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炼钢设备电气故障分类及处理方法

时间:2024-10-28

丰海龙

(河钢股份有限公司承德分公司、河北省钒钛工程技术研究中心,河北 承德 067000)

确保炼钢设备的安全稳定运行是钢铁生产工作的基础,需要在炼钢生产前对设备的供电装置的稳定性和安全性进行检验,确定所需的电能和功率。为确保有序高效地展开钢铁生产工作,同时有效规避设备故障等情况的发生,在进行工业制备时需对周围的影响因素进行全面考虑,保证钢铁生产的工作效率。

炼钢企业的发展都需要以硬件设备为支撑,在满足硬件设备要求后,“人”是决定发展的关键,因此炼钢设备的电气故障处理也应该从加大对专业人员素质的强化入手,从软实力方面入手全面排除故障的发生。

1 炼钢设备电气故障分类

1.1 安装故障

电气设备的运行过程中,其安装方法的选择,或在安装过程中的不正确操作都可能对设备安全稳定运行造成不良影响,甚至引起故障频发影响钢铁生产工作的正常进行。安装过程中不符合规定标准质量的表现主要为:电缆等设备的安装不符合规定要求,无论是绝缘处理还是固定走向方面都没有一个统一的要求,相关设备装置没有固定等问题[1]。例如因控制柜电源接线问题,导致原料在添加过程中断断续续,作业无法有效开展,而对该故障的查找需要花费大量的时间;或者有些设备在安装过程中出现超出规定行程的现象,可能会对周遭的原价产生损害等诸多问题,因此设备在安装过程中应按照设计图纸要求,未经批准不得私自对设备的安装过程中进行调整,以避免产生不必要的故障;以及比较常见的安装故障,开关的安装因未达到规定安全距离常需要进行调整,而且某些设备在开关安装后出现无信号的现象,进而出现故障。

1.2 设计缺陷

钢铁生产线的设计大多由设计院承担设计工作,设计人员需根据实际的工艺进行要求设计电气原理图,根据其负荷容量以及承载要求对电气元件进行选择,根据施工现场施工图的要求设计电气安装图纸,需充分考虑实际情况对电气安装图纸的细节部分进行妥善处理,确保设计施工图纸符合相关质量标准与规范要求。但实际设计过程中,设计人员往往仅根据相关施工或生产人员所阐述的要求,按照普遍施工易出现的问题进行设计,却忽略了对实际施工环境的具体考察,不同地区的地理环境,因气候天气降水等易对生产过程产生影响的问题的考虑,以及地质等条件不一可能对施工设备的固定产生影响进而干扰钢铁生产作业,因此设计施工完成后的实际生产线路与预期设计方案效果不符合,从而导致设备故障甚至安全事故频发。

据案例记载:某钢铁公司在未聘请专业的设计团队对生产路线进行合理设计规划自行开办生产线,且相关设备老化且简陋,工艺水平也相对落后,其相关操作未达到在开发和燃烧钢铁时,还没有通过正式设计。炼钢设备经久耐用,生产工艺相对落后,不符合国家规定的安全生产标准,操作人员在进行操作时,因包裹熔化的铁水在运输的过程中底部出现堵塞的情况,铁水与周围的水分相接触产生大量高热蒸汽,局部温度与压力都骤升引发爆炸事故,铁桥保护装置倒塌,员工也受到强烈冲击而受伤[2]。

1.3 运行故障

设备在运行过程中也容易出现各种故障问题,主要可以分为设备自身的问题和安装过程中的操作失误问题。常见的有设备配件出现磨损,易发生接触不良的现象继而引发漏电、短路等情况的出现。又可根据故障发生的位置不同及易发现程度将其分为明显和隐藏故障点,明显故障点在运行故障发生后,操作人员可以根据相关经验就专业知识对设备出现故障的位置直接辨认,如电气元件出现难以打火的现象多为元件接触不良,或是因为局部温度难以下降造成的散热系统出现故障造成。而隐藏的错误的位置大多比较复杂,操作人员无法根据自己多年的经验直接进行判断,甚至需要根据设计图对生产线路进行一系列的检查,逐一排除故障,隐藏故障大多为设计早期因一些可避免的人工操作失误引起的,甚至有些在运行过程中难以对该现象是否为故障下定论,但一旦引发事故后果不堪设想。

根据2013年某城市钢铁厂的真实案例记载,因电炉突然爆炸喷射出高热气体,造成员工3亡5伤的大型安全事故,据后续报道引发这场安全事故的原因是炼钢电炉的某部分存在非工业原料且易爆炸物体,从而导致运行阻塞出现爆炸事故,这些也属于隐藏故障,哪怕在运行过程中也无法对故障进行有效察觉,但一旦引发安全事故后果不堪设想[3]。

2 炼钢设备电气故障的处理方法

2.1 安装故障处理方法

通常在电气设备的调试阶段就对安装过程中的故障进行了处理。电气设备系统无论其大小都应该在按照规定设计图纸完成施工后通过电气调试的方法对设备的安装进行第二次检查,并确保线路的绝缘值合格,线路方向的固定是否满足相关要求、是否统一。在对生产线路进行校对检验时,必须尽快解决存在争议和问题的地方,对存在争议的地方不得蒙混过关,需尽快根据具体情况展开讨论,有必要时可召开小组会议对情况展开讨论,尽量排除因为硬件安装而引起的故障问题,经二次确认后没有问题才可以通电,无误后方可进行送电,在生产作业进行前还需对其负荷程度进行检测,是否符合规定参数。

