關于鋼鐵廠電氣自動化控制設備的可靠性分析

歐志平（湖南衡陽華菱鋼管有限公司，湖南 衡陽421001）

關于鋼鐵廠電氣自動化控制設備的可靠性分析

歐志平（湖南衡陽華菱鋼管有限公司，湖南 衡陽421001）

自動化技術的發展，使得鋼鐵廠生產的質量和效率被大大提高，大量節省了人力。近年來，電氣自動化的程度相對較高，被廣泛應用，而伴隨著電氣自動化的發展，電氣自動化控制設備的可靠性就成為了影響電氣自動化效率的重要因素。生活質量的改善使人們對用電量有了更高的需求，如何加強電氣自動化控制設備的可靠性成為人們開始關注的焦點。本文對電氣自動化控制鋼鐵廠里的設備的可靠性分析進一步加強研究。

電氣自動化；控制設備；可靠性；檢測方案

引言

隨著科學技術的快速發展，鋼鐵廠里的控制設備基本已實現了自動化，自動化設備的應用一方面在一定程度上減少了工作人員的勞動強度，增加了工作效率，另一方自動化技術的應用使人們對其設備的可靠性提出了質疑。因為電力企業需要安全、平穩的運行，所以鋼鐵廠里的電氣自動化控制設備的可靠性是十分重要的，加強電氣自動控制設備的可靠性研究具有重大意義。

1 電氣自動化控制設備可靠性測試意義及現狀

在特定的環境條件下，鋼鐵廠通過電氣自動化控制設備可靠性測試，可以檢驗產品性能是否完好，進而提高電氣自動化控制設備質量。另外，只有在此基礎上，鋼鐵制造商才能夠減少人力，進而提高產品一致性，提高產品質量，降低生產成本，提高生產效率?；陔姎庾詣踊刂圃O備可靠性測試對提高產品質量方面上的影響，只有通過電氣自動化控制設備可靠性測試，才能迅速的占領市場，提升自身競爭力。

目前來說，影響電氣自動化設備可靠性主要有兩個因素：①設備原件質量低下。當前電氣自動化控制生產行業發展迅速，規模較大的各個企業生產廠家的的技術水平具有很大差異，在激烈的市場競爭情況下下，部分企業為了降低生產成本，爭取最大的利潤空間，而忽視了原器件的質量；②電氣自動化控制設備的使用環境以及維護不當。電氣自動化控制設備在使用中會受到氣候條件、電磁等因素的干擾，比如低氣壓會直接影響元器件的質量，有時候會直接導致元器件的損壞，這些影響因素在沒有合理的維護手段的情況下都會導致電氣自動化控制設備不能正常工作的情況。

2 電氣控制設備可靠性分析的測試方法和內容

2.1 試驗室測試法

試驗室測試法需要鋼鐵廠在一定硬件條件的基礎上，通過可靠性模擬測試后，用專業試驗測試儀器進行可靠性數據收集，盡可能實現以最接近設備運行現場所遇到的環境應力對設備進行測試，統計時間及其他相關數據，最后通過相關軟件進行分析處理獲得可靠性指標。

這種測試方法的優勢在于：操作簡單，實驗條件容易掌控，且得到的數據質量較高，經過不斷的分析后得出的準確的數據信息。不足之處在于所需要的實驗費用較高，受到試驗條件的限制，其最終得到的實驗數據很多情況下都是準確性較低的。此外，為了要考慮到被試產品的生產批量及成本，因此，此種測試方法更適用于生產批量較大的產品。

2.2 現場測試法

自動化設備調試一般分為幾個階段，調試工作一般在現場設備安裝完成后開始。電氣自動化設備在使用現場的可靠性測試主要是相關數據進行實驗，并且參照不同的試驗數據來研究出正確的方式，以保證自動化設備的性能得到發揮。對已完成安裝的設備或系統進行檢查，主要用于檢查設備安裝是否正確、穩固，接線是否牢固等內容，同時還要特別注意檢查系統的接地是否正確?，F場測試的主要特點在于所用的試驗設備少，工作效率高，準確性強。通過現場測試，我們可以保證運行設備安全，最大限度地減少無謂檢修，提高電氣自動化控制設備的可靠性。其缺點在于試驗過程中受外界干擾影響大，當遇到受控條件下則難以進行試驗。

現場測試具體又包含三種類型：第一種在線測試，測試設備持續運行；第二種停機測試，測試設備中止運行；第三種脫機測試，需要從設備運行現場將待檢測部件取出，安裝到專業檢測設備當中進行可靠性測試。從技術難度角度出發，停機測試和脫機測試更適用些。系統復雜時，則要進行在線測試進行設備故障的診斷，保證所得數據的可靠性與準確性。現實中，測試方式的選擇必須要充分的考慮現場的實際情況，參照故障狀況過程中是否可以迅速停機。

