狀、戰略目標、發展規劃出發，包括調查研究、設計、規劃、采購、裝配、應用、檢修、維護等工作，貫穿到生產經營全過程，屬于一種綜合性經濟組織管理活動。

1 鋼鐵企業現階段動力能源設備檢修管理方法

1.1 預防性檢修管理

預防性檢修管理作為常用方法，在鋼鐵企業經營中發揮重要作用，包括對設備的檢查、測試、故障修復等。實施預防性檢修管理時，按照設備磨損情況，依據不同功能制定適宜性檢修計劃，不僅能夠減少設備故障，而且保護設備系統免于破壞性損傷。

1.2 預知性檢修管理

預知性檢修管理融合計算機技術、信息技術等，總結設備故障常發原因，采用先進的檢修技術。預知性檢修管理結合設備檢測數據、運行狀態分析，選取合適的檢修時間，包括對傳統檢修方法的創新。對于檢修方法的應用，應堅持資源和能源最低消耗為前提，切實提升設備安全性、經濟性和可靠性，是鋼鐵企業節省設備檢修費用的有效舉措。

預知性檢修管理優勢及價值主要體現在以下3 點：

（1）檢修時將儀器設備作為主要依據，是對檢修過程的預測性和合理性掌控。

（2）預知性檢修避免不必要重復操作，節省作業時間，有著高度清晰目標性。

（3）預知性檢修以先進技術為依托，采用自動化技術，避免大量人工操作，提高了對工作人員生命安全保護力度[2]。

比如，邯鋼三煉鋼廠，將自身運行模式與預知性檢修管理結合起來，對設備進行等級劃分，創建專門的設備檔案庫，從整體上把握設備動態，既能降低設備故障率，又增強管理工作的預知性，為企業生產經營活動創造良好條件。

1.3 主動性動力能源設備管理

主動性動力能源設備管理是在設備穩定運行基礎上，采取相關舉措，對現有或是可能出現的故障分析和預測，管理目標為控制設備故障。主動性動力能源設備管理方法，最早在美國提出并被運用，在設備運行過程中，主動檢修管理，以鏟除設備內部故障為根本目的，采取針對性措施，不斷延長設備使用周期。隨著科學技術的迅猛發展，鋼鐵企業選用的動力能源設備，在精密度上要求較為嚴格，如果精密控制程度不夠，會引發一系列設備故障，對精密器件采取主動分析，避免資源及能源浪費，促進設備的高效安全運行。

上述3 種動力能源設備管理方法有利有弊，以預知性檢修為例，雖重在節省設備成本費用、提高檢修率，但該方法需要結合檢修儀器功能，達到節省成本目的。經對數據的層層分析，先處理已經損害或者是影響生產活動的設備，依據輕重劃分原則，與鋼鐵企業經營關系不大的設備往后拖延維修周期。雖然可以減少成本支出，但應嚴格執行國家法律規定和行業標準，對壓力容器、電氣儀表、管道等采取定期檢測的方法[3]。

鋼鐵企業應認真總結現行檢修問題，認識到動力能源設備管理的重要性，針對管理機構不健全、管理制度不完善、設備超負荷工作等，依托先進技術，促進動力能源設備管理改革進程。

2 鋼鐵企業動力能源設備管理的實踐與應用

2.1 編制檢修模型

結合首鋼京唐設備應用情況，總結出先進性、大型化特點，創建設計指標，分析運行狀態，在編制動力能源設備檢修模型時，具體有以下2 點做法：

（1）編制檢修模型：依據企業設備運行狀態，創建周期性（年度、季度、月度）檢修計劃模型，確立檢修指標（檢修時間、檢修周期），按照設備常見故障，分析潛在隱患，制定有效應對策略。

（2）檢修項目安排：考慮到管控方式單一化，會使得“過維修”“欠維修”問題突出，在設備狀態管控手段，對原有設備點檢管理方法，做出創新性調整，依托先進的信息技術，將產品質量與設備管理工作緊密聯系起來。

2.2 檢修前準備

檢修前準備包括項目、時間、方案、物料、人員準備等工作。

（1）依據“設備—生產—維檢”原則，成立監管小組，實施組織準備，明確檢修項目，將設備配件與生產要求結合起來；按照能源系統，規劃好檢修操作時間，確保與生產活動相符。

（2）對年修中的所有項目都應堅持“回頭看”原則，對于物料準備，應采取專人負責，注意對貨品的安全性校驗。

（3）應加大對設備管理專項投入，確保人員充足，控制好外委人員進場工作，嚴格落實安全措施，除了基本的掛牌準備，還要規范安全交底作業，如有害介質防范現場標識等[4]。

