以信息化打造狀態(tài)檢修新模式
基于狀態(tài)檢修(CBM)對電力生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)效益,在我國加快這項技術(shù)推廣符合市場經(jīng)濟(jì)條件下的客觀形勢要求,國內(nèi)從90年代中期開始在數(shù)個電廠進(jìn)行狀態(tài)檢修試點工作,建立了狀態(tài)檢修的初期組織機(jī)構(gòu)和前期模式,目前,國內(nèi)另有相當(dāng)多的大型電廠也正在自行開始探索,啟動實施狀態(tài)檢修計劃。
狀態(tài)檢修的理論目標(biāo)是“延長設(shè)備運行時間和檢修時間間隔、減少檢修項目”。但從上述美國幾個電廠實施狀態(tài)檢修的實例看,它們?nèi)〉玫闹饕Ч?ldquo;設(shè)備可靠性的改善、設(shè)備缺陷的及時發(fā)現(xiàn)、避免設(shè)備事故”,從經(jīng)濟(jì)角度看,同樣達(dá)到了降低維修成本、提高效益的目的。
因此,我們在具體實施狀態(tài)檢修過程中,制訂的計劃應(yīng)該具有可操作性,目標(biāo)應(yīng)該現(xiàn)實。做為領(lǐng)導(dǎo)層,對狀態(tài)檢修可能達(dá)到的效果也應(yīng)有客觀的估計,避免期望過高。
認(rèn)真研究西方這些正在實施狀態(tài)檢修的企業(yè)的發(fā)展過程可發(fā)現(xiàn),它們在開展?fàn)顟B(tài)檢修前有相當(dāng)長的一段時間是在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測工作,在狀態(tài)監(jiān)測和振動分析方面已積累了相當(dāng)經(jīng)驗。而我國長期以來幾乎所有的電廠包括新電廠均沒有正式開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測工作,沒有設(shè)置專職振動工程師,電廠在振動方面的工作僅僅限于運行監(jiān)測,因而,推行狀態(tài)檢修的前期基礎(chǔ)較之西方國家要差一些,我們制訂的目標(biāo)因而應(yīng)更加實際[4]。
根據(jù)國內(nèi)目前情況,只要狀態(tài)檢修達(dá)到這樣的目標(biāo):“利用狀態(tài)監(jiān)測對設(shè)備狀況進(jìn)行正確判斷;對于早期故障設(shè)備能夠決定適當(dāng)延長運行期;檢測到中期故障;在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修”,便可說狀態(tài)檢修取得了很大成功。從美國電廠情況看,它們目前狀態(tài)檢修的狀態(tài)分析、故障診斷方法仍以人工為主。我國火電機(jī)組配備的診斷系統(tǒng)現(xiàn)場實際使用效果不佳已為大家公認(rèn)。因此,各電廠開展?fàn)顟B(tài)檢修時對于狀態(tài)分析、故障診斷技術(shù)的立足點應(yīng)首先是高素質(zhì)的技術(shù)人員。實用高效的專家系統(tǒng)的發(fā)展仍應(yīng)給于重視。
更廣泛的資料反映,國外實施狀態(tài)檢修的電廠有一個共同經(jīng)驗:狀態(tài)檢修成敗的關(guān)鍵之一是人員問題。人員組成不在多而在精;人員能力不在學(xué)歷而在鉆研。振動分析、故障診斷是一項跨多個專業(yè)的技術(shù),缺少理論基礎(chǔ)和豐富經(jīng)驗的積累,都無法很好勝任這項工作。狀態(tài)檢修人員的技術(shù)培訓(xùn)是整個計劃中的重要一環(huán)。2000年,在一個開展?fàn)顟B(tài)檢修較早的電廠,有1臺300MW機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生低頻振動而長時間無法認(rèn)定。我們從中應(yīng)能得到一些關(guān)于狀態(tài)檢修如何更好開展的啟發(fā)。
國外電廠表明,實施狀態(tài)檢修計劃的儀器、軟件的投入,較之其他先進(jìn)檢修方法的投入要大,但收益應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于投入。任何一項新技術(shù)的采用都有風(fēng)險,關(guān)鍵是方向要正確。從國內(nèi)情況估算,容量百萬千瓦左右的火電廠基本配齊狀態(tài)檢修的軟硬件設(shè)備大約需要100~200萬元人民幣。可采取分批逐年投入的方法,在項目執(zhí)行過程中不斷調(diào)整儀器、軟件清單,最終購置最佳設(shè)備系統(tǒng)。在最近美國召開的狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修研討會上,電廠呼吁儀器、軟件制造廠商適當(dāng)降低價格,也是一個降低投入的途徑。
