ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Производство конвертерной стали на металлургическом комбинате за 10 лет возросло более чем втрое в результате ввода нового и модернизации существующего оборудования, повышения уровня механизации, автоматизации выплавки и разливки стали, применения более качественных материалов, увеличения серийности выплавляемой и разливаемой стали, сокращения нерегламентированных простоев оборудования. Используемая технология конвертерного производства позволяет получить практически любую сталь требуемого качества.

Одним из путей дальнейшего повышения эффективности является уменьшение числа инцидентов, позволяющее сократить время простоя оборудования. За период с 1992 по 2001 г. уменьшились количество инцидентов (рис. 1, а) и средняя продолжительность простоев агрегатов с 16,4 до 7,8 ч. Это было достигнуто в результате введения в работу МНЛЗ № 4 и конвертера № 3, что позволило снизить среднюю нагрузку на оборудование. Кроме того, на комбинате начали более качественно проводить обследование, профилактику, ревизии, ремонты и наладку. Однако достаточно большие экономические потери (до 1-3 %) требуют более детального изучения обстоятельств и причин инцидентов, а также разработки надежных мер для их сокращения. Это позволит также уменьшить риск травматизма, заболеваемости и воздействия на окружающую среду.

Рис. 1. Удельное число инцидентов за 1992-2001 гг.: а) - в ККЦ 1; б) - на МНЛЗ; в) - на конвертерах; г) - на котельном оборудовании; д) - на грузоподъемном оборудовании; е) - на сталеразливочных ковшах; ж) - при транспортировке стали и шлака

Результаты анализа инцидентов показали, что за 10 лет около 60 % общего числа внеплановых простоев произошло на МНЛЗ. Основными причинами являются прорывы корки слитка, прогары промежуточных ковшей, отказы механического и электрического оборудования. При увеличении производства слябов на МНЛЗ удельное число инцидентов уменьшается (рис. 1, б), однако их абсолютное число на протяжении анализируемого периода остается на достаточно высоком уровне.

Отказы агрегатов и узлов конвертеров привели к их остановке в 22 % случаев из-за выбросов продуктов плавки, ухода металла и шлака, повреждения фурм и торкрет-установок, прогаров корпуса конвертеров, отказа механического и электрического оборудования. Удельное число инцидентов на конвертерах (рис. 1, в) в отличие от МНЛЗ не имеет четкой тенденции к снижению.

Инциденты, связанные с остановкой котельного оборудования, грузоподъемных машин, прогаром сталеразливочных ковшей, транспортировкой стали и шлака, составили от 3 до 6 % каждый. Простои котельного оборудования (6 %) связаны с разрушением эле­ментов кессона котла кислородной фурмой, их интенсивность за рассматриваемый период уменьшилась (рис. 1, г). Отказы грузоподъемных машин составили 5 % (рис. 1, д). Они происходят из-за обрыва канатов, поломок редукторов, механической и электрической частей двигателей.

Ненадежная работа сталеразливочных ковшей (5 %) связана с проливом металла и шлака, прогаром футеровки, некрытием шиберных затворов, разрушением стаканов-коллек­торов (рис. 1, е). При транспортировке стали и шлака (рис. 1, ж) происходят сходы, отказы механического и электрического оборудования сталевозов и шлаковозов в 3 % случаев.

Интенсивность инцидентов на рассмотренном оборудовании имеет значительные колебания по времени, что связано с техническими и организационными мероприятиями по увеличению надежности работы. За 10 лет по удельным значениям она снижается (кроме грузоподъемных машин).

Поломки на агрегатах доводки стали, ковш-печь, КУВС, миксеровозах, в газовом хозяйстве, водоводах составили не более 1 %. Основными причинами неудовлетворительной работы являются: прогар и выход из строя механического оборудования (агрегаты доводки стали), отказы электрического оборудования (ковш-печь); прогар футеровки, кожуха всасывающего патрубка в месте соединения с подиной нижней части вакуум-камеры (КУВС); сходы, прогары футеровки и отказы механических узлов при сливе чугуна (миксеровозы); падение давления в кислородопроводе; повреждение опор водовода, сбрасывающего воду с кислородных фурм конвертеров.

