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通過分析煤礦井下機電設備管理中存在的問題,結合現階段礦井高產高效生產的特點,提出了相關防治對策,確保井下機電設備安全運行,有效提高井下生產效率。
關鍵詞:
高產高效;機電設備;管理
0引言
隨著機械化科學技術的迅速發展,煤礦井下生產從最初的炮采到普采,逐漸發展到現代化的高產高效綜合機械化生產。礦井高產高效生產涉及到井上下各個方面,是一個龐大的系統工程,而機電設備作為現代化生產的重要部分,其安全運行成為了礦井高效生產的關鍵,因此應加強機電設備管理,并建立與現代化高產高效相適應的管理方式,保證礦井高產高效生產。
1現代化高產高效礦井發展現狀及特點
1.1高產高效礦井發展現狀
從20世紀50年代英國首個綜采工作面開始,煤炭資源開采也開啟了新時代,經過幾十年不斷改進發展,逐漸形成了高產高效礦井生產模式[1]。高產高效礦井是通過優化的礦井設計,合理的開采布置,采用先進生產設備和新技術、新工藝,改進生產系統等方式,有效提高了礦井生產能力。現代化的高產高效礦井采用功率大,運量大,機械化程度高的先進生產設備以一井一面或一井兩面的方式進行集約化生產。根據中國煤炭資源賦存特征,結合煤炭開采技術設備發展,逐漸形成了綜放開采的采煤方法。由于其具有安全、高產高效、經濟的特點,成為了有效解決中國厚煤層開采困難的途徑,并形成了高產高效的生產模式。綜放開采在國內迅速發展,生產設備也由開始的全部進口,逐漸采用全套國產綜采放頂煤設備。隨著大采高綜采技術及設備的發展完善,厚煤層一次采全高技術成為了高產高效礦井煤炭資源地下開采的另一種方式。大采高綜采技術采用雙滾筒采煤機,大采高液壓支架,一次采全厚,垮落法管理頂板的采煤方法。其具有資源回收率高、生產效率高的特點,但目前由于國內設計、材料和制造條件有限,國產大采高設備與國際先進水平仍有很大差距,主要表現在技術水平低、可靠性差、服務壽命短,因此,一些礦區的現代化高產高效礦井綜采設備仍然進口。
1.2高產高效礦井特點
高產高效礦井建設是一個巨大系統工程,而對于生產,機電設備改進是主要手段。通過礦井生產高度集中,提高礦井安全生產效率。根據中國礦井建設情況,高產高效礦井建設可分為原有老礦的改擴建和新建礦井兩大類。a)由于中國早期煤炭資源開采小煤窯較多,為實現礦井高效、高產、安全采煤,采用了資源整合的方式。通過原有礦井的改擴建,合理調整井田范圍,加大礦井儲量,在原有礦井井筒、巷道基礎上開發延伸或重新加開巷道,優化生產布局,適當擴大采區及工作面尺寸,采用單水平開采,實現一井一面高產高效生產模式。通過資源整合方法,控制了礦井的最小生產規模,礦井開采正規化,基本實現了大中型礦井綜合機械化生產,使中國煤炭資源開采朝著高產高效礦井模式發展;b)近年來,對于新建礦井則按照高產高效礦井模式進行設計、施工,一般要求一井一面,當年投產,當年達產[2]。礦井根據煤層賦存地質條件選擇適合的采煤工藝,對于緩傾斜厚及特厚煤層,在安全和資源回收率滿足要求時,應考慮綜采放頂煤采煤方法的應用,而穩定的緩傾斜中厚煤層推行綜采的采煤方法。為適應高產高效安全生產,輔助運輸應實現連續化作業,采用無軌膠輪車等先進的設備,巷道采用錨桿支護,推廣采用新技術、工藝、材料和設備。高產高效礦井建設主要是以機電設備為中心,從礦井的初期設計到施工管理、開拓布局、生產系統運行等各個方面協調配合提高單產單進,達到高產高效的目的。高產高效礦井具體體現在采掘機械化水平高,優化布局,集中生產、生產設備大型化、人員少,效率高等。在監控監測方面,采用先進的科學管理手段,進行全方位實時監測,保證及時發現并處理問題。根據高產高效礦井的發展模式和特點可知,機電設備是整個生產的關鍵,因此解決好機電設備存在的問題成為保證礦井高產高效的核心。
2現代化礦井機電設備管理存在問題及防治對策
2.1高產高效礦井機電設備管理中存在的問題
針對國內現代化高產高效礦井,機電設備管理存在的問題主要有以下幾方面。a)機電設備管理不夠重視。隨著采煤方法和工藝的不斷改進,機電設備在煤礦高產高效生產中的地位也發生了很大變化,但一直以來,機電系統都作為煤炭生產的輔助,對機電設備的管理不夠重視。煤炭企業由于利益驅使,減少機電設備檢修時間,加班加點生產,設備更是處于連軸轉狀態,進行超負荷作業。對于機電設備不足的礦井,為了減少成本,使用按照規定應淘汰落后、超過年限的設備。這樣不僅給煤礦安全生產帶來很大隱患,也增加了設備的運行維護費用。同時由于機電設備戰線長、數量多,檢修人員對機電設備的檢修力度不夠,對設備安全運行認知不足,缺少檢修標準化制度,導致檢修多成為抽檢式,維修監察跟蹤不及時,處理問題經常出現拖延現象;b)機電設備配套管理問題。礦井現代化高產高效建設步伐加快,原來老礦井通過資源整合,擴大了井田范圍,提高了產量,但在改造過程中,為獲得利益最大化,有的礦井還沿用原有部分管路和設備,雖然當時滿足生產需要,但后期往往忽視這些設備的淘汰及改造,導致與新設備管理不同,在運行中存在較多隱患,容易發生機電設備事故。在新建高產高效礦井中,初期由于國內設備無法滿足要求,一些礦的先進設備從國外進口,之后損壞的零配件、損耗件采用國內產品,但國內設備存在易磨損、強度低的特點,因此應加強此類機電設備的管理;c)機電隊伍專業人才素質不高。機電作為礦井生產輔助,煤礦生產管理層過分重視生產,導致機電管理無法發揮最大效果,機電隊伍人才不足,整體素質不高[3]。尤其對高產高效礦井,機電設備作為主要的生產工具,礦井大多采用新設備、新工藝,因此機電隊伍的專業人才素質非常關鍵。而現階段大多數礦井機電隊伍人員素質不高不僅體現在對機電的專業知識儲備不夠,也表現出安全意識不夠強。機電隊伍培訓一般是針對新員工進行,缺少后期知識更新和安全意識培訓。
2.2機電管理防治對策
a)建立完善機電管理制度。高產高效礦井需有相應完善的機電管理制度,只有通過建立完善制度,加強機電設備管理,才能保障機電設備正常安全運行。為加強機電設備管理,應根據規定消除設備超負荷作業,合理安排設備檢修時間,設置專人專崗進行檢修維護,采用及時發現解決問題,不拖延的制度。對于老舊、超過年限的應更換的設備,應設立專項資金,??顚S眠M行設備更新換代,有效減少設備故障時間,提高設備運行可靠性,減少機電事故的發生;b)加強機電配套設備管理。針對高產高效礦井機電設備配套管理問題,對于存在新舊設備同時運行的情況,應采用加強舊設備的日常檢修,增大檢修力度,采用實時監測手段及時維修,保證設備安全運行,同時也不能忽視新設備的檢修。對于國外進口的全套機電設備的維護,應加強機電專業人才的培訓,掌握檢測檢修方法,加強更換的零部件薄弱環節的管理。結合礦井高產高效管理模式,推行設備創新管理,從原來故障事后維修到定點檢修采用零故障管理;c)提高機電隊伍素質。隨著科技發展,煤礦的高產高效生產,機電設備不斷更新換代,大量新設備、新工藝應用于煤炭生產的各個環節,這些工藝和設備的變化也要求機電隊伍人員不斷更新知識儲備和操作技能,因此需定期對機電隊伍人員進行培訓,進行知識更新。建立激勵機制,鼓勵自主學習,提高自身能力,增強安全意識,為機電設備安全運行提供保障。
3結語
現代化高產高效礦井生產涉及到井上下各個系統,而機電設備作為現代化高產高效礦井生產的重要組成部分,其能否正常安全運行直接影響著礦井的生產。結合現階段礦井高產高效生產的特點,分析了煤礦井下機電設備管理中存在的主要問題,提出了建立完善機電管理制度、加強機電配套設備管理和提高機電隊伍素質的對策,保證井下機電設備安全運行,實現礦井高產高效生產。
參考文獻:
[1]張文軍,張志宏.陽泉礦區高產高效礦井建設現狀及發展趨勢[J].煤礦開采,2007,12(2):8-10.
