冷連軋機張力計隱患治理降低非計劃停機時間

周濤

（河鋼唐鋼信息自動化部冷軋維檢站，河北唐山，063000）

冷連軋機張力計隱患治理降低非計劃停機時間

周濤

（河鋼唐鋼信息自動化部冷軋維檢站，河北唐山，063000）

冷軋連軋機架間的ABB張力計在生產過程中發生勵磁回路或信號回路閃斷故障，張力控制異常造成多次薄帶鋼高速斷帶，處理時間非常長，帶來較大經濟損失。設備維護人員經過不斷研究分析，確定根本原因是軋機乳化液進入張力計壓頭接線柱內部，對內部電纜造成了腐蝕所致，我們歷經設備防護、狀態維修及設備改造三個階段的工作，將此隱患徹底解決，減少了非計劃停機時間。

連軋機；張力計；乳化液；狀態維修

0 引言

作為酸軋生產線自動化維護的專業技術人員，我所負責運維的軋機選用的是日立公司的UCM軋機，軋機區域使用的張力計采用ABB PFCL201CE-50KN/CELL張力計，共六組，分別安裝在1機架入口、1-2機架間、2-3機架間、3-4機架間、4-5機架間、5機架出口，用來檢測帶鋼的實際張力，實現自動張力控制功能，2009年投產后，前兩年張力計運行狀況穩定。但從2011年8月份以來，陸續出現機架間張力信號閃斷情況，引起假斷帶報警觸發急停，現場高速斷帶停車，恢復生產時間較長，產生大量非計劃停機時間，給產生帶來極大影響。張力計信號閃斷故障的主要原因是乳化液進入張力計壓頭接線柱內部，腐蝕內部接線、電纜所致，當前每組張力計的兩個壓頭采用的是勵磁源串聯連接方式，共用一個勵磁源，當其中一個壓頭勵磁部分出現故障時，兩個張力計信號瞬間同時丟失，并且無法判斷出哪個張力計壓頭損壞，為保證穩定生產，必須同時更換兩個張力計壓頭，造成備件費用成倍增長。

針對此問題作業區組織技術團隊反復進行研究論證，歷經四年時間，經過了設備防護、狀態維修及設備改造三個階段的攻關工作，終于徹底解決張力計壓頭損壞故障，將類事故引起的非計劃停機時間降為零。

1 存在問題

出現張力計壓頭事故會產生大量非計劃停機時間，2011-2013年間由于張力計壓頭事故產生9次非計劃停機，總事故時間約3044分鐘，非計劃停機時間引起損失累計1277.55萬元，單次損失皆在100萬元之上，如圖1所示。此類事故給用戶帶來極大損失，減少非計劃停機非常緊迫。因此，需要找到事故的根本原因并運用有效手段加以控制，才能避免事故的發生。

圖1 非計劃停機時間及損失

2 制定工作目標

徹底解決此類張力計故障是一個長期探索的過程，我們為此制定了三個階段的目標。

短期目標：為張力計壓頭電纜做防護，防止乳化液流入，延長設備使用周期。

中期目標：與ABB等專業公司溝通加上自身不斷研究，尋找點檢方案，力爭找到關鍵檢查項目，通過狀態維修，定期點檢張力計壓頭的各項參數，如果未達到正常標準，提前利用定修時間更換，防止產生非計劃停機時間。

長期目標：通過與各冷軋廠對標，找到好的方案進行設備改造，防止乳化液浸入張力計壓頭接線柱，杜絕此類事故的不斷發生。

3 實施

（1）在沒有找到更好判斷故障方法前，首先進行第一階段工作，采取上線前為張力計線纜加裝防護套管、纏防腐礦質膠帶、用硅膠密封等多種手段進行防護，雖然起到了一定程度的保護作用，但仍不能長期有效防止乳化液侵入張力計壓頭內部，只能延緩故障的發生。

