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摘 要：由于炭素厂在设备管理过程中，电气设备维修是关键环节，对炭素厂车间设备管理存在的问题进行了详细的研究。然后本文从管理理念、组织结构等方面提出了车间设备管理的改进和优化方案。通过建立维修流程标准化的设备管理方式，强调全部门参与和团队合作，为其企业以后生产和运营提供参考。
关键词：炭素厂；电气；设备维修
中图分类号：TM507 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0226-02
1 引 言
在现代市场经济环境下，企业都在加快发展的步伐，以适应越来越大的竞争压力。企业如何提高维修能力，形成健全的运行体系，成为影响企业进一步发展、提高竞争力的重要因素。在炭素企业经营过程中，最基础的工作之一是电气设备维修。设备维修的好坏与企业产品的产量、质量、成本以及资金利用有着密不可分的联系，甚至决定着企业的安全生产和效益。因此，在经济迅速发展的新时代中，如何有效进行设备维修，提高维修的水平和实效，是炭素企业面临的一项艰巨而迫切的任务。炭素行业作为冶金行业不可缺少的组成部分，其设备维修呈现出非标设备较多、自制设备较多的特点。因此，研究炭素厂电气设备维修有重要的意义。
2 炭素材料在生产铝中的应用
铝电解生产过程中需要消耗大量的炭素材料，这些炭素材料因电解槽类型、电解生产用途、对其性能要求的不同，其规格型号有别，但生产工艺大同小异。铝电解用炭素材料主要包括：阳极炭块（包括自焙阳极和预焙阳极）、阴极炭块、侧部炭块、炭缝糊，其中以炭素阳极的消耗量为主，过去（10年前），在预焙铝电解生产中炭素阳极的消耗量达到了550～600kg/t铝，随着科学技术的发展，目前预焙阳极在铝电解生产中的消耗量降到了480kg/t铝以下，有的生产厂家通过技术革新甚至将阳极炭耗降到了440kg/t铝以下。
Hall-Heroult炼铝法的典型特点之一是阳极属于消耗性阳极，阳极的基本设计型式从整体上划分为两种：自焙阳极和预焙阳极。随着人们对铝工业规模化、现代化生产认识的提高和对环境保护意识的增强，预焙阳极铝电解槽取代自焙阳极铝电解槽已成为世界铝工业发展的必然趋势。铝电解生产的基本原理是：以炭素材料为阳极，以囿于炭素内衬中的铝液为阴极，以冰晶石熔体为电解质溶解原料氧化铝，通过电解反应，在阴极沉积生产金属铝。其基本反应式为：
Al■O■+1.5C=2Al■+1.5CO■
作为阳极生产的主要原料——炭素材料，在铝电解生产过程中，伴随着金属铝的生成而不断消耗。长期的生产实践表明，炭素阳极质量的优劣，直接或间接影响着铝电解的各项经济技术指标，诸如电流效率、电能消耗、吨铝阳极炭耗等。因此，炭阳极在电解铝工业中不可避免地处于举足轻重的地位，一直被业内人士成为铝电解槽的“心脏”。
生产铝冶炼阳极碳块的炭素，其主要原料用的是石油焦及改制沥青，生产过程中需要用到很多的电气设备，例如：粗碎设备、回转窑的二次风装置、引风机、除尘设施等等，这些设备长期在恶劣的环境下工作，给设备的维护、维修带来了极大的考验。
3 设备维修存在的问题
由于炭素厂电气作业设备的工作特性和高负荷、高产量的实际要求，因此电气设备的故障和维修率逐步升高，引起了技术人员和企业管理人员的高度重视。普通炭素厂设备维修比例图如图1所示。
3.1 维修相关规程缺失
设备维修相关规程，指的是设备维修的标准、维修流程等作业指导文件。其中重要的就是设备的标准参数数值。主要表现为设备的期初的运行状态，显示了设备在正常运行过程中的每个组件的正常运行数值。包括了：设备机械执行部件、液压系统动力组件、自动化及电气系统的实时运行数据，另外技术资料的来源主要为设备的图纸和详细的各项参数以及仪表的合理区间范围。
电气设备的状态信息反馈不健全，相关负责技术支持的维护人员经常对设备运行的基本状态不甚了解，对修理到什么程度并不清楚，容易造成过维修和欠维修。这是造成维修过程控制不到位的重要原因。
