郁國強,張寶剛,董克忠,趙小雷
現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)設(shè)備正日益向大型化、連續(xù)化和自動化方向發(fā)展,水泥生產(chǎn)線要想保持較高的運轉(zhuǎn)質(zhì)量,必須首先保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行,特別是大型主機設(shè)備的運轉(zhuǎn)率直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。我公司目前擁有一條4 000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線,近幾年來,公司在設(shè)備精細(xì)化、智能化管理方面做了許多探索工作,為該生產(chǎn)線設(shè)備的長期安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)提供了可靠保證,未發(fā)生過因大型設(shè)備故障造成的停窯事故。本文總結(jié)了我公司設(shè)備管理的經(jīng)驗,與同行探討。
為便于掌握水泥生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài),保障設(shè)備的穩(wěn)定運行,我公司設(shè)立了崗位日常巡檢制度,這是整個設(shè)備管理的基礎(chǔ)工作。巡檢的目的在于掌握真實有效的設(shè)備運行狀態(tài),記錄設(shè)備的運行信息,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的異常和潛在的設(shè)備隱患,以便及時采取對策,將故障消滅在萌芽狀態(tài),實現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)和穩(wěn)定運行。巡檢制度具體措施如下:
崗位巡檢是整個巡檢作業(yè)的基礎(chǔ),規(guī)范統(tǒng)一的巡檢標(biāo)準(zhǔn)是保證巡檢質(zhì)量的前提條件,可實現(xiàn)事半功倍的巡檢效果。我公司由生產(chǎn)部門組織技術(shù)人員在原有的設(shè)備巡檢表基礎(chǔ)上,制定了較為詳細(xì)的設(shè)備巡檢規(guī)范,對設(shè)備的巡檢部位、內(nèi)容及巡檢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了補充說明,明確了臨界報警值和危險告警范圍,增加了必要的細(xì)節(jié)描述,比如風(fēng)機軸承及聯(lián)軸器有無異音、地腳螺栓有無松動、殼體有無破損或漏風(fēng)等。完善后的巡檢標(biāo)準(zhǔn)更加具有實際應(yīng)用價值,表1為高溫風(fēng)機部分巡檢標(biāo)準(zhǔn)。
為了保證巡檢制度得到貫徹落實,確保巡檢作業(yè)數(shù)據(jù)真實有效,我們在各車間實行副巡、主巡、車間巡三級巡檢的閉合管理方式。副巡負(fù)責(zé)對照設(shè)備巡檢表各項內(nèi)容進(jìn)行巡檢并填寫登記,主巡負(fù)責(zé)對當(dāng)班填表質(zhì)量進(jìn)行檢查統(tǒng)計并組織處理所發(fā)現(xiàn)的問題,確保巡檢中遇到的設(shè)備隱患處理及時,做到“設(shè)備隱患不過夜”。車間設(shè)備管理人員負(fù)責(zé)定期對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行抽檢,如發(fā)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的填寫與現(xiàn)場實際運行數(shù)據(jù)不相符,應(yīng)及時對責(zé)任人進(jìn)行處罰,保證當(dāng)班巡檢質(zhì)量。通過三級巡檢閉合管理的有效運轉(zhuǎn),基本杜絕了數(shù)據(jù)造假的問題,巡檢數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性大大提高。