[2]周占雄.現代化高產高效礦井的特點及發展趨勢[J].山西焦煤科技,2005(11):39-40.
過去由于科技水平比較低,礦山企業的生產主要以人工為主,機器為輔?,F在科技水平日新月異,礦山企業的生產模式已經轉變為“機器為主,人工為輔”。因此,做好礦山企業機器設備的維護工作,不僅能大幅提高生產效率,保障機器運轉流暢和人員安全,還能減少人力物力的資源浪費,對生產力的發展起著非常重要的作用。而且在設備維護過程中,操作人員還可以了解機器的構造和運作原理,提高操作水平,從而提高生產效率,降低生產成本。機械設備是礦山企業的生產力,其正常運行是確保生產效率的關鍵,加強礦山企業機電設備的管理,可以在加強員工管理水平的基礎上,實現礦山企業的平穩發展。在礦山企業生產過程中,機器設備經常因為各種原因發生小故障,故障原因多種多樣,有些是人為原因,有些是操作不當,有些是機器自身的磨損,有些是缺少油,如果小毛病沒有及時發現,設備運行久了就會發生大事故。因此要時常對設備進行維護檢修,及時處理小故障,并且制定相關規范,強化教育作業員,提高作業員、操作員的作業素質,提高企業生產效率,才能確保企業效益。
2礦山機電設備維護管理中存在的問題
2.1機電設備存在一定的安全隱患
礦山生產的機器設備功率都非常大,稍有不慎就會造成大的安全事故。機電設備的安全運行不僅關系到企業生產的安全,更關系到工作人員的人身安全,所以加強機電設備的管理就變得非常重要了。但是現實情況是,我國很多礦山企業在這方面做得非常不足,為了節約成本,很多設備用了多年還一直在用,并且平時也為了節省成本,不去維護和保養設備,很多設備都是帶“病”作業,用這樣的設備生產,能安全嗎?一些企業倒是能夠對設備進行維護,但是很多維護人員沒有經過專業的培訓,缺乏維護經驗,僅僅憑著自己的直覺或者經驗去進行故障判斷,很容易留下隱患。很多企業的通風設備不好,一旦發生事故,容易造成大面積的人員傷亡。
2.2缺乏必要的管理監督措施
我國礦企的安全管理一直都很不盡如人意,究其原因是缺乏制約措施和機電設備管理監督制度。就目前的情況而言,很多礦山企業把經濟利益放在第一位,并不重視機電設備的管理和維護,缺乏科學完整的機電設備使用規范和注意事項,這樣就容易形成隱患。很多企業在機電設備運行過程中,只是安排工作人員守護設備,保證設備的運轉,并沒有安排人對設備系統進行檢測。很多企業缺乏對機電設備維護的重視,沒有狠抓機電設備使用制度,缺乏在機電設備管理上的投入,有些企業即使有設備維護,但缺少設備檢查和設備檢修的制度和部門。很多企業只是針對機器的運行情況進行記錄,對設備出現的故障也只是簡單的安排修理,并沒有找出深層次的病因,很容易導致舊病復發,讓機電設備存在隱患。
2.3相關管理人員素質不高
機器是工具,人才是關鍵。機器的運行好壞,要看使用機器的人才是好是壞。設備管理人員的管理意識和技術水平直接關系到礦山企業的機電設備維護水平。目前的情況不容樂觀,大多數礦山企業的眼光只盯著經濟效益,忽略機器設備的維護與管理,導致對這方面的人才培養也不夠重視,在技術人員培訓方面存在懈怠和疏忽,造成機器維護人員的素質普遍不高,讓管理人員監管機電設備缺乏理論依據和技術支持,從而導致機電設備維護困難,也沒辦法平穩安全的運行。
3加強礦山企業機電設備維護管理的措施
3.1及時跟蹤設備情況,防患未然
現在很多企業的設備年久失修,陳舊不堪,企業為了節約成本,不愿意得更換機器設備。針對這樣的問題,一方面要加大資金投入和支持,要明白別的可以省錢,機器不能省錢,要及時對機器進行更換維修和維護,保證機器能夠正常運行。另一方面,在選購機器時,要注意選購有品牌保證的機器,不要為了貪圖便宜選購一些低價劣質的產品,并且安裝過程要由專業人員完成。
3.2制定相關維護管理制度
在礦山機電設備管理維護的過程中,應該制定一系列的管理制度,才能讓機電設備的管理維護重要性深入人心,植入員工的行為習慣里。首先,要建立設備管理責任制,把設備的管理維護落實到個人,人人有責,把設備管理的任務細化,維護時間細化,并且把量化指標體現在個人績效工資和年終獎上,這樣在利益的驅動下,做到重視設備的管理和維護。其次,部門科室領導要發揮帶頭作用,分部門分科室進行管理,制定賞罰機制,對于做得好的科室進行獎賞,做得不好的科室進行問責,從而增加各個科室部門的責任心。
3.3提高相關管理維護人員的專業素質
高揚程電力提灌工程在提水過程中,各類設備所發揮出其本身效能就是它的基本功能。如變壓器能改變電壓,電動機能將電能轉換為機械能,水泵能將機械能轉換為水的壓力能等。基本功能反映的是機電設備的使用價值,如果喪失了基本功能,它也就不存在使用價值了,設備本身也就沒有存在的意義了。那么如何對機電設備的功能進行管理呢?就是通過技術手段對它的功能指標進行測試。例如按照水利電力部頒發的《泵站現場測試規程》,對功率、轉速、揚程、流量等進行定期測量,判斷是否達到額定指標,如果低于額定指標則認為功能已經下降,就要通過維修手段來彌補,如果功能下降嚴重,各種維修手段都無法彌補,并且耗資太大時,則考慮更換問題。但必須注意的是許多設備在設計制造過程中都有安全裕度,并遵循標準化,系列化技術政策中尺寸選取就高不就低的原則使設備的功能有冗裕,即設備可能實現的最大功能大于銘牌額定功能,這是考慮設備可靠性而增加的,事實上所測定的指標已經有所下降的功能。
2機電設備的可靠性管理
2.1機械設備的可靠性
機械設備的可靠性首先決定于組成元件和零部件的尺寸精度變化,也就是決定于構件和零部件在運轉過程中的有形磨損(在機械學中,零件構成構件、構件構成機構,機構構成機器),磨損使它們的點、線、面等幾何形態發生改變,從而破壞了傳遞運載的品質;其次,由于零部件和構件在工作中過度變形、斷裂、表面銹蝕和內部機械物理性質變化等導致的失效;最后,零部件材質低劣,安裝、檢修時誤差影響,運轉時工作條件、工作環境變化,影響零部件、構件本身的可靠性。例如:(1)水泵軸承受傳遞載荷,在軸瓦內磨擦,要保持在規定時間內發揮正常功能。第一要求基本的質量指標全部合格,第二要求提供優良的工作條件,即良好的、平穩的啟動運行、限制倒轉等;(2)水泵葉輪承受氣蝕和沖刷,本身的材質和運行時間決定它的可靠性。
2.2電氣設備的可靠性
