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企業(yè)動(dòng)態(tài)

火電廠實(shí)施狀態(tài)檢修的探討

2020-03-05

趙振寧1，趙振宙2

(1.華北電力科學(xué)研究院，北京100045）

（2.東南大學(xué)動(dòng)力系，江蘇南京210096)　　

〔摘要〕對火電廠實(shí)施狀態(tài)檢修進(jìn)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(shí)施的狀態(tài)檢修應(yīng)是廣義的狀態(tài)檢修，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，并闡述了實(shí)施狀態(tài)檢修的三方面準(zhǔn)備工作、狀態(tài)檢修監(jiān)測手段、監(jiān)測頻度以及實(shí)施狀態(tài)檢修的組織等。　　

〔關(guān)鍵詞〕火電廠；狀態(tài)檢修；評估；實(shí)施　　

隨著我國單機(jī)容量擴(kuò)大，機(jī)組自動(dòng)化水平的提高，檢修維護(hù)任務(wù)越來越重，費(fèi)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(fèi)，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(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的要求越來越強(qiáng)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(dòng)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(shí)際檢修要求的管理體制，提高火電廠檢修、運(yùn)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(gè)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(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z修。在進(jìn)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(jìn)行檢修，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修，在這種情況下，對設(shè)備進(jìn)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(shí)速度很快，即使能夠通過狀態(tài)檢測及時(shí)得到設(shè)備的故障征兆，但不能有充分的時(shí)間進(jìn)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(yùn)行時(shí)期后才會(huì)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(jìn)行故障檢測的工作大部分是多余的?！　∫虼耍覀冃枰鶕?jù)不同設(shè)備的重要性、可控性和可維修性，科學(xué)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(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，并加強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理與分析工作，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)的規(guī)律及兆頭并適時(shí)對其檢修；對適合定期檢修的設(shè)備，要根據(jù)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)確定合適的設(shè)備的壽命，以提高定期檢修周期的準(zhǔn)確性等等，最終達(dá)到提高設(shè)備可靠性、降低發(fā)電成本的目的?！　榱思皶r(shí)地知道設(shè)備的健康狀態(tài)，需要對其進(jìn)行適時(shí)的故障監(jiān)測，更需要對監(jiān)測得來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括實(shí)時(shí)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(shí)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(huì)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(xiàng)系統(tǒng)的工程，所以可以稱之為“狀態(tài)檢修項(xiàng)目”，我們說實(shí)施狀態(tài)檢修，應(yīng)當(dāng)指廣義的狀態(tài)檢修，而非狹義的狀態(tài)檢修。

2實(shí)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(shí)施狀態(tài)檢修應(yīng)該完成3個(gè)方面的準(zhǔn)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)化。然后才能根據(jù)這些內(nèi)容有效、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行檢修工作。內(nèi)容有效、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)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(jìn)行評估，可以很方便地完成第1個(gè)任務(wù)?！　CM分析方法是一種科學(xué)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(shí)還考慮“可靠性”，并基于這兩個(gè)方面，通過審計(jì)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(shí)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(diǎn)是分析過程比較復(fù)雜，參與工作的人員較多，耗時(shí)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(fèi)用大小、電能質(zhì)量等的影響，進(jìn)行其重要性排序，然后根據(jù)其排序依次對系統(tǒng)進(jìn)行RCM分析和分析工作標(biāo)準(zhǔn)化?！　?/P>通過對目前檢修策略的評估，有兩個(gè)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(shí)際情況和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(jìn)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(gè)設(shè)備的具體檢修要求和實(shí)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(gè)日程表進(jìn)行檢修工作，就可以使很多小的問題在平時(shí)就得到解決，使大修僅僅是修理主設(shè)備，也就最終達(dá)到延長大修周期，降低檢修所占用的時(shí)間，大大地降低檢修成本。　　第2個(gè)任務(wù)可以采用手工的方法來做，但最好采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來完成。現(xiàn)在有很多軟件可以實(shí)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(jì)劃安排大多數(shù)在企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM)中實(shí)現(xiàn)?！　〉?個(gè)任務(wù)與檢修設(shè)備管理、檢修過程管理、物料管理、財(cái)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(gè)檢修工作變得非常標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間。如果這個(gè)時(shí)間足夠的長，就會(huì)有一個(gè)P點(diǎn)，即故障的發(fā)現(xiàn)點(diǎn)，這時(shí)設(shè)備雖然還可以運(yùn)行，但經(jīng)過一個(gè)P-F間隔的時(shí)間，就到了F點(diǎn)，即設(shè)備出故障點(diǎn)。采用狀態(tài)檢修的目的就是要在這段時(shí)間內(nèi)對設(shè)備進(jìn)行檢修處理，使其能夠持續(xù)運(yùn)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(yàn)手段、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)的數(shù)據(jù)、運(yùn)行分析、運(yùn)行巡檢、點(diǎn)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(diǎn)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(dòng)監(jiān)測、油液分析、紅外熱成像、馬達(dá)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(shí)檢測頻度可稍高，積累一定經(jīng)驗(yàn)后再逐步調(diào)整。在運(yùn)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(shí)無法停機(jī)檢修的設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。4實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的組織　　實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，建立健全組織機(jī)構(gòu)，制定相應(yīng)的規(guī)章制度，明確各部門的職責(zé)，協(xié)調(diào)一致，才能取得良好的效果?！　“l(fā)電廠是實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的主體，其組織機(jī)構(gòu)可分3個(gè)層次：決策層、專業(yè)層和操作層。決策層是電廠實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的決策機(jī)構(gòu)，應(yīng)由廠級領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門負(fù)責(zé)人組成，其主要職責(zé)是對狀態(tài)檢修工作的領(lǐng)導(dǎo)，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(zé)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(gè)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(fù)責(zé)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(zé)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(jìn)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(bào)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(fèi)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(jìn)行科學(xué)細(xì)致的工作。5結(jié)論　　綜上所述，電廠實(shí)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(yùn)用科學(xué)的決策手段，對于設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的評估與研究之后，對于現(xiàn)有的檢修內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、修訂、補(bǔ)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(yùn)行實(shí)際的，這樣就使得很多原來必須在大修的項(xiàng)目在中小修期間、正常停機(jī)期間及至備件切換期間進(jìn)行修理?！　【C合考慮這兩方面，實(shí)施狀態(tài)檢修更加符合設(shè)備本身的特點(diǎn)及持續(xù)運(yùn)行要求，可以用最少量的檢修工作，花最少的檢修費(fèi)用，保持并提高機(jī)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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