表1 高溫風(fēng)機部分巡檢標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)備的維護(hù)管理必須建立在巡檢與日常監(jiān)護(hù)相結(jié)合的基礎(chǔ)之上。單一的巡檢雖可有效掌握整條生產(chǎn)線設(shè)備的運行狀態(tài),但是巡檢作業(yè)具有流動性、不連續(xù)性,缺乏對單機設(shè)備的保養(yǎng)和運行狀況的跟蹤,導(dǎo)致設(shè)備整體保養(yǎng)水平不高。而單一的區(qū)域崗位包機制度則會造成眾多設(shè)備的保養(yǎng)水平參差不齊,設(shè)備故障不能及時處理進(jìn)而影響生產(chǎn)。我公司在引入巡檢制度的同時,并沒有完全摒棄原有的區(qū)域崗位包機制度,車間將設(shè)備包機到巡檢人員,巡檢人員按照《設(shè)備巡檢標(biāo)準(zhǔn)》負(fù)責(zé)設(shè)備的日常巡檢及設(shè)備保養(yǎng),同時管理人員參與每天一次的專業(yè)巡檢并負(fù)責(zé)匯總、監(jiān)督處理當(dāng)天發(fā)現(xiàn)的設(shè)備隱患。
目前,在水泥企業(yè)的巡檢作業(yè)中,仍然以粗放型巡檢作業(yè)為主,其缺點在于巡檢數(shù)據(jù)繁多龐雜,無法直接反映設(shè)備運行的狀況,無法全面記錄設(shè)備的運行狀態(tài),且巡檢數(shù)據(jù)無法與現(xiàn)有的DCS運行數(shù)據(jù)無縫對接,無法實現(xiàn)對設(shè)備運行缺陷的快速診斷。水泥企業(yè)的主機設(shè)備載荷大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、干擾信號多,采用常規(guī)測量方式測出的巡檢數(shù)據(jù),主觀因素影響大,無法有效保證巡檢質(zhì)量,這是水泥企業(yè)設(shè)備巡檢和狀態(tài)監(jiān)測面臨的最大難題。
要保證生產(chǎn)線的安全穩(wěn)定運行,必須具備快速準(zhǔn)確診斷主機設(shè)備故障的能力。我公司引入的智能設(shè)備點巡檢系統(tǒng)就具有故障快速診斷的能力。點巡檢作業(yè)通過振動測量、溫度測量、射頻卡識別、觀察量收集、手抄量收集、圖像采集等,獲得大量的點巡檢數(shù)據(jù)。點巡檢設(shè)備將數(shù)據(jù)記錄并上傳,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,并在服務(wù)器上對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析,生成各類報表,此外還對生產(chǎn)線設(shè)備運行中潛在的異常情況進(jìn)行預(yù)警,大大降低設(shè)備故障率,水泥生產(chǎn)運行管理水平大幅提高。
智能設(shè)備點巡檢系統(tǒng)由服務(wù)器、手持點巡檢終端、管理工作站和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成,拓?fù)鋱D如圖1所示。首先服務(wù)器按照系統(tǒng)設(shè)置的巡檢周期自動生成巡檢任務(wù)并發(fā)送到手持巡檢終端。然后巡檢人員通過手持設(shè)備上的射頻信號卡自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù),對照巡檢標(biāo)準(zhǔn)逐項完成巡檢任務(wù)并錄入信息后自動上傳到系統(tǒng)服務(wù)器中。系統(tǒng)服務(wù)器根據(jù)巡檢數(shù)據(jù)自動生成統(tǒng)計分析表,將其中的報警和故障信息推送給相關(guān)人員,并生成保修單和維修單。
本系統(tǒng)是為水泥企業(yè)量身定做的一套簡單實用的智能化設(shè)備點檢與評價系統(tǒng),針對不同設(shè)備的運行狀態(tài),配套有符合設(shè)備點檢要求的后臺管理軟件。如對于回轉(zhuǎn)窯、輥磨、石灰石破碎機等主機設(shè)備,系統(tǒng)采用在線監(jiān)測方式,應(yīng)用振動分析、電機診斷等技術(shù),利用智能化的數(shù)據(jù)分析軟件,實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷與趨勢預(yù)警?;剞D(zhuǎn)窯減速機輸入軸驅(qū)動端垂直振動分析見圖2,垂直振動趨勢分析見圖3。對于風(fēng)機、電機、皮帶輸送機等輔機設(shè)備,采用點巡檢系統(tǒng),嚴(yán)格按照巡檢任務(wù)定期定點巡檢,并將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)服務(wù)器,實現(xiàn)趨勢分析與診斷。所有數(shù)據(jù)均可通過OPC開放式協(xié)議實現(xiàn)遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)共享。
