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企業(yè)動態(tài)

火電廠實施狀態(tài)檢修的探討

2020-02-29

趙振寧1，趙振宙2

(1.華北電力科學研究院，北京100045）

（2.東南大學動力系，江蘇南京210096)　　

〔摘要〕對火電廠實施狀態(tài)檢修進行了探討，分析了狹義與廣義的狀態(tài)檢修，闡明火電廠要實施的狀態(tài)檢修應(yīng)是廣義的狀態(tài)檢修，是一項系統(tǒng)工程，并闡述了實施狀態(tài)檢修的三方面準備工作、狀態(tài)檢修監(jiān)測手段、監(jiān)測頻度以及實施狀態(tài)檢修的組織等?！　?/P>〔關(guān)鍵詞〕火電廠；狀態(tài)檢修；評估；實施　　

隨著我國單機容量擴大，機組自動化水平的提高，檢修維護任務(wù)越來越重，費用也越來越大，但我國目前還采用固定周期的定期大修制度，　很多設(shè)備都存在過修或失修的問題，造成巨大的資源浪費，并給安全生產(chǎn)帶來了隱患。由于狀態(tài)檢修能有效地克服這種弊端，提高設(shè)備的安全性和可用性，所以在火力發(fā)電廠實施設(shè)備狀態(tài)檢修的要求越來越強烈。本文參考國內(nèi)外的研究，借助“狹義狀態(tài)檢修”與“廣義狀態(tài)檢修”的概念，說明狀態(tài)檢修工作的含義及其工作內(nèi)容、方法、組織等各方面的內(nèi)容，希望借此推動我國狀態(tài)檢修制度的發(fā)展，提高我國電力企業(yè)的管理理念和管理技術(shù)，最終形成最符合實際檢修要求的管理體制，提高火電廠檢修、運行的基礎(chǔ)管理水平。

1狀態(tài)檢修的含義　

設(shè)備的狀態(tài)檢修可以從狹義與廣義兩個方面來理解，狹義的狀態(tài)檢修可以稱為“狀態(tài)檢修方式”，它是一種非常具體的檢修方式，與定期檢修、事故檢修處于平等的地位，它根據(jù)設(shè)備工作過程中的劣化程度對其進行適當?shù)臋z修。在進行檢修前要利用狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進行檢修，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃，實施設(shè)備檢修，在這種情況下，對設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)?！　∈紫炔⒉皇撬械脑O(shè)備故障都可以通過狀態(tài)檢測來獲得；其次有很多設(shè)備在故障時速度很快，即使能夠通過狀態(tài)檢測及時得到設(shè)備的故障征兆，但不能有充分的時間進行檢修；還有很多設(shè)備一般情況下出故障的可能性很小，只是到了一定的運行時期后才會出故障，只要在其壽命周期到來前把它更換或是修復(fù)即可。在這種情況下，設(shè)備是不適合采用狀態(tài)檢修方式，對其進行故障檢測的工作大部分是多余的。　　因此，我們需要根據(jù)不同設(shè)備的重要性、可控性和可維修性，科學合理地選擇適用于該設(shè)備的檢修方式，形成融故障檢修、定期檢修、狀態(tài)檢修為一體的、優(yōu)化的綜合檢修策略，這種檢修策略就是廣義的狀態(tài)檢修：即對適合狀態(tài)檢修的設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，并加強監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理與分析工作，及時準確地發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)的規(guī)律及兆頭并適時對其檢修；對適合定期檢修的設(shè)備，要根據(jù)運行的經(jīng)驗或試驗確定合適的設(shè)備的壽命，以提高定期檢修周期的準確性等等，最終達到提高設(shè)備可靠性、降低發(fā)電成本的目的?！　榱思皶r地知道設(shè)備的健康狀態(tài)，需要對其進行適時的故障監(jiān)測，更需要對監(jiān)測得來的數(shù)據(jù)進行分析，包括實時的各種參數(shù)與其歷史數(shù)據(jù)的比較，甚至與其的檢修歷史還有關(guān)聯(lián)，由此可見，如何管理這些數(shù)據(jù)，如何分析這些數(shù)據(jù)同樣是實施狀態(tài)檢修的重要部分?！　〈送猓环N檢修工作的工作流程如何，需要哪些人去做，需要什么工具，備品放在什么地方，修理會引起多少成本等這些相關(guān)的信息也要非常明白，以便有效地降低檢修成本。所有這些工作一起被理解為廣義的設(shè)備狀態(tài)檢修工作。由于狹義的狀態(tài)檢修只是一種技術(shù)，而廣義的狀態(tài)檢修工作是一項系統(tǒng)的工程，所以可以稱之為“狀態(tài)檢修項目”，我們說實施狀態(tài)檢修，應(yīng)當指廣義的狀態(tài)檢修，而非狹義的狀態(tài)檢修。