(1)電氣設備的絕緣:電力系統正常運行時,電氣設備長期處在正常工作電壓——額定電壓下。但由于系統中某些參數的突然變化,有可能出現超過絕緣能力的電壓使設備的絕緣擊穿。又由于絕緣物受潮濕、污物、粉塵等侵害,使設備的絕緣強度下降;(2)導體的發熱:電氣設備的主導電回路長期通過額定工作電流,這時由于導體本身存在電阻和導體接頭處的接觸電阻,使導體發熱,這些熱量使導體絕緣老化,破壞電器性能;(3)電力系統的故障:電氣設備在運行中發生各種各樣的故障,其中短路故障是最嚴重的一種,由于發熱及動力等效應,可能使電氣設備遭嚴重破壞。根據類似特征,我們在對電氣設備的可靠性管理時,首先要牢固樹立“安全第一,預防為主”的思想。對絕緣問題,按水利電力部頒布的《電氣設備預防性試驗標準》每年春檢進行扎實細致的試驗,發現薄弱環節立即消除。同時下功夫改善電氣設備的工作條件和使用環境;對發熱問題,在電氣設備使用前把導體的接頭加強技術管理,通過增大接觸面積,提高接觸精度和光潔度,增大接觸壓力等技術手段來保證接觸質量,在運行中加強通風冷卻,將導體內部的熱量散發出去;對電力系統的故障,針對經常性發生的問題設法在預防性檢修中加以消除;對于短路故障,一方面要采取有力措施杜絕發生的一切隱患,另一方面要校驗維護好自動保護裝置,一旦短路發生,就要快速將故障設備從系統中切除出去。機電設備的可靠性管理就是在預計期限內不允許設備發生任何故障。可靠性管理的中心就是預防故障的發生,無故障設備就肯定可靠。所以平時加強保養維護,加強設備狀態檢查,在事故尚未出現之前就安排定期檢修,以便消除隱患,并且通過試驗測試儀器按國家和行業有關標準對各類設備進行試驗和測試,然后將檢查結果和試驗數據進行綜合分析,再通過空載試驗來驗證,從而得出具有置信度的可靠性結果。
3機電設備的維修管理
機電設備的維修是設備管理工作中最主要的技術任務。保證設備的可靠性,提高設備的利用率,并適時進行設備維修,是設備使用期間管理的首要大事。維修是延長設備使用壽命的唯一途徑。設備在運行中由于磨擦、沖擊、振動、疲勞、銹蝕、斷裂、變形、變質、潮濕、發熱、老化等影響,都會使它的功能降低或喪失。維修它的目的就是完善設備系統,提高或恢復設備的功能。修理的本質就是在物質形態給予補償的同時,也補償了它的使用價值。維修的核心就是根據設備損壞情況,結合提水灌溉任務和作物生長的特點,對具體的設備選擇正確的維修期限、維修方式和維修層次,安排維修計劃并付諸實施。同時對維修技術、維修組織、物資材料供應等方面進行合理布局。返修、更換和改裝是設備維修的三種形式,針對損壞的程度對癥使用。根據修理的內容、范圍、工作量可把維修分為大修、中修、小修、項修(專項維修)和改造等幾種層次。大修是對設備進行全部或大部分解體,重點在于修復或更換基礎大件。通過大修使其功能基本達到出廠水平;中修是對設備進行部分解體;小修是更換或修復即將失效的零部件或元器件;項修是專門針對發生故障或將發生故障的零部件,電氣元件進行事先或事后修復的層次;設備改造是用新技術,新材料在原設備的基礎上進行布局改進,以提高其功能和可靠性的層次。電力提灌工程機電設備的種類繁多,功能各異,運行時晝夜連續,不容間斷,維修內容廣泛,技術復雜、項目繁雜、環節眾多、工序臨亂、工種較多,因而吃透所有設備的狀況,編制切實可行的維修計劃、規定適宜的修理期限、選擇合理的維修方式、制定正確的維修方案和維修人員專責制的組織形式,工具器材的合理運用,修后質量的驗收標準,通過維修所達到的目標等都要形成嚴格的制度。用制度來約束設備的維修是行之有效的措施。一切維修工作都要在確保質量的前提下進行。在各個環節,各種因素上進行質量把關。樹立人人重視維修質量,全員管理維修質量的良好風尚。在設備使用階段,維修管理工作有兩個基本職能,第一個基本職能是對維修過程中的各個環節進行預測、計劃、組織、指揮、控制和協調,以保證不間斷地、最經濟地按預定計劃和要求進行維修工作,從而獲得最佳經濟效益??傊跈C電設備維修管理時,根據掌握的情況和擁有的資料進行預測,制定計劃,組織實施,以質量控制為關鍵,制定計劃,組織計劃的實施為核心。
4機電設備的故障管理
故障是設備在規定時間內、規定條件下喪失規定功能的狀況。故障是設備在使用中必然發生的現象,它的危害使設備暫時或永久地喪失功能。由于設備自身的原因,工作條件、環境影響等因素,設備的損壞是難免的。加上操作的偶然失誤,都會造成設備的病態,所以故障管理就成為機電設備管理的一個部分。高揚程提灌工程的設備故障,有下面四個類型:
4.1突發性的破壞故障
如高壓電氣設備的絕緣擊穿、放電、起弧、燒毀設備本身的現象。
4.2磨損性的危險故障
如大型電動機的軸瓦磨松后會發生掃膛的危險故障。
4.3間斷性的臨時故障
它多半是由外部原因引起的,如人工誤操作,氣溫升高、載荷超量、小動物的危害等。消除這些外部干擾后,設備仍能正常運行。
4.4固有薄弱性故障
在制造和維修時使用的材料質量偏低,造成的先天不足,導致運行時所發生的故障。機電設備的故障管理,就是對設備狀態進行監測、檢查、巡視、診斷、分析和評價。努力增大對故障的預防性,以便利用相應的手段。另外,在對設備的使用,維護和修理中,盡量尋找減少和延緩故障的辦法。
5結語
機電物資管理是企業實現目標利潤的重要途徑之一,民用爆破施工企業有專業的炸藥生產線、特種裝藥車輛、爆破火工材料。且國家對民爆企業的專業生產設備和爆破用物資監控很嚴,對管理和操作人員的要求較高?;靵y的機電物資管理,容易出現設備物資事故,給企業帶來較大經濟和名譽損失。因此必須加強機械設備管理、機電物資采供管理,完善責任制,確保設備物資安全運行,成為民爆企業機電物資管理的重中之重。機電物資的管理水映了一個企業的項目管理水平,體現了企業的素質。
關鍵詞:
民爆企業;爆破物資;采購;使用;保養;管理
1機械設備管理體系的建設
機械設備管理的基本任務是對設備實施綜合管理,做到合理裝備、擇優選購、正確使用,精心維護、科學檢修、適時更新,不斷提高技術裝備水平,充分發揮設備效能,取得良好的投資效益,確保設備資產保值增值、良性循環和滾動發展。民用爆破施工企業設備管理首先必須要貫徹執行國家、行業相關的設備管理政策、法規和規章制度,建立和完善民爆專用設備、特種設備、機動車輛、監視與測量裝置的管理制度、設備檔案、技術資料,完善設備管理體系。
2設備物資采購的管理
根據生產經營計劃,統計和分析設備的技術經濟指標是否滿足生產所需,制定設備物資采購計劃并實施。在設備購回后進行到貨驗收和安裝驗收。設備到貨驗收是檢查設備型號規格、到貨數量、隨機工具、隨機備件、隨機資料、產品合格證等。設備安裝驗收是按照設備使用說明書,在設備供應商技術人員的指導下,進行設備安裝、調試、試運行、空載試驗和負荷試驗,檢驗設備的技術性能。驗收過程要做好詳細記錄,發現問題要及時取證并要求供應商盡快處理,對不能處理的問題則按合同規定進行更換或索賠或退貨。辦理固定資產入帳手續,并盡快投入使用,使設備潛在的問題暴露在索賠期或質保期內,以便及時進行索賠或處理。應對新購設備的使用情況和供應商的履約情況進行跟蹤調查,對不合格的設備和供應商建立“黑名單”制度。
3設備使用管理
為了保證設備操作人員按章操作、合理使用設備,要建立、實行設備監察制度,主要監察作業人員持證上崗,崗位責任制執行情況,安全操作和檢修規程執行情況,設備運行和交接班記錄,設備工作條件和技術狀況,設備使用和維修保養情況。落實定人定機定崗和機長責任制制度,推行設備管理經濟責任制、定額管理、單機核算和班組核算制度。設備使用前要對操作人員進行培訓,特種設備操作人員要經過國家專業部門培訓后才能上崗,要達到五懂(懂構造、懂原理、懂性能、懂使用、懂用油常識)、四會(會使用、會保養、會檢查、會排除故障),同時認真做好設備的日常保養和定期清掃,及時、準確填寫設備運行記錄和交接班記錄。設備多班作業必須嚴格執行交接班制度,且必須在設備上進行交接班并做好交接班記錄。
