電機全壽命精細化管理體系的構建與實施

張東升，蘇 越，李國強

（首鋼礦業公司，河北唐山 064400）

0 引言

在市場競爭中，企業通過管理創新，向管理要效益，通過管理制度的不斷完善，管理標準的持續提高，管理體系的逐步健全，持續尋求降低成本突破口，為企業利潤最大化奠定基礎。使企業在長期發展中提升核心競爭實力，首鋼水廠鐵礦通過全壽命精細化電機管理體系的構建與實施，電機維修成本持續降低。

1 構建電機全壽命精細化管理體系

系統的、精細化、不斷創新的管理體系，是提升管理水平及創新發展的基礎，在電機管理創新實踐中，逐漸形成嚴謹、完備的電機全壽命精細化管理體系。

1.1 組建電機基礎信息數據庫

首鋼礦業公司自主開發的電機全壽命管理系統，對在用及備用電機基礎信息進行采集，實現電機全部納入系統進行管理。及時將新購電機、更換電機等信息倒入系統，實現電機信息全覆蓋，為電機全壽命精細管理提供可靠的數據支持。

1.2 規范“電機異動管理流程”

（1）領用管理。建立車間、廠礦兩級電機領用審批程序，對電機領用的必要性進行把關，對于在全礦范圍內備用數量較多的電機，一律調劑使用，徹底打破過去“寬打窄用”的慣性做法。通過集中式庫存管理，在過去各點位“一備一”的基礎上，實現了多點位共備的目標，有效降低了電機庫存數量。

（2）更換管理。周期化倒修是制約電機修理費用升高的因素，在長期摸索與實踐中，證實固化、守舊的管理模式并不適用于所有點位。只有切實掌握電機技術狀況，對癥施策，才會實現電機故障管理與修理費用控制的雙贏。加強運行中電機技術狀況的檢測，對于運行隱患較為明顯的電機進行更換，對于無運行隱患的電機不更換。

（3）送修管理。送修管理是修理費用管控的最后一關，電機送修數量直接決定修理費用的高低。改變以往現場拆機電機，直接送修理單位的簡單流程。

建立拆機電機的故障分析流程，對拆機后的電機，首先進行原因判斷，找準故障成因，理清逐級責任，逐臺形成分析存檔備查，為后期電機管理提供依據。對電機出口線磨損、軸承磨損等簡易問題，執行內部自主修理模式，由車間自行對電機進行解體、檢修，節省相應小修費用。

1.3 搭建電機分析交流平臺

電機復雜的內外部結構，決定了電機故障的多樣化。同一故障現象，可以由多種故障原因造成，對故障原因準確定位并加以防控，是提升電機管理水平，降低修理費用的主要抓手。為切實提高電機管理水平，減少和降低故停時間，每月定期組織開展一次電機故障分析研討活動。對照電機解體情況，查找電機在使用和維護上存在的典型問題，找準癥結，制定措施。

1.4 制定電機管理與使用標準

水廠鐵礦電機種類多，使用環境各不相同，在逐步健全完善電機管理制度的基礎上，對每臺電機的正常運行數據進行采集，結合現場實際制定了每臺電機的運行標準、環境標準和安裝標準。

（1）運行標準。根據設備的實際運行負荷設定保護系統定值，改變依據電機的額定功率設定保護定值的固有做法。通過調研發現，YZ-55 型鉆機正常鉆孔作業時，回轉電機的工作電流為220 A 左右，超過此數值就說明現場作業工程中出現憋渣、振動等問題。依據這一規律，將變頻器的最大輸出電流由500 A 調整至240 A。經試驗，電機運行穩定，保護裝置動作靈敏有效。

（2）環境標準。根據設備防護等級，改進現場作業條件，降低和杜絕密閉空間、粉塵空間、潮濕空間等惡劣環境對電機造成的傷害。露天采礦皮帶系統驅動電機地處野外，受大風、雨雪影響較大，參照電機環境管理標準，對電機殼體進行全方位密封，有效減少粉塵侵入。

（3）安裝標準。電機安裝標準低，在運行中出現振動問題，影響電機使用壽命。安裝標準的制定，在電機軸線對中上有較大改進，由過去的目測、直尺測量升級為激光對中找正，電機安裝精度大幅提升。

2 推行“狀態化預知維修”管理模式

以降低故障率、減少生產影響為目標的倒修周期模式，由于周期的存在，導致部分電機沒有運行隱患，也要定期進行更換，出現過度維修問題。針對這個問題，研究電機由“周期化倒修”向“狀態化維修”過度的理念，即以“狀態化倒修為主、周期化檢修為輔”。目前已完全打破電機倒修周期的模式，建立新的電機預知維修管理模式，從根本上實現了“無隱患不更換”原則，大幅延長電機實際使用時間。

2.1 打破固有模式，貫徹“三個標準”

改變過去固有的電機倒修模式，不是電機損壞再去更換?；厩疤崾潜仨氃诒ＷC延長使用壽命的基礎上實現穩定運行。電機日常監測、檢查只能提前發現隱患、避免故障停機，不能達到延長電機使用時間的目的，強化管理標準才能保證電機技術狀況不降低。嚴格執行電機管理與使用的“三個標準”，對運行標準、環境標準、安裝標準進行嚴格控制，是推行“狀態化倒修”的根本。