3.2 维修方式不合理、维修方法落后
普通炭素厂作业车间现在主要的维修模式如下：依据维修计划定时维修；电气设备点巡检制度作业；在电气设备故障发生后的立即抢修。其中点巡检过程中，状态检测手段相对单一，主要以人眼看，用手触摸，再就是根据电气设备运行时的声音大小为主，配以简单的监测工具。
3.2.1 车间产量压力大，设备维修保养时间相对较少
炭素厂的压型车间为电极的成型车间，担负着为后工序提供合格生坯电极的任务，产量要求每月大约12000t。目前，普通炭素厂的机器数目相对较少，为了满足产量的要求，设备不得不高强度持续作业，这就成为了电气设备高故障的客观原因。常见的工厂设备的典型故障率曲线如图2所示。
3.2.2 车间电气设备的专业维护技术水平低
炭素厂的专业维修人员由于工作性质原因，在同一个车间工作的可能性大，每个人的维修经验主要靠个人在实际作业中慢慢积累，体现出差异大的特点。同时也出现了维修经验与设备的更新換代速度严重不匹配的现状，因此维修质量一直难以提高。
3.2.3 电气设备维修存在盲目维修以及重复性维修严重
纵观炭素厂的电气设备维护领域，绝大多说还是最为传统的培养模式，老师傅带领新徒弟。在平时的电气设备维护过程中，维修人员之间并没有维修经验的互相共享，更为严重的是设备维修没有系统化的培训。就普通炭素厂电气设备的维修而言，相同的一台设备出现了故障，进行检查、排除过程中，不同的维修人员在维修过程中经常出现同样的错误。不能尽快找出故障，找到故障不能有效排除，严重的时候，设备停机时间过长，影响作业进度。
3.2.4 维修人员工作强度大，电气设备运转事故较多，抢修频繁 炭素厂车间主要的生产设备均为黑白班交替不停运行，通过调研发现，维护保养不到位造成的设备事故较多。归根结底还是设备的日常管理不到位，需要引起企业负责人的高度重视。
3.3 电气维修人员的培训与激励机制不健全
炭素厂车间的管理人员忽视了专业技术培训的重要性，偶然之间的培训内容也较为相对单一，培训形式枯燥古板。调研发现，往往现场培训以安全教育和操作培训为主。现存的问题主要是老师傅知识陈旧，能力较低，技术含量高的设备出现问题时，维修人员难以有效进行处理。维修人员的工作激励机制严重缺乏，车间基层维修人员待遇普遍低，效益奖金不高，繁重的维修任务之下并没有得到很好的激励和安抚。众多因素导致维修人员的工作积极性不高，工作标准波动大，往往被动工作，直接影响到设备的检修质量。
4 维修流程设计
4.1 维修计划编制
设备维修计划是实施对于设备提前的预防维修，期望达到保持设备状态良好的详细作业规划，保证顺利生产作业。
设备维修技术手段计划的编制依据如下：设备技术参数。其主要来源包括：定期抽查和检测、平时的点检、监测诊断和记录、设备的技术状况普查记录。与此同时还要进行相关的，制定改善维修计划等。另外的依据是维修质量标准，即设备维修必须达到的要求。包括试车方案和检测手段。
4.2 维修工作流程设计
前期的准备中对设备的技术状态进行调查，编写维修技术任务书。编写维修技术任务书的目的是制定维修工作标准，对维修行为进行规范，加强对维修工作的监督检查。根据日常作业统计整理可能出现的故障，并制定详细的维修安排计划表，维修技术任务书主要包括易损易坏的电气元器件备份件、具体的维修内容、详细的维修方法、维修和更换件的明细记录、维修以后的验收标准。其相关的主要内容定期调整和更新。具体执行的过程中，检查维修项目是关键，通过编排好的检修计划，对电气设备进行检修。做到严要求、高标准。并且通知相关岗位人员，做好安全防护措施，做好维修质量控制。检修完毕后，总结维修经验和进行维修评价也是至关重要的。必须對检修后的设备试车。试车正常设备正常运转后，同时对这次检修情况汇总和总结，明确维修过程中好的经验和方式方法。评价维修流程中是否有可以改进的地方。维修的最后，对设备故障的原因进行分析，对相关文件进行更新。
4.3 强化电气点检的岗位职责