4設備維護保養管理
建立設備定期檢查、檢測、檢驗制度,完善設備點檢定修體系,根據生產經營情況和設備技術狀況,制定設備檢修計劃。為了加強設備維修保養管理,降低維修保養成本,要建立完善的設備檢修網絡,配備足額、合格的維修人員和必要的工機具,儲備必要的配件,安排充足的維修保養時間,確保所有設備按時得到維修、按需得到保養,不失修、不失保。特種設備和監視與測量裝置還要實行周期檢驗。
5民爆企業生產和爆破物資的管理
(1)民用爆破施工企業的生產物資主要有硝酸銨、乳化劑、亞硝酸鈉、柴油,爆破用物資主要有雷管、導爆管、起爆藥包、膨化硝銨炸藥等,都涉及到危險化學品的運輸、儲存,要嚴格執行國家《危險化學品安全管理條例》、《民用爆炸物品安全管理條例》等相關規定,加強危險源辯識和風險控制,實行“專人專庫”、“定員定量”、“定置管理”、“雙人雙鎖”等制度,并根據危險物品的危險性分區、分類、分庫貯存,性質相抵觸的物資不得同處儲存。(2)生產和爆破物資倉庫必須建立倉庫管理規章制度,明確崗位安全責任制,認真貫徹、落實;通過物資信息化管理系統,實現動態監控。物資收、發、存臺帳,賬目要做到“日清月結”,每月定期進行清倉盤點,確保“帳、卡(標簽)、物、金額”四相符。年終要組織生產、物資、財務部門及庫管員共同對庫存物資進行一次全面的清倉盤點。(3)倉庫管理要做到“三清”:材質清、規格清、數量清;“三齊”:堆碼整齊、存放整齊、排列整齊;“三明”:分類明、編號明、標識明。必須加強倉庫安全保衛和環境衛生工作,配備必要的消防、防爆、防雷、防靜電等安全設備、設施,做好防火、防盜、防破壞、防自然災害工作,對安全隱患和環境污染及時進行整改;同時要做好庫房定期清掃和維護,按照庫存物資的理化性能及特性,采取相應的防護措施。做到“四無”:無霉爛變質、無損壞、無差錯、無事故。(4)物資驗收由采購員、材料質檢員、庫管員共同負責,驗收要以合同為依據,檢查物資的外觀和包裝是否完好,產品合格證、材質證明、發運單、使用說明等資料是否齊全,仔細核對物資名稱、型號規格無誤后,實施計量驗收,并按合同規定和質檢規范要求對需檢驗的物資及時抽樣送檢,合格后由倉庫保管員開具驗收單入庫。采購人員憑發票、采購計劃及入庫驗收單在財務部門辦理報銷程序。
6設備物資的安全管理
(1)建立設備物資安全規章制度,完善機械設備安全的防護措施和設施,根據《民用爆破器材專用生產設備安全使用年限管理規定》,對特種設備、安全裝置、監視與測量裝置等進行定期檢驗,到期設備實行強制報廢。(2)根據設備技術特性和物資的種類,對設備物資日常的正確使用和安全運行監督,定期對機械設備進行安全檢查,找出設備運行隱患,制定監護運行措施并建立隱患檔案。對機械設備的危險源,制定應急預案,組織相關人員學習。(3)按照《民用爆破器材企業安全檢查方法》等有關規定,定期或不定期對各機械設備和物資進行專項檢查,對檢查中發現的問題,下發隱患整改通知書,并限期整改。(4)定期對機械設備操作人員、維修工、庫管員進行安全知識、專業技能、職業衛生防護和應急救援等培訓和考核。
7結語
民用爆破施工企業的機電物資管理涉及到設備物資采購、使用運行、維護保養、倉儲物流等,特種專業設備物資較多,管理和操作人員需要專業的技能知識。
作者:原路陽 單位:葛洲壩易普力新疆爆破工程有限公司富蘊分公司
參考文獻:
[1]余鋒.機電設備管理[M].北京理工大學出版社,2013(02).
1.1建立安全生產組織機構
為保證工程項目安全生產目標的實現,必須建立合理而有效的安全管理組織機構,為安全生產決策、指令的實施提供必要的組織保證。因此,工程項目班子確定后,應由項目經理負責組織成立安全文明施工、消防保衛領導小組。機構由項目經理、項目施工副經理、總工、安全管理人員、分包單位負責人、作業班組長等人員組成。
1.2制定安全管理目標
為了更好地開展工程項目施工安全工作,確保達到安全文明施工要求,需合理制定項目安全管理目標。主要內容應包括:(1)杜絕重大工傷事故、杜絕火災、爆炸及設備事故。(2)按《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59-2011)對施工現場進行檢測考核,匯總表分值不低于85分。(3)安全隱患整改率100%。(4)職工三級安全教育率100%,作業人員進行全員進場安全教育培訓,特種作業人員持證上崗率100%。(5)粉塵、污水、噪聲符合項目所在城市規定要求。(6)爭創安全文明施工標準化示范工地。
2編制項目職業健康安全管理方案及應急救援預案
為了應對施工現場發生各種緊急意外情況,使職工的人身安全與健康切實得到保護,預防污染,減少緊急情況和事故帶來的損失,項目總工應組織工程技術和相關人員,根據項目安全管理目標,并結合工程特點,對環境、危險源進行辯識評價并確定重要環境因素、重大危險源清單,以此編制環境、職業健康安全目標、指標管理方案和應急救援預案。建筑工程項目施工過程中,常見的重要環境因素、重大危險源主要有以下幾個方面:
2.1重要環境因素
重要環境因素包括:噪聲排放、污水排放、固體廢棄物、粉塵排放、廢氣排放、能源消耗、化學危險品等。
2.2重大危險源
(1)高處墜落。在高層建筑施工作業中,由于作業人員的失誤和防護措施不到位,很容易發生作業人員的墜落事故。(2)物體打擊。包括高空作業時的墜落物,可能發生的砸傷、碰傷等傷害。(3)機械傷害。機械設備在作業過程中,由于操作人員違章操作或機械故障未被及時排除,發生絞、碾、碰、軋、擠等事故。(4)觸電傷害。施工現場用電不規范,如亂拉亂接,對電閘刀、接線盒、電動機及其傳輸系統等無可靠的防護,非專業人員進行用電作業等極易造成安全事故。(5)坍塌。主要是指在土方開挖中或深基坑施工中,造成土石方坍塌;拆除工程、及臨時設施等的部分或整體坍塌;腳手架坍塌、模板坍塌、拆除工程的坍塌、建筑物坍塌。(6)作業人員在施工現場,不能正確使用安全防護用具、用品也是發生人身傷害事故的原因。(7)特種作業人員未經培訓無證上崗,對所從事的作業規程似懂非懂,想當然做事而發生安全事故。(8)易燃、易爆及危險品不按嚴格的規章制度搬運、使用和保管時易發生安全事故。以上幾個方面的重大危險源是施工企業最常見的,也是重大事故隱患最突出的環節,在施工過程中如不認真識別并采取有效的防范控制措施,就有可能發生重大的安全事故。因此,項目部應根據重大危險源編制專項應急救援預案(內容見:《應急預案編制導則》GB/T29639-2013),并組織演練,檢驗其適宜性和實作性,達到不斷持續改進的目的。