圖2 實施安裝圖

（2）與此同時，第二階段工作也在同步進行，通過與廠家交流和深入研究，找到以絕緣阻值為張力計故障的判定依據，表一為在線測量所有張力計絕緣阻值的數據。

表1 在線張力計壓頭各項絕緣阻值

雖然絕緣阻值測量結果都在廠家給出的參考值范圍以內，但3#-4#軋機間(WS)張力計點檢后隨即發生故障，所以不能完全依照廠家提供絕緣阻值0.01兆歐做為判斷故障的標準，在現場惡劣的生產環境下，壓頭內部接線絕緣阻值會隨環境溫度和濕度而發生變化，我們依據多次測量研究，摸索出以絕緣阻值10兆歐做為張力計壓頭好壞的判定標準。

表2 絕緣阻值標準

以絕緣阻值大于10兆歐做為狀態維修的判定標準，制定《張力計壓頭絕緣阻值點檢記錄表》，點檢員按要求定期用絕緣表對張力計壓頭進行測量，大于10兆歐判斷張力計正常，若小于標準值則提前與生產方溝通協調，利用計劃停機檢修對張力計進行更換，避免高速斷帶等故障停車，減少了非計劃停機時間。

（3）利用狀態維修極大減少的張力計故障的發生，但因點檢周期為每個檢修日，在點檢周期內發生故障無法有效避免，不能徹底解決此問題，于是我們開展了第三階段的工作，首先對周邊各個冷軋廠的軋機進行調研，對標發現，UCM軋機設計張力計的電纜接線箱位于壓頭上部5米左右，安裝在軋機頂部，由于軋機排放系統無法將油霧完全排出，壓頭又位于最低點，乳化液沿張力計的電纜套管流到電纜與壓頭的接口部分并長期駐留無法排出，嚴重時一年可聚集大約1000ml乳化液，最終導致接線腐蝕，釀成事故。如圖2所示 。

圖3 UCM軋機張力計安裝方式

而某廠西馬克的CVC軋機，將張力計控制端子箱安裝在軋機驅動側地面上，水平高度略低于張力計，乳化液配方完全一致，而這條產線運行六年來的張力計損壞故障為零，基于此情況，我們抓緊制定整改方案，設計安裝圖紙，申請相關材料費用，組織人員進行升級改造。改造完成至今未發生張力計損壞故障。

另一項改造是產線原設計張力計的兩個壓頭采用的是勵磁源串聯連接方式，共用一個勵磁源，當其中一個壓頭出現故障時，兩個張力計信號瞬間同時丟失，造成高速斷帶，長時間停機；并且無法判斷出哪個張力計壓頭損壞，因此必須同時更換，造成備件費用成倍增加。因此提出每個壓頭單獨使用一個勵磁源，這樣出現故障時可以單獨更換故障壓頭，同時通過優化一級控制程序，在單端張力計故障時，自動利用非故障端張力檢測值的2倍計算總張力，降速停車，減少高速斷帶事故發生。

4 效果

通過以各個階段工作的逐步完成，徹底杜絕了一酸軋張力計壓頭非計劃停機時間。自2011-8-15開始，由于此故障共計更換張力計壓頭16個。但在2014年年修改造完成后至今三年時間沒有進行更換，此事故引起的非計劃停機時間為0。

5 結論

通過作業區每名職工共同努力，攻克了張力計壓頭損壞這一嚴重制約生產的難題，保證了連軋機穩定生產，有效減少了事故時間，節約了備件成本。

[1] 孫一康.帶鋼冷連軋計算機控制[ M] .北京:冶金工業出版社, 2002:116-152.

[2] 葛蓬,李景學,單寶鋼.萬能軋機機組速度張力控制系統[J].冶金自動化, 1999,18(1):14-16

Unplanned downtime reduced cold mill tensiometer risk management

Zhou Tao
(Tangshan Information Automation Department of cold-rolled steel River maintenance station,Tangshan Hebei, 063000)

The cold rolling mill frame between ABB tensiometer occurred in the production process of excitation circuit or signal circuit flashover faults, tension control caused by abnormal multiple strip high-speed broken belt, the processing time is very long, bring greater economic losses. The equipment maintenance personnel through continuous research and analysis, to determine the root cause is the emulsion into the mill head terminal internal tension, causing corrosion of internal cables, we have equipment protection, maintenance and equipment renovation work of three stages, the problems solved thoroughly, reduce unplanned downtime.

rolling mill; tension; emulsion; state maintenance

周濤(1981年9月16日)，籍貫河北唐山，本科，工程師，研究方向：自動化控制。