①负责设备的日常点检、定期点检并参与精密点检，主要包括设备的离线点检、解体点检、劣化倾向、性能变化趋势、零部件更换确认、劣化部位的修复。②编制、修订分管设备的点检定修标准、检修作业文件包。③做好分管设备的专业点检，填写点检工作日志。做好分管设备的技术记录和各类台账记录。④每天深入现场，掌握分管设备的缺陷情况，参加并跟踪督促检修方做好设备缺陷的消除工作，对设备异常情况进行分析并采取相应预防措施，做好分管设备的“四保持”工作。⑤做好分管设备检修的全过程质量管理，认真执行检修作业文件包、检修技术标准和作业标准或施工方案，做好质量监督和质量验收。⑥负责制订落实分管设备的安全措施，做好“三方确认”，保证现场作业安全。编制设备反事故措施，负责设备的异常分析。⑦编制分管设备的备品计划和材料计划，负责备品配件验收，掌握库存动态。⑧负责和参加分管设备的专业点检、精密点检、劣化倾向管理和性能测试工作，进行设备危险点、薄弱点分析。⑨负责设备检修工时定额及检修费用计划编制，合理降低检修成本。⑩编写检修设备的异动方案，提出申请并参加实施，负责图纸的绘制。{11}参加分管设备的更新改造工程技术设计审查和竣工验收。做好新设备投产前的准备工作。{12}负责分管设备的技术监督工作。{13}负责分管设备与其他专业点检员的现场协调工作。
5 结束语
综上所述，对炭素厂电气设备维修的探讨和思考，计划通过建立以设备状态检测结果为依据的点检定修制，提高炭素车间的设备综合效率。改进方案对普通炭素厂车间的设备分类维护、管理标准及流程和点检定修制进行了全新设计。不仅要在实践生产中活学活用，还要遵守操作的安全规章，而且不可违反电气设备的检查控制原则，最终做到对电气设备的检修工作能够及时、安全、准确、熟练、迅速地将故障查出并且排除。从日常企业管理出发，综合安排炭素电气设备的保养和维修将会给企业带来巨大的效益。
参考文献
[1]曹 斌.BS炭素厂压型车间设备管理研究[D].山东大学，2014.
[2]李海波，张 成.关于电气设备维修和设备保养的相关研究[J].山东工业技术，2017（15）：177.
[3]李长城.关于电气设备维修和设备保养的相关研究[J].现代盐化工，2017，44（02）：30～31.
收稿日期：2018-4-10
作者简介：钟艳军（1977-），男，电气助理工程师，大专，主要从事设备电气维护及修理方面工作。
关键词：炭素厂；电气；设备维修
中图分类号：TM507 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0226-02
1 引 言
在现代市场经济环境下，企业都在加快发展的步伐，以适应越来越大的竞争压力。企业如何提高维修能力，形成健全的运行体系，成为影响企业进一步发展、提高竞争力的重要因素。在炭素企业经营过程中，最基础的工作之一是电气设备维修。设备维修的好坏与企业产品的产量、质量、成本以及资金利用有着密不可分的联系，甚至决定着企业的安全生产和效益。因此，在经济迅速发展的新时代中，如何有效进行设备维修，提高维修的水平和实效，是炭素企业面临的一项艰巨而迫切的任务。炭素行业作为冶金行业不可缺少的组成部分，其设备维修呈现出非标设备较多、自制设备较多的特点。因此，研究炭素厂电气设备维修有重要的意义。
2 炭素材料在生产铝中的应用
铝电解生产过程中需要消耗大量的炭素材料，这些炭素材料因电解槽类型、电解生产用途、对其性能要求的不同，其规格型号有别，但生产工艺大同小异。铝电解用炭素材料主要包括：阳极炭块（包括自焙阳极和预焙阳极）、阴极炭块、侧部炭块、炭缝糊，其中以炭素阳极的消耗量为主，过去（10年前），在预焙铝电解生产中炭素阳极的消耗量达到了550～600kg/t铝，随着科学技术的发展，目前预焙阳极在铝电解生产中的消耗量降到了480kg/t铝以下，有的生产厂家通过技术革新甚至将阳极炭耗降到了440kg/t铝以下。
Hall-Heroult炼铝法的典型特点之一是阳极属于消耗性阳极，阳极的基本设计型式从整体上划分为两种：自焙阳极和预焙阳极。随着人们对铝工业规模化、现代化生产认识的提高和对环境保护意识的增强，预焙阳极铝电解槽取代自焙阳极铝电解槽已成为世界铝工业发展的必然趋势。铝电解生产的基本原理是：以炭素材料为阳极，以囿于炭素内衬中的铝液为阴极，以冰晶石熔体为电解质溶解原料氧化铝，通过电解反应，在阴极沉积生产金属铝。其基本反应式为：