2.3 檢修過程的實施

對于動力能源設備的檢修，應以維修作業、技術、點檢、油脂標號為基本標準，創建設備安全穩定運行為總方針，管控安全、質量、進度和費用。經對質量追蹤、責任追溯等手段聯合運用，根據企業實際運行情況，編寫檢修組織管理手冊，為全方位規范設備檢修管理奠定扎實基礎，逐步實現作業標準化、監督規范化和管理程序化。

因此，可利用互聯網信息技術，在設備檢修過程中，明確管理組織機構，創建ERP 系統，定期對主線項目、備件消耗加以匯總，堅持質量A 檢制，采取作業部和設備部聯合管理方法，期間一旦出現質量問題，形成質量日報，在層層驗收的前提下，創建實際評估與改進表。

2.4 檢修效果評價

在檢修操作完畢后，應及時對檢修效果進行評價，分析項目兌現率、項目執行、備件消耗等問題，如果是3 d 內產生的停機故障，應創建文明生產檢查體系。從整體上了解設備生產運行情況，分析潛在問題和不足，不斷改進原有體制。因此，為確保安全生產，鋼鐵企業應將納入績效考核制度。

2.5 持續改進

對于能源設備的管理，應采取持續改進的工作方法，既要實現設備管理信息化，又要打造TMP 管理體系，還要改進設備系統績效管理。因此，經優化鋼鐵企業動力能源設備管理，促進在自動控制的目標實現[5]。比如可視化熱采模型測控系統，采取蒸汽吞吐生產、蒸汽驅替采油、蒸汽輔助重力泄油技術（SAGD）、火燒油層開采技術，在測控系統中發揮主要作用。

測控系統的總體設計如圖1 所示，溫度傳感器為K 型熱電偶，多途徑、多渠道采集卡，主要包括電壓、電流、壓力、熱電偶信號等，采用RS485 通信，滿足多種通信功能，系統中獨立AD 芯片采樣和轉換，具有50 Hz 工頻抑制功能，經計算機界面操作，編程語言為VB6.0，滿足采集卡數據與IDL 共享，實時顯示IDL數字圖像。

圖1 測控系統總體設計

鋼鐵企業能源管理體系的檢修，需要明確核算單元，既要考慮生產系統（高爐、煉鋼、軋鋼等），又要管控輔助及附屬生產系統（動力、余熱利用、污泥、供水、機修等）。能源管理活動包括能源系統、生產管理、設備管理等，設備故障直接影響到能源運行效率，可結合實際情況，擴充和延伸能源管理范圍。同時，還要確定和持續更新能源績效參數，真實地反映用能情況，對于鋼鐵企業能源績效參數，包括直接測量和模型計算，直接測量含有排煙溫度、煙氣含氧量、工作介質壓力、液體流量，模型計算涉及單位產品綜合能耗、鍋爐熱效率。

通常鋼鐵企業與其他管理體系整合，形成“四位一體”管理體系，側重質量管理體系（ISO 9000）、環境管理體系（ISO 14000）、職業健康安全管理體系（ISO 18000）。

在鋼鐵企業質量持續改進中，規范組織能源管理，確保每輛運輸車的信息精準無誤，其檢測率達到100%；創建溝通機制，驗收人員和工作人員及時溝通，采取專項檢查形式，舉辦“質量相關基礎性工作專項檢查”，及時總結問題及不足，組織檢查督促整改。

經過質量改進體系的不斷完善，能源檢測及管理的合格率可控性增強，品位檢測程序穩定性能得到大幅度提升，已經較好地排除了死機問題，明確區分了各單位鋼鐵質量的相關責任，在各項制度嚴格監管和執行下，鋼鐵企業結合GB/T 23331—2020《能源管理體系要求及使用指南》，山東省鋼鐵企業噸鋼綜合能耗從2010 年的616.49 kg 標煤下降到2015 年的591.24 kg，初步形成精細化管理，但能源管理體系的構建是一個不斷發展持續改進的過程。

3 實踐案例分析

首鋼京唐公司根據自身設備，借鑒技術優勢及價值，從編制檢修模型、檢修項目安排、注重準備工作、檢修過程實施、檢修效果評價，創建出一套科學合理的設備檢修標準化管理模式。同時，在檢修過程中，公司編制檢修管理手冊，運用ERP 系統，跟進主線項目、備件消耗，采取質量A 檢制，從2013 年開始全部優化到半月修，熱軋生產檢修時間從原來的18 h 縮短到12 h，煉鋼、熱軋等生產線檢修模型更加先進。

4 結束語

鋼鐵企業動力能源設備管理，需要堅持“以人為本”，引入先進科學技術，貫徹可持續原則。同時還要與企業實際結合，促進設備管理工作的改革，實現設備自動化、智能化安全穩定運行。