3制定項目安全管理制度
為認真貫徹落實“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針,促進安全管理責任的有效落實,切實加強項目安全管理,保證從業人員在生產過程中的人身安全與健康,降低或減少各類安全事故的發生,確保項目安全生產,項目必須制定安全管理制度。主要安全管理制度有:三級安全教育制;安全技術交底制;班前檢查制;高大外腳手架、模板支護工程、大中型機械設備安裝、臨時用電安裝實行驗收制;周一安全活動制;定期檢查與隱患整改制;特種作業人員實行持證上崗制;實行安全生產獎罰制度與事故報告制;危急情況停工制;安全防火制度等。
4編制專項安全施工方案
為加強建筑工程安全生產監督管理,保障人民群眾生命財產安全,貫徹落實《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國安全生產法》以及《建設工程安全生產管理條例》,規范建筑施工安全管理工作。工程開工前,項目總工應組織工程技術人員編制專項施工技術方案,如:高處作業、施工用電、腳手架工程、模板工程、土方工程、起重吊裝方案等,危險性較大的分部分項工程需編制專項施工方案,規模達到需專家論證要求的還需組織專家論證,并完善審批手續。
5落實“一崗雙責”制度,確保安全管理“四大體系”有效運轉
“一崗雙責”是指項目負責人既要管理施工隊伍,認真完成項目履約任務,又要抓好安全生產工作,即一個崗位兩個責任。(1)企業應與項目經理、安全員簽訂安全文明施工責任書,并向管理團隊進行開工前的安全文明施工(告誡)交底,明確各自的崗位安全職責。(2)為確保工程項目安全管理“四大體系”(即:技術支撐、施工執行、安全監督、物資保障)有效運轉,項目負責人應與各職能人員、分包方負責人、工段、班組長簽訂安全生產責任書,層層落實安全職責,按月考核并與項目績效工資掛鉤。
6建立總分包安全共管體系
工程項目單位為完成安全管理目標,實現對業主、員工及相關方的承諾,總包與分包應建立安全共管組織機構。分包合同簽訂后,由項目部與分包單位簽訂安全文明施工協議,建立總分包安全共管體系,編制安全共管實施方案,明確雙方安全管理職責,組織召開安全會議進行安全交底,并履行雙方簽字手續,實行安全合署辦公。6.1總包方權利、義務主要內容(1)嚴格執行國家及地方有關安全生產的法律法規、標準規范和規定,對施工現場的安全生產負總責。(2)制定項目各項安全生產規章制度,建立施工現場安全生產管理機構,配備專職安全生產管理人員,建立現場安全動態管理資料檔案。(3)負責組織分包方編制施工安全、文明施工措施方案,審核、審批安全、文明施工措施方案和費用預算。(4)負責審核、審批分包方編制的工程項目生產安全事故應急救援預案。(5)對項目安全生產費用負總責,審批分包方的安全生產、文明施工費使用計劃,并根據其落實情況進行撥付。(6)負責對分包方作進場安全總交底。(7)負責監督分包方對其施工人員進行入場安全教育、專項安全教育及培訓考核。(8)總包方對分包方的各項安全設施、設備具有監督、管理和檢查權;對分包方施工現場存在的安全隱患以及違章指揮、違章作業、違反勞動紀律的行為,有權進行糾正、教育和處分。6.2分包方權利、義務主要內容:(1)嚴格執行國家標準規范和規定以及總包方的安全生產規章制度,服從總包方的施工現場安全生產管理,并對本單位分承包的施工區域和作業活動的安全生產負總責。(2)分包方設立現場安全生產管理機構,按規定配備現場安全工程師、專職安全員和班組安全協管員。(3)按照總包方的要求及時準確上報安全管理資料。(4)負責根據本單位承擔的施工范圍和工作內容編制安全生產、文明施工方案和費用預算,報總包方審批。分包方必須嚴格按有關規定和方案落實安全措施,對本單位施工區域內安全防護設施、施工用電設備和臨時用電的搭設、拆除、維護和改造及其使用等負總責。(5)分包方進場機械設備、設施應符合有關安全技術標準,對機械設備、設施的安全性和使用、維修安全全面負責。使(租)用大型機械設備時,應在安裝使用前向總包備案,特種機械設備還必須按規定向當地建設行政主管部門備案。(6)負責根據本單位承擔的施工范圍和工作內容編制工程項目生產安全事故應急救援預案,設立應急救援小組,落實應急救援器材、物資,報總包方審批、備案,根據總包方的要求組織演練。(7)接受總包方的進場安全總交底,根據本單位承擔的施工范圍和工作內容特點,在作業前對本單位從業人員進行有針對性的安全技術交底,并報總包方備案。(8)負責做好本單位從業人員的入場安全教育,嚴格執行“三級安全教育”制度、安全技術交底制度班前安全講話制度,并做好跟蹤檢查管理工作分包方必須。(9)分包方負責建立特種作業人員檔案,特種作業操作證報總包方審查、備案,特種作業人員必須持有效證件上崗。(10)每日對施工區域進行檢查,發現隱患及時整改。(11)負責為本單位從業人員辦理合法用工手續和工傷保險;必須為現場作業的職工辦理意外傷害保險,并支付保險費用。(12)負責為本單位從業人員提供符合國家標準的個人勞動防護用品,并監督、教育其正確佩帶和使用。(13)有權對施工現場安全生產工作提出意見和建議;有權拒絕總包方違反安全生產法律法規的工作指令。(14)在施工現場內發生生產安全事故后,必須立即向總包方報告,并立即啟動事故應急救援預案參加應急救援,并按規定逐級上報。同時,有義務配合開展事故調查工作。
7堅持實行重大危險源每日匯報制度
為貫徹“安全第一,預防為主,綜合治理”的方針,切實加強重大事故隱患、重大危險源的管理,有效預防重大危險源轉化為重大事故隱患或重大事故。項目安全管理人員,應根據工程不同時期的重大危險源以及采取的防護措施,通過各種通訊、QQ網絡或內部OA平臺,每日向企業安全主管部門匯報,便于上級實時掌握和了解施工現場安全生產狀況。
8加強現場安全監督檢查,糾正“三違”行為
在項目施工履約過程中,為了能夠及時發現和消除事故隱患,把可能發生的各種事故消滅在萌芽狀態,只有加強安全檢查,落實安全防護措施,糾正和處理“三違”行為,才是預防事故發生的重要手段,也是搞好安全管理工作的一種有效形式。(1)在工程項目實施過程中,每15天由項目施工經理組織安全文明施工領導小組人員,對所屬施工區域進行1次安全文明施工檢查,工段每周1次自查,發現問題及時糾正處理并作好書面文字記錄。(2)項目安全員必須認真履行安全職責,加強對施工現場重大危險源部位的監控和巡查,發現隱患及時糾正、處理,對習慣性違章行及屢教不改當事者,加大處罰力度,并作好書面文字記錄。(3)堅持領導檢查和帶班制度。為切實抓好安全生產,增強領導和職工安全意識,進一步落實安全生產責任制,加強對施工現場的安全管理,保障安全生產,項目負責人應在施工生產現場帶班生產,每月在現場帶班生產的實際時間不少于施工生產時間的80%(24天);分包負責人每月在現場帶班生產的實際時間不少于施工生產時間的90%(27天),不得擅自脫崗。項目負責人和分包負責人帶班施工生產時,應全面掌握工程項目質量、安全生產狀況,加強對重點部位、關鍵環節的控制,及時消除隱患。項目級負責人現場帶班記錄,由項目部和項目管理單位安全主管部門存檔備查。(4)工程項目的上級安全主管部門,每月應對在建工程項目的安全文明施工情況進行一次檢查,把安全隱患圖片刊登在“安全隱患曝光欄”上進行曝光,并納入項目季度考核,促使項目進一步加強對施工現場的安全生產管理,降低或減少安全事故的發生,確保施工生產安全,實現工程項目職業健康安全管理目標、指標。