火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用現(xiàn)狀
狀態(tài)檢修是一種通過對生產(chǎn)工藝流程重要設(shè)備內(nèi)部各元件的狀態(tài)進(jìn)行全過程在線監(jiān)測,然后經(jīng)過專家診斷系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析及評估,確定設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)隱患并預(yù)測其發(fā)展趨勢,制定出合理的檢修時間及方法的優(yōu)化檢修工作模式,因此又稱為預(yù)知維修。狀態(tài)檢修能夠有效地克服傳統(tǒng)的定期檢修造成設(shè)備過修或失修的問題,在一定程度上彌補(bǔ)了以時間為基礎(chǔ)的定期檢修的弊端,在獲得設(shè)備最大可靠性的前提下實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。因此,逐步開展?fàn)顟B(tài)檢修,對提高設(shè)備可用率、減少檢修工作量、降低設(shè)備全壽命周期費用等具有重要意義。[page]
國外VS國內(nèi)
美國、日本等西方發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)70年代中期開始在電力工業(yè)中實施狀態(tài)檢修,經(jīng)過近30年的不斷發(fā)展、完善,狀態(tài)檢修技術(shù)已趨于成熟,獲得大量的技術(shù)資料和成功經(jīng)驗。目前,美國已有半數(shù)以上的發(fā)電站采用了狀態(tài)檢修策略,一些大的核電站采用狀態(tài)檢修后,機(jī)組大小修頻次大幅度降低,設(shè)備可用率平均上升近30%。在未增加投入的情況下,年發(fā)電量明顯增長,而檢修成本大幅度下降。日本則對預(yù)測維修方式進(jìn)行了有效的改進(jìn),在制定預(yù)測維修計劃時綜合了設(shè)備老化、運行條件、運行成本和經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略等諸多因素,效果尤為顯著。近年來,隨著檢測技術(shù)的快速發(fā)展,以及新型專家診斷系統(tǒng)的開發(fā),狀態(tài)檢修應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,美國電力科學(xué)研究院也制訂了相應(yīng)的狀態(tài)檢修技術(shù)導(dǎo)則。
我國的狀態(tài)檢修技術(shù)起步較晚,20世紀(jì)80年代之前全部沿用嚴(yán)格遵循規(guī)程的計劃檢修模式。1987年我國頒布了《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設(shè)備管理條例》,明確了企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極采用先進(jìn)的設(shè)備管理方法和維修技術(shù),采用以設(shè)備狀態(tài)檢測為基礎(chǔ)的設(shè)備維修方法,不斷提高設(shè)備管理和維修技術(shù)現(xiàn)代化的發(fā)展方向。原國家電力公司所屬的一些電力科研院所相繼開展了電力工業(yè)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究。2001年,原國家電力公司為了進(jìn)一步推動火電廠實施設(shè)備狀態(tài)檢修工作,進(jìn)一步提高火力發(fā)電企業(yè)的市場競爭力,頒發(fā)了《火力發(fā)電廠實施設(shè)備狀態(tài)檢修的指導(dǎo)意見》。但由于受到多方面因素的限制,到目前為止,除一部分新建電廠外,其他絕大多數(shù)火電廠的設(shè)備狀態(tài)檢修范圍仍很有限,仍面臨設(shè)備運行數(shù)據(jù)監(jiān)測等諸多亟待解決的問題。
狀態(tài)檢修的基本內(nèi)容
電廠評估與系統(tǒng)、設(shè)備分級