本系統(tǒng)以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷為核心,以設(shè)備運行管理為重點,具有良好的設(shè)備狀態(tài)感知能力;系統(tǒng)利用綜合分析、智能診斷技術(shù),結(jié)合設(shè)備的預(yù)防維護(hù)、檢修管理,實現(xiàn)了設(shè)備故障智能診斷和維修決策,實現(xiàn)了對設(shè)備全生命周期的閉環(huán)管理。
圖1 智能設(shè)備點巡檢系統(tǒng)拓?fù)鋱D
圖2 回轉(zhuǎn)窯減速機輸入軸垂直振動分析
我公司智能點巡檢系統(tǒng)于2020年3月投入使用,經(jīng)過對巡檢方式、路線、標(biāo)準(zhǔn)的逐步細(xì)化和完善,既實現(xiàn)了巡檢任務(wù)的全覆蓋,又減輕了巡檢人員的勞動強度。熟料車間點巡檢路線如圖4所示。
為了應(yīng)對生產(chǎn)中遇到的偶發(fā)性巡檢事件,我們在既有的點巡檢任務(wù)中,還增加了DCS系統(tǒng)產(chǎn)生的報警信號優(yōu)先推送給巡檢終端的功能,指導(dǎo)巡檢人員對報警信號進(jìn)行優(yōu)先巡檢消缺,充分發(fā)揮點巡檢系統(tǒng)對生產(chǎn)的指導(dǎo)作用。
圖5為發(fā)電車間2019年3月至4月點巡檢統(tǒng)計圖,完成巡檢任務(wù)總計12 715項,未檢或漏檢399項。在已完成的12 715項巡檢任務(wù)中,危險總數(shù)38項,報警總數(shù)12項。對于異常狀況的設(shè)備,系統(tǒng)自動生成保修單和維修單,發(fā)送給相關(guān)人員進(jìn)行消缺處理。
圖3 回轉(zhuǎn)窯減速機輸入軸垂直振動趨勢分析
圖4 熟料車間巡檢路線圖
智能點巡檢系統(tǒng)的投入使用,使水泥生產(chǎn)設(shè)備運行和變化趨勢始終處于在控、可控狀態(tài),為工作人員掌握設(shè)備運行規(guī)律提供了可靠的依據(jù),設(shè)備異常問題能得到及時處理,確保了生產(chǎn)線的正常穩(wěn)定運行。
圖5 技術(shù)裝備部點檢統(tǒng)計圖
設(shè)備巡檢的目的在于避免設(shè)備事故的發(fā)生,設(shè)備巡檢中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障消缺分類見表2。對于緊急設(shè)備故障,生產(chǎn)部門設(shè)備管理人員需制訂消缺措施或應(yīng)急措施立即進(jìn)行整改消缺;對于重大和重要故障,由于特殊原因,如備件未到、工藝條件不滿足等,可先監(jiān)護(hù)運行,崗位巡檢重點關(guān)注,待時機成熟時即進(jìn)行消缺處理,以避免較大的經(jīng)濟(jì)損失;對于一般和輕微的故障,可以隨時處理,但要盡量減少故障頻率。我公司在實施設(shè)備精細(xì)化管理的半年多來,從未發(fā)生過需要停產(chǎn)停機或監(jiān)護(hù)運行的情況,這表明設(shè)備的巡檢作業(yè)真正發(fā)揮了保障作用。
設(shè)備潤滑的基本原理是,潤滑劑形成一定厚度的油膜,牢固附著在設(shè)備機體的兩個摩擦面上,從而將兩個摩擦面有效隔離開來,避免機體間直接接觸,保護(hù)設(shè)備機體免受損傷。
設(shè)備的潤滑管理是設(shè)備管理的重要組成部分,是延長設(shè)備壽命、保證設(shè)備長期安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的有效手段。設(shè)備潤滑不足或者潤滑油使用不當(dāng),不僅會破壞設(shè)備的功能和使用效果,嚴(yán)重的還會導(dǎo)致設(shè)備故障,給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此,為了保證水泥生產(chǎn)線設(shè)備的有效潤滑,我公司建立了適用于本企業(yè)的潤滑管理制度。