2.3 保證實驗法

保證實驗法，主要是在鋼鐵生產的自動化設備出廠前根據其規定的要求展開無故障的工作的試驗，就是通常經常談到的“烤機”。當前的電控設備主要是數量龐大的元器件所構成，其故障模式具有多樣性、隨機性，換句話說，其失效率是隨著時間的改變而改變的，因而是以極為復雜的形式展現在別人面前。而且其失效率會伴隨著時間的變化而不斷改變。產品在出廠之前在實驗室所進行的烤機主要是能測量產品的早期失效情況，及時對產品進行優化升級，使生產設備達到相應標準后再出廠。

雖然保證實驗法可靠性高，但在檢測過程中所需時間較長，在多數生產的產品中只適合設備的樣本，不適用于生產工序繁雜的鋼鐵廠，在小量或大系統生產的產品能夠得到廣泛的運用。此種試驗還適用于電路復雜、可靠性高并且數量不大的電氣自動化控制設備。

3 提高電氣自動化控制設備可靠性的方法

3.1 加強設備設計階段控制

在設計電氣自動化控制設備時，首先要對產品與零部件技術條件進行研究，仔細研究產品設計參數，在保證產品質量和性能的前提下，制定科學的設備設計方案。另外，為了提高產品的使用和操作維修性能，產品類型和結構要根據產量來確定，保證滿足產品技術要求的條件下，盡可能降低生產成本，盡可能選擇經濟的元器件和原材料。為了減少鋼鐵廠里電氣自動化控制設備的使用和維修費用，產品結構必須經過全面構思后再進行全面嚴格的設計。

3.2 注重對設備中元器件與零部件的品種和規格的管理

從生產角度來看，由于電氣自動化控制設備生產中需要較多復雜的零部件與元器件，因此在這個過程中，要盡可能減少設備中元器件與零部件的品種和規格，盡量采用由專業產家生產的通用零部件與元器件，這樣更能保障其使用性能；使用其他材料的精度，要符合當前技術條件要求，不能因市場的惡性競爭而追求價格低廉、質量較差的材料。此外，在選擇元器件時，還要充分考慮設備生產環境及其電路性能要求，盡可能減少選配和修配，以更好的滿足生產技術要求，提高生產效率。

3.3 控制設備的散熱防護

電氣自動化控制設備的可靠性受溫度影響是較大的，尤其是鋼鐵廠里，電氣自動化控制設備的散熱防護對電氣自動化的維護起著非常重要的作用。溫度的變化會使得設備的可靠性大大降低，因為設備在運行過程中其電子管、大功率晶體管等都會不斷的產生并散發熱量。若熱量便難以散發出去，就會導致設備自身溫度升高，影響其正常運行速度，致使可靠性降低。

因而，要重視散熱防護，近幾年相繼出現的高效熱傳導工藝、達克羅、氟涂料涂覆工藝、三元合金電鍍工藝等新工藝在設備中已經廣泛使用。采用高效熱傳導工藝，通過高效傳熱元件將芯片產生的熱量直接傳遞到散熱面積較大的機箱壁和蓋板上，通過它們與周圍環境的熱交換將熱量散出去，進而降低盒體內部的溫度。如果發熱芯片數量比較多，可增加傳熱元件兩端的接觸面積，將熱量集中傳遞到機箱側壁上，并在相應位置安裝空調或風扇，利用強迫風冷進行散熱。

3.4 電子設備的氣候防護

潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大，尤其是潮氣容易引起元器件覆蓋層形成水膜，容易引發漏電、短路等故障，還能引起覆蓋層起泡甚至脫落，使其失去保護作用；當空氣濕度達到飽和時也會使機內元器件、印制電路板上產色和凝露現象，進而使電性能下降，故障上升。為此，應該采用密封、灌封、侵漬等措施對控制設備進行防護。

4 結束語

總之，電氣自動化控制設備的可靠性問題涉及到廣泛的領域，必須要加以重視。在電氣自動化控制設備快速發展的今天，只有結合我國電氣控制設備的可靠性現狀，找出影響鋼鐵廠里電氣自動化控制設備可靠性的關鍵因素，并對其可靠性進行準確的測量，只有這樣，才能保證鋼鐵廠實現更多的自動化生產。

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TM921.5

A

2095-2066（2016）22-0090-02

2016-7-20

歐志平（1982-），男，工程師，本科，主要從事電氣技術及設備管理方面的工作。