9結束語
(一)提高了安全保障
近年來,黨和國家一再重申不要帶血的煤炭,強力推進本質安全型礦山建設,通過先進的技術手段和智能化設備,達到發生故障時預知預報的目的,減少不必要的傷害,降低發生事故的概率,保證了員工的安全。
(二)增加經濟效益和職工的收益
機電一體化設備雖然初期投資大,但是它的應用使設備故障大大降低,處理故障時間大大縮短,分析解決問題的程序大大簡化,制定應急措施的能力大大加強。這樣煤炭產量較之過去大大增加,企業的經濟效益明顯提升,同樣使員工的勞動收入有所提高,改善了員工的生活質量。
二、基于機電一體化的煤礦設備管理
(一)煤礦的機電一體化模式
在煤礦生產中,應用機電一體化思想,可以將煤礦生產、安全建設以及管理進行有機結合,從而使得管理人員可以實現對于生產、安全等信息的實時采集,及時準確地掌握信息發展變化的趨勢,為全面建設數字化煤礦和信息化煤礦奠定堅實的基礎。在機電一體化的影響下,煤礦企業應該及時抓住機遇,加大機械化建設的力度,結合計算機技術、網絡技術、現代通信技術等,推動煤礦生產的自動化和智能化,實現高產、優質、高效、安全的機電一體化煤礦生產目標。
(二)管理措施
1.做好設備選型
在對煤礦機械設備進行選擇時,需要結合煤礦生產的實際需求,從質量、規格、性能、價格等方面進行綜合考慮。一方面,要在保證設備質量的前提下,對其性價比進行對比分析,選擇生產廠商信譽良好,同時成本相對低廉的機械設備;另一方面,可以從技術性能進行考慮,引進國外先進的機械設備,通過不斷的探索和實踐,對設備進行合理搭配。這樣,不僅能夠提高煤礦生產的效率和質量,還可以不斷更新煤礦行業陳舊的作業方式,提升煤礦生產過程的安全性和可靠性,提升煤炭產品的質量,更可以帶動國內煤礦機械制造行業的發展,加快煤礦機械設備的國產化進程。通過對煤礦設備的合理選型,可以充分滿足實際作業環境的需求,在保證煤礦生產正常進行的同時,降低因設備故障引發的安全事故,促進機械設備質量和技術的不斷發展,提升煤礦生產的安全性。
2.改進設備性能
煤礦設備的安全性能對于設備管理而言是十分重要的。縱觀煤礦生產中的安全事故,很大一部分原因都是由于機械設備缺乏安全性。因此,在保證設備質量和性能的前提下,應該采取相應的措施,改進設備的安全生產性能,尤其對于容易出現設備傷人的部位,更要重點關注,設置相應的安全防護措施。同時,要根據煤礦生產的實際需求,加快對于新型機械設備的研究和開發,不斷提升設備的安全性能。而對于煤礦設備的生產廠商而言,同樣應該加大設備革新力度,使得設備的性能在煤礦生產中可以得到最大程度的發揮,在保證生產質量的基礎上,創造出最大的經濟效益。
3.強化安全管理
在機電一體化技術不斷發展的帶動下,煤礦設備的管理工作在煤礦生產中占據著日益重要的地位,對于機電設備的管理質量直接影響著煤礦生產的質量和水平。因此,為了提高煤礦生產的管理水平,需要從幾個方面,制定相應的強化管理措施:其一,人員管理。人員管理是針對煤礦全體人員而言的,在管理中,要實施從上而下,從管理層到基層員工的全員管理,落實生產責任制度,將責任落實到每一個部門,每一個崗位,每一個員工,利用績效工資等方式,將員工的個人利益與生產責任相互連接,激發員工的工作熱情。同時,要加強對于員工的教育和培訓,全面提升員工的綜合素質。其二,設備管理。要安排專業人員,定期對煤礦設備進行檢查和維護,確保每一臺設備都處于良好的工作狀態或者待機狀態,制定健全完善的管理制度,嚴把設備質量關,避免因設備質量問題引發安全事故。在設備維護中,如果發現設備存在故障或問題,需要進行維修或者更換,要提前制定相應的計劃,由專業人員進行維修,確保設備的安全性。其三,系統管理。要結合煤礦生產的特點,構建合理完善的設備管理運行系統,通過系統化的管理和控制,確保設備始終處于良好的運行狀態,創造出最大的效益。
三、結語
1.1材料不過關
在安裝施工的過程中,必定要用到電線、半導體等材料。如果采用的材料質量不過關,比如是廢舊或者廉價的材料,就會導致嚴重的后果,不僅影響了整個工程的質量,還給人們的生命財產帶來了巨大的安全隱患。同時,也不利于礦山機電安裝行業的發展。
1.2安裝不規范,造成安全事故
在選擇變配電所位置時,必須要把設備吊裝及運輸方便作為設計的要點,這也是為了保證設備的可用性及維修的方便。然而,現實情況是,在實際安裝中往往忽略了這一要求,尤其對于設置在廠區內的變配電所,配置上基本都沒有滿足這一要求。舉例說明,某廠區配電所和發電機房,沒有按照要求設計安裝,周邊設施阻擋了電纜敷設通道,這樣在安裝時,就不得不先安裝變、配電設備及發電組,再安裝變電所其他周邊設備,這就給設備運行后的檢修、更換帶來很大的不便。
1.3機電設備噪聲與震動大
設備機房是產生噪聲與振動的主要來源,這是因為電機、冷卻機組、水泵等動力機電設備運行時由于旋轉的慣性力和偏心不平衡產生擾力,設備部件在力的作用下產生振動,并通過設備底座、管道與建筑物的連接部分產生振動和噪聲,并以固體聲和空氣聲波的形式向周圍空間輻射噪聲進行傳播。這些噪聲和震動對人們的身體健康和工作非常不利,隨著我國對工程環境質量的標準不斷提高,在創造經濟效益的同時也要創造社會效益,更加不能對人們的健康產生危害,因此,降低機電設備對環境的影響,滿足人們對環境質量的要求,是目前機電安裝工程中必須認真面對的問題。
2礦山機電設備安裝工程管理的策略
2.1加強機電安裝設備的檢查和維護
機電安裝設備檢查可以通過兩種方式進行,一種是看、聽、摸、嗅等人體五官直覺方法或者借用簡單的工具進行檢查,這種檢查方法,對人的感覺和經驗依賴性比較大,有主觀的因素在內,因此精確性不高,但是因其簡單快速,可以作為設備最初檢查的有效手段。還有一種就是利用檢測儀表儀器,這種檢測方法比較費時,但是精確性高。機電安裝設備檢查,需要對安裝設備運行狀況、工作精度和腐蝕情況逐一檢查,通過檢查可以及時查明故障原因,消除安裝設備的隱患。此外,還要對發現的問題進行分析,從而對維修工作加以改進,在維修前把各項準備工作有針對性的做好,不僅可以提高維修質量,還可以降低維修時間和維修費用。機電設備的維護,又叫設備的保養,是機電班組必不可少的一項日常工作,經常進行設備維護不僅可以減緩零部件的磨損,使設備在良好的狀態下運行,還可以減少修理工作量,節省人力物力資源,并且可以提高設備使用壽命,降低設備運行成本。檢查與維護應當依照設備誰使用、誰維護的原則,并實行專人負責制。