評估與系統(tǒng)、設(shè)備分級是實施狀態(tài)檢修的首要步驟,主要有系統(tǒng)、設(shè)備分級;運行技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)的采集評估;設(shè)備故障的典型模式;影響程度的分析(FMEA);制訂故障預(yù)防措施等。系統(tǒng)、設(shè)備分級主要是制定生產(chǎn)工藝全過程中各系統(tǒng)、設(shè)備的重要性排序,設(shè)備故障頻次排序,維修需求優(yōu)先級別指數(shù)計算等;運行數(shù)據(jù)的采集評估主要包括確定評估的技術(shù)參數(shù),參照的量化基準(zhǔn)和優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn),明確實行狀態(tài)檢修的目標(biāo)值;FMEA主要對獲取的重要系統(tǒng)、設(shè)備以及關(guān)鍵部件的運行參數(shù)數(shù)據(jù)加以分析,對實行狀態(tài)檢修的安全性、可靠性進(jìn)行評估,判斷發(fā)生故障的可能性,以及對關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的影響程度,綜合確定合理有效的預(yù)防性維修和主動性維修計劃。
狀態(tài)監(jiān)測
狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是實行狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。狀態(tài)監(jiān)測主要是通過在線或循檢的方式監(jiān)測各系統(tǒng)、設(shè)備各項主要運行參數(shù),通過分析判斷其運行狀態(tài),檢測內(nèi)部缺陷,監(jiān)測缺陷的發(fā)展趨向。隨著傳感技術(shù)的發(fā)展,振動、溫度、氣敏、速度、音響、光等傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于火電廠電氣設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了真正意義上的在線監(jiān)測,所獲取的運行參數(shù)為決策者確定檢修方案提供了可靠的信息保障。
維修管理系統(tǒng)與專家診斷系統(tǒng)的建立
計算機(jī)維修管理系統(tǒng)是實現(xiàn)狀態(tài)檢修的管理平臺,它全面收集了設(shè)備的所有歷史資料、運行檢修信息、試驗數(shù)據(jù)和在線監(jiān)測數(shù)據(jù)等,為狀態(tài)檢修診斷與決策提供必要的信息和數(shù)據(jù)。實施狀態(tài)檢修,建立基于計算機(jī)維修管理系統(tǒng)及專業(yè)人員實際經(jīng)驗的專家診斷系統(tǒng)是非常必要的,它能夠在短時間內(nèi)綜合智能化診斷分析出被監(jiān)測設(shè)備的異常情況,而且可以做出傾向診斷。當(dāng)其測定值超出設(shè)定的基礎(chǔ)值時,將作為設(shè)備的異常情況發(fā)出報警,根據(jù)需要,它還可以做出日報表,月報表等。我國開發(fā)的專家診斷系統(tǒng)軟件總體水平處于局部的自動化診斷裝置階段,如控制保護(hù)裝置的自動監(jiān)視判斷系統(tǒng)等。在各個環(huán)節(jié)的主設(shè)備上實施在線振動分析、油液分析、紅外熱分析、超聲分析及光電分析等。
實施狀態(tài)檢修的具體做法及效果
a.分門別類地將全廠設(shè)備的原始技術(shù)參數(shù)及歷年的檢修、試驗、重要故障及變更記錄等錄入計算機(jī),形成原始資料。
b.建立設(shè)備的監(jiān)測檢查記錄,記錄設(shè)備運行參數(shù),及時掌握設(shè)備運行狀況和運行小時數(shù)。
c.制定相應(yīng)的狀態(tài)檢修管理制度。設(shè)備在1年中發(fā)生缺陷消缺累計時間不超過24h,可靠性管理不納入考核,超出則納入考核。狀態(tài)檢修設(shè)備需轉(zhuǎn)入大修處理的,設(shè)備缺陷單位要及時上報生產(chǎn)技術(shù)部專業(yè)主管及生產(chǎn)調(diào)度,通知此設(shè)備涉及到的相關(guān)專業(yè)隨之安排檢修。
d.完善重要系統(tǒng)、設(shè)備的事故搶修預(yù)案及建立設(shè)備現(xiàn)有備品配件數(shù)據(jù)庫等。