2.2 明確電機隱蔽部位檢查標準

電機隱蔽部位不易檢查，是最易出現故障的點位。為保證隱蔽部位的檢查與維護效果，采取現場拆解維護方式進行檢查。鉆機回轉電機整體拆除后，進行現場分解，對定子線圈、上鎖母、軸承壓蓋、風扇葉固定螺絲等進行檢查維護，更換老化螺絲、螺母。對兩端軸承進行潤滑、檢測，延長軸承使用壽命。大型高壓箱式電機，每半年一次現場開蓋檢查清掃，檢查內部接線。針對電機軸承和繞組兩個影響電機使用壽命的關鍵點位，制定有效的超前控制措施。對軸承部位強化潤滑管理，確保電機軸承能夠按照“五定”標準進行潤滑，繞組部位定期進行絕緣檢測，若存在絕緣劣化趨勢，則進行更換。

2.3 建立電機修理過程監督機制

保障電機使用壽命的另一個關鍵因素是電機修理質量。建立業主車間與修理單位對修理質量雙向監督機制，車間安排技術人員對修理過程進行監督把關，確保修理質量。改變單純依靠修理單位控制電機修理質量的情況，業主車間的技術人員對軸探傷、軸承間隙檢測、出廠試驗等關鍵工序進行現場檢查確認。制定《電機修理質量跟蹤檢查記錄》，放置在修理單位，業主車間技術人員檢查后對記錄進行現場填寫，保證檢查工作落實。

3 依托課題攻關，解決電機管理“瓶頸”

電機使用過程中，對于費用消耗占比大、更換頻繁的點位，納入專項課題進行管控。通過技術攻關，解決突出問題，消除管理瓶頸，降低修理費用。

3.1 “水泥基礎變鋼基礎”，解決水泵電機軸承頻繁損壞問題

高壓水泵電機故障原因主要為電機軸承溫度高、磨損嚴重等，電機軸承壽命短的主要原因為電機水泥基礎老化，水泥基礎表面坑洼不平。電機在找正過程中在地腳下面加裝墊片較多，造成電機運行過程中形成“彈簧”效應，電機振動加大，影響軸承使用壽命。采取將水泥基礎更換為鋼基礎的方案，解決電機振動問題，電機使用壽命延長6 倍。

3.2 建立動態智能化電機監控系統

電機運行的動態檢測可以實現異常預警，利用自動化控制系統，對電流、溫度等監控數據進行整合運用。改變以往單一報警的模式，利用數據變化趨于研究智能報警邏輯，實現故障的超前判斷，指導問題處理，避免因決策失誤導致電機損壞。利用多驅動單元電機電流差診斷電機端蓋外軸斷裂，利用電機電流異常波動規律診斷電機軸承里側斷軸出現的前期掃膛問題，利用電機軸承溫度持續升高趨勢判斷軸承的劣化等智能報警模型，為電機問題的早發現、早處理創造條件。

3.3 改善渣漿泵電機啟動效果

渣漿泵驅動電機250 kW，轉車前需要生產操作人員手動盤車，但手動盤車后仍會出現“壓泵”轉不起來或因轉泵力矩大出現電機斷軸問題。對電機加裝軟啟動裝置，降低啟動過程對電機軸的沖擊，由于軟啟裝置降低了啟動轉矩，造成渣漿泵電機啟動困難。在泵的進口加裝反沖洗水，確保不出現礦漿卡塞泵輪的現象。減少渣漿泵啟動過程所需的轉矩，反向沖洗水加軟啟動的方式，實現渣漿泵的平穩啟動，降低斷軸問題。

4 設置合理的庫存結構

現場備用電機過多，不但會增加庫存資金占用，而且也會增加備用電機因防護、檢查等工作帶來的倉儲管理費用。沒有合理的電機備用，在故障情況下會影響故障搶修時間，嚴重影響生產。為有效化解這一矛盾，建立雙向電機備用平衡機制。

4.1 建立電機備用需求基礎數據庫

電機備用基礎數據庫的建立主要是對現場儲備電機的進一步優化。依據故障概率進行分析，分類確定電機備用需求臺帳。針對高壓電機發生故障的概率低，明確禁止現場備用高壓電機，針對露天電機防護管理難度大，取消露天電機存放點位。按照主流程系統停機影響，確定球磨系統、皮帶系統、電鏟、鉆機等重要點位，可以按照備用電機明細表，在庫房或廠房內存放低壓電機。

4.2 建立流程性電機應急備用機制

為有效解決備用電機減少，突發故障時臨時安裝聯軸器會嚴重延長故障處理時間的問題，影響流程設備停機的電機，在現場沒有備用時，需要將修理單位對應的庫存電機安裝好聯軸器。

4.3 建立兩級倉儲庫雙向平衡機制

針對每種類別電機所確定的庫存標準，利用電機全壽命管理系統實現修理單位庫存電機與現場備用電機的雙向聯動管理。每月底對備用電機進行一次統計，當2 個點位儲存的完好備用臺數多余合理庫存標準時，減少該類電機的修復，少于合理庫存標準時，督促修理單位盡快組織修復。

5 拓展電機自主修復新途徑

隨著電機管理工作的不斷深入，費用控制逐漸進入“瓶頸”期，只有尋找新的途徑，費用管控才能實現進一步突破。按照電機送修異動管理流程規定，大中修委托電修公司，小修及常見故障自主修復的原則，推進自主維修工作落實。嘗試對多種小修項目進行試驗，針對正常磨損導致轉子銅頭平整度超標，在設備上進行電機的打磨、撓鉤。在自修過程中，充分修舊利廢，拆解報廢電機的可利用備件使用，降低自修成本。

6 結束語

電機全壽命精細化管理模式的構建與實施過程中，通過持續創新、持續改進，在電機管理上持續突破，持續見效，電機修理成本逐年降低，現場設備運行穩定性進一步提高。