Анализ статистических данных за 10 лет показал, что ненадежно, работало технологическое (63 %), механическое (18 %), энергетическое (11 %) и электрическое (8 %) оборудование. Значительная доля отказов технологического оборудования связана с условиями работы, то есть с воздействием горячего металла, что в значительной мере влияет на износ. Эта тенденция сохраняется в ходе всего исследуемого периода и имеет возра­стающий характер. Уровень инцидентов на механическом, энергетическом и электрическом оборудовании не имеет четкой закономерности, что связано с более частыми ревизиями и заменой наиболее изношенных узлов данного вида оборудования, чем в технологических агрегатах футеровки.

Распределение инцидентов по времени показывает, что пики максимальной интенсивности инцидентов приходятся на периоды времени 10-11, 19-20 и 22-23 ч (рис. 2), что совпадает с периодами снижения физической активности работающих.

Рис. 2. Распределение инцидентов по времени

На основании анализа отказов оборудования кислородно-конвертерного цеха можно установить технические и организационные причины их возникновения. Технические причины условно можно разделить на три группы:

-i группа - несовершенство технологии, конструктивные недостатки технологических устройств (29 %): недостаточная проработка проектных решений технологических процессов проектными организациями (отсутствие учета факторов, влияющих на возникновение инцидентов), несовершенство конструкции технологических устройств (отсутствие приборов контроля параметров процесса), использование в процессе эксплуатации конструкционных материалов, не соответствующих проекту.

-ii группа - нарушение технологии производства работ (66 %): нарушение регламента ревизии технических устройств (не в полном объеме и неквалифицированные осмотр и замена узлов агрегатов), отступление от технологического режима работы оборудования, некачественные ремонт и наладка оборудования.

-iii группа - внешнее воздействие (25 %): последствия инцидентов на других объектах, внезапное прекращение подачи энергоресурсов, приведшее к отказу агрегатов, другие технические причины (по вине поставщиков продукции, имеющие разовый характер).

Распределение технических причин в порядке их значимости на возникновение инцидента выявило четыре наиболее веских фактора: отступление от технологического режима работы оборудования (33 %), нарушение регламента ревизии технических устройств (20 %), некачественные ремонт и наладка оборудования (13 %) и несовершенство конструкции технических устройств (13 %).

Организационные причины возникновения инцидентов складываются из трех групп: недостаточный уровень знаний обслуживающего персонала (52 %), недостатки нормативного регулирования безопасности (8 %) и недостаточный уровень организации производства (40 %). Основной причиной является недостаточный уровень знаний и навыков обслуживающего персонала, который свидетельствует о несовершенстве системы обучения персонала, недостатках в методах оценки и проверки знаний, в системе стимулирования и поощрения работников, занимающихся повышением квалификации и поиском новых решений для безотказной работы агрегатов. Недостаточный уровень организации работ обусловлен недоработкой в системе управления и контроля параметров технологического процесса, режимов работы и ремонта оборудования. В некоторых случаях происходят отказы оборудования по причине несовершенства регулирования научно-технической документацией процессов выплавки и переработки стали, что приводит к некорректным действиям персонала при возникновении инцидента.

По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы. Основными причинами возникновения инцидентов являются недостаточный уровень профессиональных знаний, организации производства работ, отступление от технологического режима работы оборудования, нарушение регламента ревизии технических устройств, некачественные ремонт и наладка оборудования. Ежегодно потери от инцидентов составляют 1-3 % объема производства, здесь имеется определенный резерв для повышения экономической эффективности. Значительное число инцидентов происходит при эксплуатации машин непрерывной разливки стали и конвертеров, что в существенной мере влияет на уровень безопасности, так как инциденты на этих агрегатах представляют наибольшую опасность для обслуживающего персонала, нарушают режим работы цеха и приводят к значительным экономическим потерям. Интенсивность возникновения инцидентов с ростом производства уменьшается практически на всем оборудовании, кроме грузоподъемных механизмов, на которых после отработки половины нормативного срока неуклонно растет число отказов агрегатов.

Следовательно, для повышения эффективности системы промышленной безопасности необходимы корректировка существующей системы организации производства работ, разработка системы стимулирования, методик профессионального отбора и программ обучения для обслуживающего персонала, внедрение более совершенных систем технических осмотров и ремонта.