2實施狀態(tài)檢修的工作　

　通過狀態(tài)檢修含義的論述可以看出，　火電廠實施狀態(tài)檢修應(yīng)該完成3個方面的準備工作：①針對各種具體的設(shè)備確定其最適合的檢修方式；②確定檢修與監(jiān)測計劃安排及監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理與使用策略；③檢修工藝的流程化、標準化。然后才能根據(jù)這些內(nèi)容有效、經(jīng)濟地進行檢修工作。內(nèi)容有效、經(jīng)濟地進行檢修工作?！　⊥ㄟ^RCM(以可靠性為中心的檢修)分析法對于目前檢修策略進行評估，可以很方便地完成第1個任務(wù)?！　CM分析方法是一種科學選擇設(shè)備檢修方式的分析方法。它在考證設(shè)備“技術(shù)狀態(tài)”的同時還考慮“可靠性”，并基于這兩個方面，通過審計與成本有關(guān)的、提高或是降低可靠性水平的不同方案來確定最佳的檢修策略，從而實現(xiàn)最大限度維持設(shè)備可靠性并優(yōu)化檢修資源。RCM的缺點是分析過程比較復(fù)雜，參與工作的人員較多，耗時較長，可以采用的應(yīng)對方法一般是先根據(jù)系統(tǒng)對人身設(shè)備安全、環(huán)保、可靠性、影響設(shè)備出力和效率、檢修難易程度及工期、檢修費用大小、電能質(zhì)量等的影響，進行其重要性排序，然后根據(jù)其排序依次對系統(tǒng)進行RCM分析和分析工作標準化。　　