新型干法水泥生產(chǎn)線的設(shè)備特點是大型化、多樣化,使用的潤滑油量較大且油品種類繁多,設(shè)備的潤滑管理是一項專業(yè)性很強的工作。
我公司設(shè)備潤滑工作由生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo),指定設(shè)備工程師兼職負(fù)責(zé)潤滑管理工作。各車間副主任負(fù)責(zé)制定潤滑技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)崗位工作人員做好設(shè)備保養(yǎng)。對于大型的主機設(shè)備,車間負(fù)責(zé)按照潤滑標(biāo)準(zhǔn)編制日常維護(hù)和油品更換計劃,生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)編制全公司油品的購買和更換計劃,在保證各車間潤滑油正確使用的條件下,盡量減少油品種類和使用數(shù)量。為了加強對潤滑油的管理,由物資供應(yīng)部設(shè)置專人負(fù)責(zé)潤滑材料采購工作,倉庫負(fù)責(zé)油品的統(tǒng)一保管、按需發(fā)放以及廢油回收。
表2 設(shè)備故障消缺管理分類
車間潤滑管理嚴(yán)格執(zhí)行“五定”原則,即定點、定質(zhì)、定量、定期、定人管理,各車間建立相應(yīng)的設(shè)備潤滑臺賬。臺賬中需注明管理轄區(qū)設(shè)備的潤滑油型號、用量、更換時間、周期等,由各車間副主任直接填寫和掌握,每月與生產(chǎn)部門和倉庫進(jìn)行核對,確保記錄的準(zhǔn)確。
大型油站用油量大,資金占用量多,承擔(dān)了系統(tǒng)主機設(shè)備的潤滑工作。若潤滑出現(xiàn)問題勢必會造成較大的損失,因此必須加強對主機設(shè)備油站油質(zhì)的監(jiān)測,嚴(yán)格做好定期取樣化驗油質(zhì)的工作。
對設(shè)備進(jìn)行維修和維護(hù)管理,其目的在于保證設(shè)備始終處于良好的運行狀態(tài),減少故障停機的概率。設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)主要依靠巡檢和維護(hù),對于設(shè)備的維修要以預(yù)防為主,堅持維修管理的科學(xué)化、規(guī)范化,提高員工的主觀能動性。要通過對設(shè)備信息、故障信息、巡檢信息以及人員信息等相關(guān)信息進(jìn)行全面管理,發(fā)揮點巡檢對于維修工作的積極指導(dǎo)作用,保證點檢人員定時定點完成巡檢任務(wù),并對故障信息進(jìn)行分類匯總,及時處置,防止出現(xiàn)突發(fā)性設(shè)備故障并建立完整、實用的設(shè)備維修臺賬。臺賬建立應(yīng)注意如下幾點:
(1)嚴(yán)格按照檢修作業(yè)規(guī)程進(jìn)行檢修,實現(xiàn)檢修作業(yè)精細(xì)化管理,提高故障處理效率。設(shè)備維修臺賬要詳細(xì)記錄設(shè)備的易損件、常用件型號、歷次檢修記錄、油脂更換記錄以及油脂化驗記錄等,同時設(shè)備的備品備件庫存情況及運行情況也要進(jìn)行統(tǒng)計與分析,以輔助科學(xué)決策。
(2)設(shè)備維修臺賬要根據(jù)設(shè)備重要程度分類統(tǒng)計,重要設(shè)備重點對待,實現(xiàn)檢修作業(yè)、故障處理全流程管控。
(3)各車間專人負(fù)責(zé)設(shè)備維修臺帳的更新工作,生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)此項工作的監(jiān)督和落實,對于沒有達(dá)到要求的,要及時作出處罰和進(jìn)行整改落實。
(4)對于大型主機設(shè)備,除要求專業(yè)技術(shù)人員專人專機管理、備品備件專件專用外,還應(yīng)適當(dāng)引入專業(yè)維修隊伍,提高設(shè)備維修水平。專人專機管理可以明顯提高設(shè)備的維護(hù)水平,使得日常維護(hù)工作更加細(xì)致,設(shè)備日常隱患排查能力大幅提高,設(shè)備故障率大幅下降。引入專業(yè)維修隊伍可以彌補公司自有工作人員的不足,大幅提高設(shè)備維修水平,更好地完成檢修任務(wù)。