目前,國電吉林龍華長春熱電一廠在計劃檢修的框架內(nèi)對設(shè)備具體的檢修次數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,檢修天數(shù)也有所減少。輔助設(shè)備原則上運行5000h以上或3年一次大修,機(jī)、爐、公用系統(tǒng)輔助設(shè)備及化學(xué)系統(tǒng)絕大部分設(shè)備實行了狀態(tài)檢修。在主設(shè)備方面,根據(jù)機(jī)組平時運行狀況,綜合判斷分析后,3號發(fā)電機(jī)大修現(xiàn)在已延長了2年,4號發(fā)電機(jī)也已延長了1年。在電機(jī)檢修方面,狀態(tài)檢修的經(jīng)濟(jì)效益最為明顯。公用系統(tǒng)194臺低壓電機(jī),2005年的全年共進(jìn)行大修52臺/次,小修96臺•次。實行狀態(tài)檢修后1年內(nèi)只進(jìn)行電機(jī)大修22臺/次,小修43臺/次,提高了設(shè)備的利用率。[page]
狀態(tài)檢修離電廠還有多遠(yuǎn)
截止2008年3月23日零時,中國大唐集團(tuán)公司淮南洛河發(fā)電廠2號機(jī)組實現(xiàn)連續(xù)在網(wǎng)運行434天,累計發(fā)電26.9億千瓦時,創(chuàng)下集團(tuán)公司同類機(jī)組長周期運行最高紀(jì)錄,并按計劃轉(zhuǎn)入集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)化A級檢修狀態(tài)。該機(jī)組先后榮獲“國內(nèi)一流火力發(fā)電機(jī)組”、集團(tuán)公司2007年度“機(jī)組在網(wǎng)連續(xù)運行時間一流指標(biāo)”、“安徽電網(wǎng)迎峰度夏勞動競賽大機(jī)組連續(xù)運行獎”等榮譽(yù)稱號。
洛河發(fā)電廠2號機(jī)組于1986年正式投入商業(yè)運行,2001年完成技術(shù)改造后,發(fā)電機(jī)額定功率由30萬千瓦增至32萬千瓦。此次長周期運行紀(jì)錄是該廠自歸屬集團(tuán)公司以來,繼4號機(jī)組創(chuàng)下380天連續(xù)運行好紀(jì)錄的又一重大歷史性突破。回首過去的434個日夜,洛河發(fā)電廠面對電力行業(yè)日趨嚴(yán)峻的“三高二低”不利形勢,圍繞“安全就是靈魂,檢修質(zhì)量就是生命線”的指導(dǎo)思想,深入學(xué)習(xí)貫徹集團(tuán)公司“同心文化”理念,堅持開展全員控制差錯活動,夯實設(shè)備管理基礎(chǔ)。該廠實施“五個零”管理理念,樹立“機(jī)組長周期在網(wǎng)安全運行就是最大經(jīng)濟(jì)運行”的思想,鎖定“零非停”目標(biāo)不放松,建立健全“全員、全方位、全過程”的安全監(jiān)督管理體系,保障機(jī)組長周期安全穩(wěn)定運行。2007年以來,洛河電廠干部職工在生產(chǎn)、經(jīng)營、基建、外拓市場等任務(wù)異常繁重的情況下,迎難上、勇挑戰(zhàn),集中治理四管泄漏,成功消除了2號機(jī)組凝汽器真空漏、引風(fēng)機(jī)運行不穩(wěn)定、380伏母線金屬性接地、A小機(jī)B高壓油泵軸承異常等數(shù)千條缺陷和隱患,竭盡全力確保機(jī)組在迎峰度夏、防汛抗洪、迎戰(zhàn)暴風(fēng)雪期間在網(wǎng)安全運行。這是好消息。但壞消息也有。
“狀態(tài)檢修,只是個時髦的東西,是為不按時進(jìn)行大修或春檢之類的工作找的一個借口!”在采訪中,大部分電廠的檢修部門負(fù)責(zé)人說,他們是救火隊員,想在設(shè)備出故障前就開始檢修,“簡直象做夢。”所以他們說,“我沒有資格談狀態(tài)檢修,我們都是事后檢修。”另外,目前的檢修工藝落后與先進(jìn)并存,也是不爭的事實。其次,目前檢修的經(jīng)營模式多是按工時拿錢,如果設(shè)備總是不壞,檢修方就沒有錢賺。一家檢修公司負(fù)責(zé)人這樣說:“如果不想喝西北風(fēng),我們自然希望他的設(shè)備天天壞,這樣還談什么狀態(tài)檢修?”工人們在“到底是活干的越多越好,還是設(shè)備故障越少越好?”之間猶豫難決。更有人斷言:“目前多數(shù)電廠連基礎(chǔ)的設(shè)備治理都還沒有做好,大部分電廠并不具備狀態(tài)檢修的條件,談狀態(tài)檢修完全是空談。所以在中國實行狀態(tài)檢修,與大躍進(jìn)現(xiàn)象的不無相似!”是不是目前中國電力企業(yè)實現(xiàn)狀態(tài)檢修的道路真的如此漫長?!
