李保卫,李志强,马进峰
(首钢京唐钢铁联合有限责任公司冷轧部,河北唐山 063000)
现代化连续生产线有两个最大的制约因素,一是长时间的事故停车,二是批量的质量事故,而前者可能是后者的原因。虽然完全避免重大事故没有可能,但如何快速找到故障源点,并进行有效的现场处理,就显得尤为重要。目前有很多先进的事故分析工具,如5why、鱼骨图、因果法、层次法等,熟练掌握这些工具十分必要,对重大事故原因分析和制定处置原则,具有重要的作用。
事故的原因一定要请专业人员查找,同时要具有相关的知识、技术和现场经验。分析复杂事故的原因时一定需要专业的技术员、专业的点检员,以及操作工、班长等,总之需要专业的现场人员。不同机构对于各岗位职责的定位不同,则专业的意义也随之改变。以某钢铁企业的事例说明该问题。
(1)技术员的专业能力应包括熟练掌握图纸及资料情况,熟知国内外同行发展情况,能够快速诊断设备故障,制定与完善设备管理标准以及主要设备的控制要点和装配精度等。
(2)点检员的专业能力应该包括对设备异常状态辨别、现场专用工具使用、检修抢修人员组织、损坏零部件的快速修复、快速恢复设备功能的措施制定。
(3)操作工的专业能力应该包括HMI界面操作的熟练度,职责内标准化操作的熟练情况,现场各种工具的掌握情况,以及报警与顺控查询、重点难点产品的控制要点、手动操作和应急预案的执行等。
2010年11月5 日,1700酸轧3#机架下支撑辊压上缸压不到位,事故处理时间大约24 h,有效作业时间<8 h。究其原因,就是专业能力不足,长时间找不到事故的原因。所以只有通过长期地营造氛围、攻坚克难、自学不辍、师带徒、专业培训,才能培养出高水平的专业力量。
强调专业就意味着界面划分,在一些原因不明的复杂故障分析过程中,快速判断的专业倾向十分重要。事故分析中存在的界面包括:原料与产线、工艺与设备、机械与电气、机械与流体、流体与电气等。
(1)原料与产线,可以通过反查原料过程信息、调整不同原料(班次、钢种、规格)、确认原料的开卷状态、全线跟踪带钢实物来判断。例如,2015年1月,1700酸轧生产DP600时反复出现的轧机伤辊停车,在1#张力辊处确认原料表面存在对应缺陷,最终找到原因为炼钢板坯有机清条纹。
(2)工艺与设备,可以通过更换工艺件、调整工艺参数(特殊情况可到极限)、现场工况确认与单试、反查异常波动点来判断。各种作业和工艺件都要有明确的标准,量化至少是标准照片。如空气吹扫什么程度算是清洁,轧机的毛辊在上线前如何保证表面清洁,轧制高强钢乳化液的浓度控制范围等。
(3)机械与电气,主要包括电机连接和检测连接两部分,电机一般通过联轴器与机械相连,必要时可以脱开,单独进行盘车来确认。检测连接的重点在于由手动测量与在线元件进行对比,如直线尺寸用盒尺,微小位移用百分表,转速用手持转速仪,温度用红外测温枪检测等。例如,1700连退平整机斜楔板位置锁不住,就是通过在固定支架上安装百分表来确认的。需注意:单一数值的弹跳一般为检测问题,多个数值弹跳可能是共振引起的。
(4)机械与流体,连接部分就是缸体和马达,最主要的手段是通过测量压力来进行判断,并辅助切断试验、更换部件等来确认。比较常见的是液压缸内泄和液压锁失效的区分,一般通过关闭手阀或更换液压阀都能快速判断解决。对于马达,不管是气动还是液压,基本可以通过盘车来确定,根据经验机械部分故障概率要高一些。
(5)流体与电气,连接部分就是泵和控制阀。目前常规配置泵都有在线备用,一般不会影响生产运行,出现异常通过手动盘车基本可以判断。控制阀又分为通断类和比例伺服类。通断阀一般配有手动装置,电气部分也可以直接测量电压与电阻,比较容易确定。
专业原则的具体体现就是一切以客观事实为依据进行分析推理,专业水平的高低很大程度上取决于对客观信息的认知、掌控和应用能力。例如,在事故原因分析中,跟踪曲线、监测数据、摄像头记录、设备档案、数学模型等都是客观事实,是有据可查、无法更改、真实存在、可以量化的。试想如果设备的原始数据完整,档案记录清楚,跟踪监控全面,那么就很容易找到异常点,迅速锁定真实原因。
(1)建立事故处理流程,通过现场实践不断地调整纠偏,即使是不完善的流程也远比没有好。
(2)有效利用现场的事故处理看板,各方共同列出安全措施,写明以谁为主,分几步进行、如何沟通和确认等。
(3)事故原因不明确时,操作人员同时通知机电人员到现场,并讲明发生的简要经过,共同确定原因查找方案。
(4)报警原因查询阶段,由自动化专业方负责指挥。机电共同排查故障阶段,由机电各指派一人负责沟通,同时操作人员积极配合。
(5)质量缺陷类故障,由工艺操作方负责组织,机电听从指挥并各指派一人负责联系沟通。
(6)如果确实难以找到事故原因,要请上级协调更强的专业力量,组织各专业再次讨论查找方案,同时联系国内外同行寻求帮助。
(1)专业划分是为了应对日趋复杂的设备、提高处理问题的能力,处理事故一定要紧密协作。做到这一点,既需要体制机制,也需要专业的协调组织。
(2)事故的处理如果各专业不配合,实际上难以进行。生产现场的原料、产品、机械、管路、电缆、传感器等紧密共存在一个空间,难以分割。例如,更换检测轧机压上缸位移的磁尺,机械人员必须拆除缸体压盖。更换卸卷小车的液压缸,自动化人员必须先拆除检测钢卷信号的传感器和信号线。
(3)事故的责任方也不一定是事故的有力解决方,例如,2009年10月,活套摆动门大面积损坏是严重的机械事故;1700酸轧轧机出口多次出现的防溅板刮钢是典型的操作事故,最终都是靠修改程序得到了有效的控制。
如果发生事故时,有成熟的预案,处理起来必然事半功倍,否则就会十分被动。要使事故处理具有前瞻性,需要借鉴同行经验、提前列出清单、制定重大预案。通过定期、超前的沟通交流,可以提前判断可能出现事故的部位。同时,组织专业人员,列出各区域难以更换部件的清单,可以按照所需时间来界定,逐项编订对应的维修作业标准。
(1)工具的准备可以按照专业来进行,例如,液压专业常用的比例伺服阀测试工具、油品清洁度便携检测仪,机械专业常用的液压拉拔器、轴承加热器、液压扳手等。
(2)工具的准备也可以按照作业来进行,例如,高速断带常用的气割把、电动剪、线盘、夹钢器、倒链,穿带作业常用的引绳、引带、吊带、锁扣、钢丝绳、撬棍等。
(3)工具管理的要点,一是要有固定的清单,以机构为单位。二是要有技术工人能够熟练使用,这需要不断培训和现场实践。例如,某区域出现过处理一个漏点停车5 h的故障,当时的主要问题就是没有专用工具,需现场制作工装而且拆装面积偏大。
重大事故的原因分析与组织处理,最终是以具备专业素质的人员为根本,以规范的流程和明确的原则为保障。学习总结以往惨痛事故教训,借鉴国内同行的先进经验,不断提升各专业的现场掌控能力,一定可以做到对重大事故的有效管理。