設(shè)備的備品備件管理是設(shè)備長期安全運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ),應(yīng)努力保證備品備件的合理庫存量,控制合理的備件儲備資金占比。備品備件管理應(yīng)重點做好以下工作:
(1)生產(chǎn)技術(shù)人員對備品備件質(zhì)量、型號、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核對后,方可辦理入庫登記,作為備件使用。
(2)對于大宗的配件(如軸承、油品等)和易損件(如滾筒、托輥等)的采購,原則上采用統(tǒng)一招標(biāo)的方式,由集團(tuán)公司統(tǒng)一指定廠家來保證備品備件的質(zhì)量。
(3)對主機設(shè)備等重要設(shè)備的配件要堅持使用原廠配件,同時嚴(yán)格控制使用周期,避免設(shè)備超期服役給生產(chǎn)帶來巨大損失。
(4)備品備件采用集中管理的方式,統(tǒng)一由物資供應(yīng)部倉庫進(jìn)行保管,除了專件專用以外,可最大程度地增加配件的通用程度,大幅降低備品備件庫存量。
在推行精細(xì)化管理后,我公司通過加強備件庫存管理,控制數(shù)量,優(yōu)化庫存結(jié)構(gòu),加速備件周轉(zhuǎn),深入挖掘備件儲存管理效益,提高了資金利用效率。2020年1~6月份備件庫存資金占比有了大幅降低,見圖6。
圖6 備件庫存資金占比歷年數(shù)據(jù)對比
表3 各年度運行數(shù)據(jù)對比
現(xiàn)場管理是指用科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和方法對生產(chǎn)現(xiàn)場各生產(chǎn)要素進(jìn)行合理有效的計劃、組織、協(xié)調(diào)、控制和檢測,使其處于良好的結(jié)合狀態(tài),從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、均衡、安全、文明生產(chǎn)的目的。
為了加強現(xiàn)場規(guī)范化管理,逐步推進(jìn)清潔化生產(chǎn)工作,進(jìn)一步促進(jìn)公司安全、環(huán)保和穩(wěn)定高效生產(chǎn),我公司以《現(xiàn)場管理制度》為依據(jù),明確主體責(zé)任,堅持“屬地管理”的原則,各車間部門積極落實現(xiàn)場管理責(zé)任制,加大監(jiān)督和考核力度,使全體員工牢固樹立“生產(chǎn)清潔化、管理精細(xì)化、現(xiàn)場規(guī)范化”的理念,實現(xiàn)安全生產(chǎn)和環(huán)境效益的雙贏。
公司大力推行6S管理活動,對現(xiàn)場的各種生產(chǎn)要素開展整理、整頓、清掃、清潔等的活動。積極塑造清潔的工作場所,使工作秩序井井有條;積極開展“隱患大排查”活動,對有可能發(fā)生的問題“未雨綢繆”;以制度化的形式培養(yǎng)提升員工素質(zhì),凝聚團(tuán)隊精神。公司堅持以人為本加強安全管理,每月組織安全綜合大檢查,開展安全隱患排查治理工作,努力增強全體員工的安全意識。
在開展6S管理活動中,我公司認(rèn)真籌劃、細(xì)致準(zhǔn)備,制定實施意見,將6S管理活動與企業(yè)自身實際相結(jié)合,引入了定制管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、成本管理等新理念,促進(jìn)了工作效率的提升和企業(yè)效益的提高。
我公司通過實施設(shè)備精細(xì)化管理,水泥生產(chǎn)線設(shè)備完好率、主機設(shè)備運轉(zhuǎn)率和噸熟料維修費用都有了明顯改善,見表3。
面對當(dāng)今水泥生產(chǎn)存在的資源、環(huán)保問題,水泥企業(yè)迫切需要建立與水泥生產(chǎn)設(shè)備安全穩(wěn)定運行相配套的精細(xì)化、集約化管理理念。我公司將生產(chǎn)設(shè)備管理細(xì)化分解成各個可控單元,優(yōu)化操作,區(qū)分次序、重點對待,同時創(chuàng)新思維,開拓思路,通過技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新努力提高對生產(chǎn)設(shè)備的駕馭能力,不斷提高企業(yè)綜合實力。