Al■O■+1.5C=2Al■+1.5CO■
作为阳极生产的主要原料——炭素材料，在铝电解生产过程中，伴随着金属铝的生成而不断消耗。长期的生产实践表明，炭素阳极质量的优劣，直接或间接影响着铝电解的各项经济技术指标，诸如电流效率、电能消耗、吨铝阳极炭耗等。因此，炭阳极在电解铝工业中不可避免地处于举足轻重的地位，一直被业内人士成为铝电解槽的“心脏”。
生产铝冶炼阳极碳块的炭素，其主要原料用的是石油焦及改制沥青，生产过程中需要用到很多的电气设备，例如：粗碎设备、回转窑的二次风装置、引风机、除尘设施等等，这些设备长期在恶劣的环境下工作，给设备的维护、维修带来了极大的考验。
3 设备维修存在的问题
由于炭素厂电气作业设备的工作特性和高负荷、高产量的实际要求，因此电气设备的故障和维修率逐步升高，引起了技术人员和企业管理人员的高度重视。普通炭素厂设备维修比例图如图1所示。
3.1 维修相关规程缺失
设备维修相关规程，指的是设备维修的标准、维修流程等作业指导文件。其中重要的就是设备的标准参数数值。主要表现为设备的期初的运行状态，显示了设备在正常运行过程中的每个组件的正常运行数值。包括了：设备机械执行部件、液压系统动力组件、自动化及电气系统的实时运行数据，另外技术资料的来源主要为设备的图纸和详细的各项参数以及仪表的合理区间范围。
电气设备的状态信息反馈不健全，相关负责技术支持的维护人员经常对设备运行的基本状态不甚了解，对修理到什么程度并不清楚，容易造成过维修和欠维修。这是造成维修过程控制不到位的重要原因。
3.2 维修方式不合理、维修方法落后
普通炭素厂作业车间现在主要的维修模式如下：依据维修计划定时维修；电气设备点巡检制度作业；在电气设备故障发生后的立即抢修。其中点巡检过程中，状态检测手段相对单一，主要以人眼看，用手触摸，再就是根据电气设备运行时的声音大小为主，配以简单的监测工具。
3.2.1 车间产量压力大，设备维修保养时间相对较少
炭素厂的压型车间为电极的成型车间，担负着为后工序提供合格生坯电极的任务，产量要求每月大约12000t。目前，普通炭素厂的机器数目相对较少，为了满足产量的要求，设备不得不高强度持续作业，这就成为了电气设备高故障的客观原因。常见的工厂设备的典型故障率曲线如图2所示。
3.2.2 车间电气设备的专业维护技术水平低
炭素厂的专业维修人员由于工作性质原因，在同一个车间工作的可能性大，每个人的维修经验主要靠个人在实际作业中慢慢积累，体现出差异大的特点。同时也出现了维修经验与设备的更新換代速度严重不匹配的现状，因此维修质量一直难以提高。
3.2.3 电气设备维修存在盲目维修以及重复性维修严重
纵观炭素厂的电气设备维护领域，绝大多说还是最为传统的培养模式，老师傅带领新徒弟。在平时的电气设备维护过程中，维修人员之间并没有维修经验的互相共享，更为严重的是设备维修没有系统化的培训。就普通炭素厂电气设备的维修而言，相同的一台设备出现了故障，进行检查、排除过程中，不同的维修人员在维修过程中经常出现同样的错误。不能尽快找出故障，找到故障不能有效排除，严重的时候，设备停机时间过长，影响作业进度。
3.2.4 维修人员工作强度大，电气设备运转事故较多，抢修频繁 炭素厂车间主要的生产设备均为黑白班交替不停运行，通过调研发现，维护保养不到位造成的设备事故较多。归根结底还是设备的日常管理不到位，需要引起企业负责人的高度重视。
3.3 电气维修人员的培训与激励机制不健全
炭素厂车间的管理人员忽视了专业技术培训的重要性，偶然之间的培训内容也较为相对单一，培训形式枯燥古板。调研发现，往往现场培训以安全教育和操作培训为主。现存的问题主要是老师傅知识陈旧，能力较低，技术含量高的设备出现问题时，维修人员难以有效进行处理。维修人员的工作激励机制严重缺乏，车间基层维修人员待遇普遍低，效益奖金不高，繁重的维修任务之下并没有得到很好的激励和安抚。众多因素导致维修人员的工作积极性不高，工作标准波动大，往往被动工作，直接影响到设备的检修质量。