但樂觀情況也不無存在。江蘇蘇州常熟宏大熱電廠的屈紅彬說,目前中國大部分民營電廠基本已經(jīng)采用了狀態(tài)檢修模式。他說:“特別是有一個老板控股的電廠,99%是狀態(tài)檢修,而國有電廠80%以上是計劃檢修。知道這是為什么?,一個字:錢!”
那么,狀態(tài)檢修和計劃檢修有什么區(qū)別?專家介紹說,計劃檢修是有計劃的檢修,一般2-3年一個大修周期。狀態(tài)檢修是平時根據(jù)設(shè)備自身需要而進(jìn)行的檢修方式。計劃檢修成本高,但相對而言,計劃檢修更為徹底,能查出更多問題。但專家表示,狀態(tài)檢修并不是什么高科技,是平時的一個管理,只是目前投入很少。國有企業(yè)對于狀態(tài)檢修之所以并不熱心,較為激進(jìn)的專家認(rèn)為這是因為國營自有他們的目的。“比如30萬機(jī)組,計劃檢修會超過500萬的,而狀態(tài)檢修不會超過200萬的,這是潛規(guī)則,也是電力行業(yè)公開的秘密。”
另外一位來自湖南的電廠安生部副主任則對于上述說法并不認(rèn)同。他介紹說現(xiàn)在五大發(fā)電集團(tuán)的計劃檢修一般都是4至6年,2至3年一大修幾乎沒有。但這一情況也并不絕對,檢修方式與機(jī)組本身有著密切的關(guān)系。例如粵電下面的一個新電廠,連續(xù)兩年都計劃性大修。70年代的機(jī)組,基本上不可能6年一個檢修周期,4年一大修的現(xiàn)狀倒是存在。
目前,在對事故的分析和責(zé)任追究時,都是首先以規(guī)程為準(zhǔn),特別在一些事故的直接原因沒有查出來時,首先把對規(guī)程的嚴(yán)格執(zhí)行或者定期工作當(dāng)作事故的主要因素或者作為重要的整改措施。在這種情況下,如果你搞狀態(tài)檢修,出了問題就全部是你的。但你定期工作作了,就可以逃避部分責(zé)任,至于定期工作作了,造成的過度檢修費用,與你我個人有何干系?比方說,主變按照規(guī)程10年要揭蓋大修一次,但現(xiàn)在的主變制作工藝已經(jīng)很高了(現(xiàn)在很多變壓器都可以達(dá)到免維護(hù)的程度),我們的一臺變壓器運行中也沒有出現(xiàn)任何問題,但還是要揭蓋大修,雖然打開后一切正常,還有可能安裝工藝不當(dāng),造成漏油。
但誰愿意公開說這臺變壓器可以不揭蓋大修?如果不揭蓋大修,不出問題,你也沒有什么功勞,萬一出了什么問題,一切后果都是你承擔(dān)
開展?fàn)顟B(tài)檢修,檢修人員地設(shè)備的情況必須十分熟悉,因此需要付出比定期檢修大的多的心血,同時承擔(dān)的風(fēng)險也很大(萬一判斷錯誤,首先的責(zé)任就是你沒有按照規(guī)程執(zhí)行,違章是要下崗的),同時狀態(tài)檢修很多工作都是在看不見,摸不著的檢查\分析中,具體的檢修任務(wù)必然會減少,所以費用也會減少,在領(lǐng)導(dǎo)面前表現(xiàn)的機(jī)會也會少,因此不管是個人還是檢修部門都難以真正的對狀態(tài)檢修有興趣。

責(zé)任編輯:何健
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