通常操作人员在日常操作中主要部分是检修人员故障检修的关键,可能因为硬件频繁使用出现回路中线头脱落的情况,在来回的换修过程中也容易因人为失误出现电气元件不匹配,设备装置不稳固易脱落的情况等。以上安装过程中出现的任何不满足原设计要求的环节都将造成设备运行的异常,因此必须加强安装过程中规范程度以及符合原设计要求的强调,一旦发现有争议的部分应立即对其进行处理避免不必要的事故发生,在处理的过程中也要考虑与其他元件的兼容[4]。

2.2 设计缺陷处理方法

设计缺陷造成的故障大多需要在线路系统进行生产时才能发现相关异常,大多是因为没有考虑到实际环境而造成的,设计方案与实际运行过程不相适应,行业内对设计缺陷造成的故障大多通过对设备安装的调整来进行雄楚,例如,行业内对开关安装规定距离的调整处理大多采用调节开关安装的水平距离来解决这一问题,以达到要求的20-30mm规定的安全距离,这种方式比较安全且操作便捷,并可以通过纵向对开关距离进行检测规避故障的出现。

设计人员应对设计具体环境进行考察,切实考虑施工与安装的具体情况,不得根据普遍情况一概而论,将因设计造成的故障减少到最低,部分难以规避的问题可以通过调整设备来减轻影响。

2.3 运行故障处理方法

运行故障是设备使用中较为常见的问题,对这类问题的处理主要是根据该类故障问题的性质来进行判断处理,其中比较普遍也相对简单的故障是电线的外皮脱落,漏出铜芯绝缘性受损的问题,对于这类问题的处理一般是使用绝缘橡胶或者胶布进行处理,保证其外壁的绝缘性[5]。而遇到线路短路的问题时,需要将短路点断开并重新连接以加强绝缘;在遇到比较严重的大型故障时,如电路板、电机烧坏损坏时需要对关闭整个系统再进行处理,避免出现局部短路的现象,部分机器不断运行无法停止而持续出现高热的情况进而引发诸多安全事故。当电压设备在运行中发生故障时,可以根据设备的故障指示进简单快速进行处理,避免故障发生时手忙脚乱,引发不必要的事故;如果在操作显示面板上发生转子返回错误,则仅需要系统响应部分组件,确定电阻和线路是否良好,无需对整个系统进行标准化调查。对于发现的故障问题,维修人员很难当场完成对控制板的修复,因此可以直接更换,但如果是因为变频器故障等可以在短时间内完成修复的问题,应尽快对故障进行检查修复。

2.4 专业人员及技术的强化

在整个炼钢设备的操作系统中,设计人员、安装人员、操作人员、检修人员的素质都必须要加强。在设计时将应将施工工程外包给正规的专业团队,在阐述完相关设备使用及线路要求后,应要求设计人员进行实地考察,减少因设计缺陷而引发一系列故障问题;安装人员在安装前也应进行相关培训,仔细学习并掌握相关设备的安装要求;操作人员在操作过程中应提高自己的警惕性,时刻注意操作过程中的异常现象以及自身安全第一的原则,操作细则也应定期进行培训,了解设备的具体情况以及如何正确处理操作过程中出现的异常情况;检修人员应定期对设备进行检测,熟练掌握并应对设备出现的异常情况,强化自身专业素质,对于有争议的地方可与行业工作者进行讨论,不可蒙混过关造成不可挽回的事故。以上专业人员都需要通过强化自身专业能力和职业道德素养来参与炼钢生产作业的进行,同时在进行相关人员招聘时应注意专业对口性,较为重要的岗位应要求具有一定的行业经验。

在炼钢设备安装、操作、检修的一系列过程中都需要对其技术进行提高,在根据实际操作过程中出现的情况对理论知识也需不断进行完善,例如相关安装过程可进行配套处理搭配,避免实际操作过程中出现的元件不匹配而引发故障的情况,以及可以对相关设备固定,电缆绝缘性处理等操作进行优化,可以从不同环节进行优化升级而减少其他环节问题的出现,促进技术共同发展,促进炼钢产业的不断完善[6]。

3 结语

钢铁是一个国家经济发展的重要保证,钢铁对于我国的建设事业的进行是必不可少的,而钢铁生产作业进行中,因其物质的特殊性大多处于高热环境,一旦混入易燃物质极易引发爆炸等大型安全事故,因此钢铁生产作业系统的电气故障排除是十分必要的,尤其是安装和设备自身引起的可规避的问题因尽量将这些原因引起的问题降到最低,对设计和运行过程中的问题的发生也尽量降到最低,不可避免的问题应做到妥善灵活及时处理,这也对相关人员的专业素质和职业素养有一定的要求。总而言之,炼钢事业的发展是必需持续推行的,而其相关设备易出现电气故障,因其特殊性,一旦发生便是大型安全事故,我们应尽量将故障排除到最低,促进钢铁事业的安全稳定发展。

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