通過對目前檢修策略的評估，有兩個方面的成果：其一是把很多適合采用狀態(tài)檢修的設(shè)備由定期檢修轉(zhuǎn)化為狀態(tài)檢修；其二是根據(jù)實際情況和運行經(jīng)驗重新審定采用定期檢修的設(shè)備檢修周期的合理性。由于狀態(tài)檢修需要進行狀態(tài)監(jiān)測，而眾多的定期檢修設(shè)備壽命周期不同，故不適合采用相同的檢修周期，而應(yīng)根據(jù)各個設(shè)備的具體檢修要求和實際的可能性具體排出每天的監(jiān)測任務(wù)和檢修內(nèi)容，按照這個日程表進行檢修工作，就可以使很多小的問題在平時就得到解決，使大修僅僅是修理主設(shè)備，也就最終達到延長大修周期，降低檢修所占用的時間，大大地降低檢修成本?！　〉?個任務(wù)可以采用手工的方法來做，但最好采用計算機技術(shù)來完成?，F(xiàn)在有很多軟件可以實現(xiàn)某一方面的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理并提供相關(guān)的分析工具，檢修與監(jiān)測計劃安排大多數(shù)在企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM)中實現(xiàn)。　　第3個任務(wù)與檢修設(shè)備管理、檢修過程管理、物料管理、財務(wù)管理、人力資源管理功能相關(guān)，一般可以采用企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM)來管理。EAM軟件把檢修工作納入企業(yè)以成本為中心的管理工作，使整個檢修工作變得非常標準化，流程透明，可以很大程度提高檢修的效率。3狀態(tài)檢修的手段及監(jiān)測頻度　　對于選擇狀態(tài)檢修的設(shè)備來說，基本上采用狀態(tài)監(jiān)測的方式來代替無用的定期檢修。一般設(shè)備的故障發(fā)生都遵從圖1所示的規(guī)律，即故障從開始產(chǎn)生到發(fā)生故障之間有一定的時間。如果這個時間足夠的長，就會有一個P點，即故障的發(fā)現(xiàn)點，這時設(shè)備雖然還可以運行，但經(jīng)過一個P-F間隔的時間，就到了F點，即設(shè)備出故障點。采用狀態(tài)檢修的目的就是要在這段時間內(nèi)對設(shè)備進行檢修處理，使其能夠持續(xù)運行；而狀態(tài)監(jiān)測的目的就是依靠常規(guī)的性能檢測試驗手段、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)的數(shù)據(jù)、運行分析、運行巡檢、點檢結(jié)果等現(xiàn)有資源及早地找出設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)點P，以創(chuàng)造足夠長的P-F間隔?！　D1P-F間隔　　電廠中常用的監(jiān)測技術(shù)有振動監(jiān)測、油液分析、紅外熱成像、馬達狀態(tài)監(jiān)測、超聲波檢漏等?！　z測的頻度不應(yīng)大于設(shè)備故障的P-F間隔的一半，否則監(jiān)測工作就不能捕獲全部的故障。開始時檢測頻度可稍高，積累一定經(jīng)驗后再逐步調(diào)整。在運行過程中，還應(yīng)根據(jù)設(shè)備的具體情況調(diào)整檢測周期，出現(xiàn)故障征兆但又暫時無法停機檢修的設(shè)備，應(yīng)加強監(jiān)測。4實施設(shè)備狀態(tài)檢修的組織　　實施設(shè)備狀態(tài)檢修是一項系統(tǒng)工程，建立健全組織機構(gòu)，制定相應(yīng)的規(guī)章制度，明確各部門的職責，協(xié)調(diào)一致，才能取得良好的效果?！　“l(fā)電廠是實施設(shè)備狀態(tài)檢修的主體，其組織機構(gòu)可分3個層次：決策層、專業(yè)層和操作層。決策層是電廠實施設(shè)備狀態(tài)檢修的決策機構(gòu)，應(yīng)由廠級領(lǐng)導及有關(guān)部門負責人組成，其主要職責是對狀態(tài)檢修工作的領(lǐng)導，以及審核與審批評估小組提交的優(yōu)化了的檢修策略；專業(yè)層是研究設(shè)備檢修策略的專門工作小組，其主要職責是采用一定評估手段，確定適合本廠優(yōu)化的檢修策略。包括確定各個設(shè)備采用的檢修方式、制訂或修訂相關(guān)管理制度和工作流程、選擇配備必要的監(jiān)測設(shè)備及軟件等；操作層是具體負責設(shè)備管理人員和設(shè)備狀態(tài)信息采集人員，其主要職責是按規(guī)定完成對所轄設(shè)備的檢查、測試和數(shù)據(jù)采集、　進行設(shè)備異常分析、趨勢分析和設(shè)備性能評估并提交設(shè)備狀態(tài)報告和初步的檢修建議?！　I(yè)層的作用是顯而易見的，檢修策略的優(yōu)化程度，直接決定了檢修工作量的大小及維修費用的大小，因此專業(yè)層必須有深刻理解評估方法及非常熟悉設(shè)備的專家組成，進行科學細致的工作。5結(jié)論　　綜上所述，電廠實施設(shè)備狀態(tài)檢修的目的并非教條的用狀態(tài)檢修方式代替目前的大修制度，而是根據(jù)具體的情況，運用科學的決策手段，對于設(shè)備進行科學的評估與研究之后，對于現(xiàn)有的檢修內(nèi)容進行優(yōu)化、修訂、補充后，對每一種設(shè)備采用其最適合檢修方式的檢修策略。對于采用了狀態(tài)檢修的設(shè)備來說，由于大部分的檢修工作變?yōu)楸O(jiān)測工作，對于定期檢修的設(shè)備，由于優(yōu)化以后的檢修周期是符合運行實際的，這樣就使得很多原來必須在大修的項目在中小修期間、正常停機期間及至備件切換期間進行修理?！　【C合考慮這兩方面，實施狀態(tài)檢修更加符合設(shè)備本身的特點及持續(xù)運行要求，可以用最少量的檢修工作，花最少的檢修費用，保持并提高機組的可靠性，可用率，從而最大程度地提高電力公司的競爭力，其推廣意義巨大。

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