2.2嚴把原材料質量關
嚴格按照有關標準和制度執行材料采購,關注材料的采購、運輸、保管等環節。對廠家的資質和產品質量進行考察,材料運輸過程中要保護材料不受損害,嚴格材料的入庫驗收,禁止使用不合格的材料。為了確保施工質量,還要對施工人員進行業務知識培訓,隨著工程的復雜多樣化,對施工作業人員的素質要求也越來越高,只有不斷學習新的知識才能跟上時代的進步,出色的完成工作任務。堅持過程控制,嚴把質量關,嚴禁不合格品進入下一道工序。采取施工班組的收入與施工質量的好壞掛鉤的措施,可以有效地提高施工人員的工作積極性,合理選用新工藝、新材料,改進施工方法,進而使施工質量得以提高。
2.3機電安裝的技術管理工作
有效的技術管理工作可以使機電安裝工程效果事半功倍。施工單位的技術管理工作包括很多方面,如編制施工組織設計、技術交流、質量監督檢查、技術革新及合理化建議、技術責任制、交接驗收制及技術資料供應等。管理機關的技術管理工作主要包括技術指導和質量監督、編制安裝規程及質量標準、推廣和交流先進經驗。機電安裝工程的每一個環節都離不開管理機關的技術管理工作,這就需要根據實際情況,組織員工召開經驗交流會議,集思廣益,還可以及時發現工作中存在的問題,并加以解決。
2.4安全檢查制度
安全檢查要從思想上和制度上進行嚴格的檢查。檢查各級領導對安全生產的思想認識情況和各項規章制度的制定和貫徹執行情況。安全檢查是礦山機電安裝安全生產管理工作的重心,可以對勞動條件進行改善,還可以消除隱患、防止事故的發生,以便有計劃地采取措施,保證安全生產。
2.5嚴格按照安裝設計進行安裝施工
必須建立健全完善的質量管理體系,從工程實體形成階段、施工層次和施工流程、施工工藝、施工方法、人員素質、機具設備、施工環境、材料進場和使用等方面,對質量控制進行全面策劃和控制。嚴格按照安裝設計進行安裝施工,切實做好協調管理工作。
3結束語
關鍵詞:零電壓開關;電流反向;有源箝位
引言
Flyback變換器由于其電路簡單,在小功率場合被普遍采用。但是,由于變壓器漏感的存在,引起開關管上過高的電壓應力。普通的RCD嵌位Flyback變換器其漏感能量消耗在嵌位電阻R上,開關管上電壓應力的大小取決于消耗在嵌位電阻上能量的大小。消耗在嵌位電阻上的能量越多,開關管的電壓應力就越低,但也影響了整個變換器的效率,因此,普通的RCD嵌位Flyback變換器總存在著開關管電壓應力與整個變換器效率之間的矛盾。
輕小化是目前電源產品追求的目標。而提高開關頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是,開關頻率提高的瓶頸是開關器件的開關損耗,于是軟開關技術就應運而生。一般,要實現比較理想的軟開關效果,都需要有一個或一個以上的輔助開關為主開關創造軟開關的條件,同時希望輔助開關本身也能實現軟開關。
本文介紹的一種有源嵌位Flyback軟開關電路,不但能實現ZVS,而且也解決了前述的普通RCD嵌位Flyback變換器中存在的問題。
1工作原理
電路如圖1所示,其兩個開關S1及S2互補導通,中間有一定的死區以防止共態導通。變壓器激磁電感Lm設計得較大,使電路工作在電流連續模式(CCM),如圖2的iLm波形所示。而電感Lr設計得較?。↙rLm),使流過Lr的電流在一個周期內可以反向,如圖2的iLr波形所示。考慮到開關的結電容以及死區時間,一個周期可以分為8個階段,各個階段的等效電路如圖3所示。其工作原理如下。
1)階段1〔t0,t1〕該階段S1導通,Lm與Lr串聯承受輸入電壓,流過Lm及Lr的電流線性上升。
V2=Vin(Lin/Lm+Lr)(1)
由于LrLm,所以式(1)可簡化為
V2≈Vin(2)
2)階段2〔t1,t2〕t1時刻S1關斷,Lm及Lr上的電流給S1的輸出結電容Cr1充電,同時使S2的輸出結電容Cr2放電。t2時刻S2的漏源電壓下降到零,該階段結束。
圖2
3)階段3〔t2,t3〕當S2的漏源電壓下降到零之后,S2的寄生二極管就導通,將S2的漏源電壓箝位在零電壓狀態。Lr和Lm串聯與嵌位電容Cclamp諧振,Cclamp上電壓vc緩慢上升,v2上電壓也緩慢上升。
v2=(Lm/Lm+Lr)vc(3)
4)階段4〔t3,t4〕t3時刻S2的門極變為高電平,S2零電壓開通。流過寄生二極管的電流流經S2。此時間段依然維持Lr和Lm串聯與嵌位電容Cclamp諧振,v2緩慢上升。
5)階段5〔t4,t5〕t4時刻v2上升到一定的電壓使副邊二極管D導通,v2被嵌位在-NVo。Lr與Cclamp諧振。在保證t5時刻Lr電流反向的情況下,其諧振周期應該滿足
式中:toff為主開關管S1一個周期內的關斷時間。
圖3
t5時刻S2關斷,該階段結束。
6)階段6〔t5,t6〕t5時刻Lr上的電流方向為負,此電流一部分使S1的輸出結電容Cr1放電,另一部分對S2的輸出結電容Cr2充電。t6時刻S1的漏源電壓下降到零,該階段結束。
7)階段7〔t6,t7〕當S1的漏源電壓下降到零之后,S1的寄生二極管就導通,將S1的漏源電壓箝在零電壓狀態,也就為S1的零電壓導通創造了條件。此時,Lr上的承受電壓v1為
v1=Vin+NVo(5)
Lr上電流快速上升。流過副邊整流二極管D電流iD則快速下降。
diD/dt=-N[Vin+NVo]/Lr+NVo/Lm)(6)
考慮到LrLm,式(6)可簡化為
diD/dt=-N(Vin+NVo)/Lr(7)
8)階段8〔t7,t8〕t7時刻S1的門極變為高電平,S1零電壓開通,流過寄生二極管的電流流經S1。t8時刻副邊整流二極管D電流下降到零,D自然關斷,電路開始進入下一個周期。
可以看到,在這種方案下,兩個開關S1和S2實現了零電壓開通,二極管D自然關斷。
2軟開關的參數設計
假定電路工作在CCM狀態。由于S2的軟開關實現是Lr與Lm聯合對Cr1及Cr2充?電,而S1的軟開關實現是單獨的Lr對Cr1及Cr2充放電。因此,S2的軟開關實現比較容易,而S1的軟開關實現相對來說要難得多。所以,在參數設計中,關鍵是要考慮S1的軟開關條件。
電流連續模式有源嵌位Flyback變換器ZVS設計步驟如下所述。
2.1變壓器激磁電感Lm的設定
由于Lr的存在,變換器的有效占空比Deff(根據激磁電感Lm的充放電時間定義,見圖2)要小于S1的占空比D,但是由于t5~t8時刻iLr的上升速度非常的快,所以可近似地認為Deff=D。這樣,根據Flyback電路工作在CCM條件,則
式中:η為變換器效率;
fs為開關頻率;
PoCCM為變換器的輸出功率。
在實際設計中,為了保證電路在輕載時也能工作在電流連續模式,Lm一般取為
2.2電感Lr的設定
為了實現S1的ZVS,t5時刻儲存在Lr內的能量足以令S1的輸出結電容Cr1放電到零,同時使S2的輸出結電容Cr2充電到最大。即