4 维修流程设计
4.1 维修计划编制
设备维修计划是实施对于设备提前的预防维修，期望达到保持设备状态良好的详细作业规划，保证顺利生产作业。
设备维修技术手段计划的编制依据如下：设备技术参数。其主要来源包括：定期抽查和检测、平时的点检、监测诊断和记录、设备的技术状况普查记录。与此同时还要进行相关的，制定改善维修计划等。另外的依据是维修质量标准，即设备维修必须达到的要求。包括试车方案和检测手段。
4.2 维修工作流程设计
前期的准备中对设备的技术状态进行调查，编写维修技术任务书。编写维修技术任务书的目的是制定维修工作标准，对维修行为进行规范，加强对维修工作的监督检查。根据日常作业统计整理可能出现的故障，并制定详细的维修安排计划表，维修技术任务书主要包括易损易坏的电气元器件备份件、具体的维修内容、详细的维修方法、维修和更换件的明细记录、维修以后的验收标准。其相关的主要内容定期调整和更新。具体执行的过程中，检查维修项目是关键，通过编排好的检修计划，对电气设备进行检修。做到严要求、高标准。并且通知相关岗位人员，做好安全防护措施，做好维修质量控制。检修完毕后，总结维修经验和进行维修评价也是至关重要的。必须對检修后的设备试车。试车正常设备正常运转后，同时对这次检修情况汇总和总结，明确维修过程中好的经验和方式方法。评价维修流程中是否有可以改进的地方。维修的最后，对设备故障的原因进行分析，对相关文件进行更新。
4.3 强化电气点检的岗位职责
①负责设备的日常点检、定期点检并参与精密点检，主要包括设备的离线点检、解体点检、劣化倾向、性能变化趋势、零部件更换确认、劣化部位的修复。②编制、修订分管设备的点检定修标准、检修作业文件包。③做好分管设备的专业点检，填写点检工作日志。做好分管设备的技术记录和各类台账记录。④每天深入现场，掌握分管设备的缺陷情况，参加并跟踪督促检修方做好设备缺陷的消除工作，对设备异常情况进行分析并采取相应预防措施，做好分管设备的“四保持”工作。⑤做好分管设备检修的全过程质量管理，认真执行检修作业文件包、检修技术标准和作业标准或施工方案，做好质量监督和质量验收。⑥负责制订落实分管设备的安全措施，做好“三方确认”，保证现场作业安全。编制设备反事故措施，负责设备的异常分析。⑦编制分管设备的备品计划和材料计划，负责备品配件验收，掌握库存动态。⑧负责和参加分管设备的专业点检、精密点检、劣化倾向管理和性能测试工作，进行设备危险点、薄弱点分析。⑨负责设备检修工时定额及检修费用计划编制，合理降低检修成本。⑩编写检修设备的异动方案，提出申请并参加实施，负责图纸的绘制。{11}参加分管设备的更新改造工程技术设计审查和竣工验收。做好新设备投产前的准备工作。{12}负责分管设备的技术监督工作。{13}负责分管设备与其他专业点检员的现场协调工作。
5 结束语
综上所述，对炭素厂电气设备维修的探讨和思考，计划通过建立以设备状态检测结果为依据的点检定修制，提高炭素车间的设备综合效率。改进方案对普通炭素厂车间的设备分类维护、管理标准及流程和点检定修制进行了全新设计。不仅要在实践生产中活学活用，还要遵守操作的安全规章，而且不可违反电气设备的检查控制原则，最终做到对电气设备的检修工作能够及时、安全、准确、熟练、迅速地将故障查出并且排除。从日常企业管理出发，综合安排炭素电气设备的保养和维修将会给企业带来巨大的效益。
参考文献
[1]曹 斌.BS炭素厂压型车间设备管理研究[D].山东大学，2014.
[2]李海波，张 成.关于电气设备维修和设备保养的相关研究[J].山东工业技术，2017（15）：177.
[3]李长城.关于电气设备维修和设备保养的相关研究[J].现代盐化工，2017，44（02）：30～31.
收稿日期：2018-4-10
作者简介：钟艳军（1977-），男，电气助理工程师，大专，主要从事设备电气维护及修理方面工作。