式中:vds=vds1=vds2≈Vin+NVo;
Cr=Cr1+Cr2。
根據式(4)取定合適的諧振周期可以令
2.3電容Cclamp的設定
根據式(4)有
在滿足式(15)的前提下,取定合適的Cclamp令iLrmax=iLrmin。
2.4死區時間的確定
為了實現S1的ZVS,必須保證在t6到t7時間內,S1開始導通。否則Lr上電流反向,重新對Cr1充電,這樣S1的ZVS條件就會丟失。因此,S2關斷后、S1開通前的死區時間設定對S1的ZVS實現至關重要。合適的死區時間為電感Lr與S1及S2的輸出結電容諧振周期的1/4,即
嚴格地講,開關管輸出結電容是所受電壓的函數,為方便起見,在此假設Cr1與Cr2恒定。
2.5有效占空比Deff的計算
有效占空比Deff比開關管S1的占空比D略小。
Deff=D-ΔD(17)
[(Vin+NVo)/Lr]ΔDT≈2(P/DVin)(18)
ΔD≈2PLrfs/DVin(Vin+NVo)(19)
代入式(17)得
Deff=D-2PLrfs/(DVin(Vin+NV0)(20)
2.6開關管電壓應力計算
Vs1,s2≈Vin+NVo+(2PLrfs/DVin(1-D)(21)
式(21)中第三項相對來說較小,故開關管的電壓應力接近于Vin+NVo。
3實驗結果
為了驗證上述ZVS的實現方法,設計了一個實驗電路,其規格及主要參數如下:
輸入電壓Vin48V;
輸出電壓Vo12V;
輸出電流Io0~5A;
工作頻率f100kHz;
主開關S1及S2IRF640;
變壓器激磁電感Lm144μH;
變壓器原副邊匝數比n=N8/3;
電感Lr10μH;
電容Cclamp2μF。
圖4給出的是負載電流Io=2A時的實驗波形。從圖4(e)及圖4(f)可以看到,S1和S2都實現了ZVS。圖5給出了兩種Flyback電路的效率曲線,可以看到,有源嵌位Flyback軟開關電路有效地提升了變換器的效率。
1.1指標任務的分解與平衡。
對于省級電力公司而言,綜合計劃管理最大的難題就是將指標任務分解到市、縣級供電公司并確保指標任務之間的平衡。為了解決這一問題,目前最常用的方法是電力公司在上報綜合計劃之前,需要不同供電公司之間、不同專業條線之間做好反復的溝通工作。實踐證明,這種方法的效果并不佳,大多數情況下,都是由公司領導層直接決定。
1.2指標執行情況的跟蹤與分析。
目前,大多數電力公司能夠跟蹤綜合計劃的執行情況,并且能夠定期通報下屬單位的實際執行情況。指標執行跟蹤的難題在于,如何分析實際與計劃的出現偏差的原因。除此之外,如果有效保障指標執行情況跟蹤反饋的及時性,目前下屬單位只有在綜合計劃主管部門的時刻催促下,才能按時提交相關數據。
1.3虛擬團隊的建設與管理。
虛擬團隊由跨時空、跨組織的成員組成,主要利用網絡信息技術來完成特定工作。由于從事電力公司綜合計劃管理的人員較為分散,在工作空間與時間上均有所差異,因而具有虛擬團隊的特征,虛擬團隊的建設與管理成為各界人員研究的課題。
2.綜合計劃管理難題的原因分析
電力企業綜合計劃管理難題的存在,受到多種原因的影響,其中有部分原因是可以通過措施來加以改善,原因主要包括以下幾項:
(1)對綜合計劃管理的重要性缺乏正確認識。
電力企業綜合計劃管理工作必須要立足全局,合理安排各類計劃并管理其執行情況,優化配置各種要素,最終促進企業總體效益的最大化。但是,電力行業與其他行業不同,具有一定壟斷性,各供電公司都希望得到更多的研究項目及費用降低硬性考核指標的標準。要想促進綜合計劃管理目標的實現,電力公司各級人員必須要打破傳統本位主義思想,突破“爭項目、爭資金”的思維束縛,這樣才能提高綜合計劃管理水平。
(2)沒有建立基于綜合計劃管理的溝通機制。
目前電力公司關于綜合計劃方面的溝通都在年度計劃上報之前,而關于上級公司的最新戰略舉措及最新要求等,都需要各公司部門相關人員的高質量傳達,必須要建立正規的溝通機制,確保溝通機制覆蓋所有單位及部門。
(3)綜合計劃缺乏剛性約束,缺乏完善的績效管理機制。
在電力公司與上級公司、電力公司與地市公司之間商榷指標時,一般都盡力爭取相對容易的目標,原因就是因為沒有建立起有效的績效管理機制,導致難以調動相關人員的工作積極性及主動性,無法將工作績效與激勵措施結合起來,因而難以改變現狀。
(4)對特定難題沒有開展專項研究。
綜合計劃管理難題涉及到管理與技術兩個方面,管理難題包括虛擬團隊,技術難題包括線損治理等。大多數電力公司都沒有魯丹國網湖北省電力公司應城市供電公司湖北應城432400明確列出本公司范圍內與綜合計劃管理相關的難題,更沒有進行專項研究,這些都導致電力公司綜合計劃管理水平不高。
3.加強綜合計劃管理的相關建議
3.1加強溝通,增強管理意識。
電力公司各部門需要加強溝通,要能夠突破傳統思維模式的束縛,正確認識到綜合計劃管理的重要性,溝通內容需要覆蓋國家宏觀經濟政策及上級公司的最新要求等;其次,需要拓寬溝通途徑,例如開會、發文、視頻會議、電子郵件等形式。最為關鍵的是要完善溝通機制,將定期溝通與不定期溝通、正式溝通與非正式溝通等溝通方式融合起來,從而實現信息資源共享,增強全體人員做好綜合計劃管理工作的意識,才能夠為綜合計劃管理工作的實施打下堅定的基礎。
3.2細化管控流程,明確管控要素。
電力公司需要細化綜合計劃管理工作的各個環節,例如編制、審核、下發、執行、追蹤等,要能夠明確各個環節的時間限制,明確具體負責人及工作要求等等。最關鍵的是要建立架構清晰、標準明確的流程體系,只有這樣,才能夠確保綜合計劃管理發揮應有的效用。
3.3借助外部力量,提高專項研究水平。
綜合計劃管理工作與電力公司各項主要工作密切相關,所以在提高綜合計劃管理水平的過程中,需要突破內部事務的束縛,可以與外部相關單位加強合作,從而達到事半功倍的效果。例如,可以與科研機構合作,研究線損技術及供電可靠性等;還可與相關咨詢單位加強合作,共同研究并建設虛擬團隊,找到更加行之有效的管理手段??傊?,電力公司與外部單位加強此類課題的研究,不但能夠解決特定難題,還能夠改進綜合計劃管理相關工作。
3.4綜合計劃管理與績效管理相掛鉤。
雖然電力公司高層已經將綜合計劃管理水平納入績效管理范疇,但是并沒有對執行層及操作層設立明確的考核條款與獎罰標準,所以必須要將綜合計劃管理與績效管理結合起來。在目前形勢下,電力公司需要針對與綜合計劃管理的相關人員,設置KPI考核指標,電力公司發展策劃部門可以直接考核地級市電力公司,對地級市供電局的綜合計劃管理相關人員提出明確的獎罰建議,電力公司領導層在對地級市供電局進行績效考評時可以將獎罰建議作為參考。只有確??冃Ч芾眢w系全面覆蓋電力公司綜合計劃管理相關人員,才能切實保障領導層對綜合計劃管理的高度重視,才能調動全體人員的工作積極性與主動性,保障綜合計劃管理工作的順利開展。
4.結束語