發(fā)電企業(yè)可靠性指標(biāo)的應(yīng)用

【摘要】可靠性理論在發(fā)電企業(yè)應(yīng)用在我國(guó)已有三十多年的歷史，隨著科技的發(fā)展，可靠性應(yīng)用程序也在不斷的發(fā)展和完善，可靠性指標(biāo)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性也在隨之完善，可靠性的應(yīng)用也由不夠普及到比較普及，可靠性管理也由被動(dòng)正在轉(zhuǎn)向主動(dòng)?？煽啃灾笜?biāo)作為量化指標(biāo)，正在成為反映設(shè)備健康狀況的重要窗口。文章以實(shí)際案例的方式印證可靠性指標(biāo)反映的設(shè)備健康狀況，使人們加深對(duì)可靠性的了解和認(rèn)識(shí)。作為從事可靠性專業(yè)工作多年的資深管理人員，對(duì)可靠性管理在發(fā)電企業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了展望。以促進(jìn)在發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中，進(jìn)一步推廣可靠性、重視可靠性、應(yīng)用可靠性。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電；可靠性；應(yīng)用

0.引言

發(fā)電企業(yè)可靠性管理是通過對(duì)主機(jī)、輔機(jī)、輸變電等設(shè)備的事件時(shí)間、部位、原因的統(tǒng)計(jì)、分類、計(jì)算，將大量紛繁復(fù)雜的事件以量化指標(biāo)及分析報(bào)告的形式提供給的專業(yè)人員和決策者，使他們能夠準(zhǔn)確、完整地了解、掌握設(shè)備的健康狀況，及時(shí)做出準(zhǔn)確的判斷，從而減少機(jī)組非停事件的發(fā)生，減少設(shè)備的故障率，提高設(shè)備的管理水平，達(dá)到減低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的目的。我國(guó)電力可靠性研究與管理起步于20世紀(jì)70年代，自1983年成立“中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)可靠性專委會(huì)”，電力可靠性管理開始了由數(shù)據(jù)積累、 知識(shí)普及、人員培訓(xùn)、軟件開發(fā)及使用，直到90年代在才形成了以中電聯(lián)為核心的覆蓋全國(guó)的比較完善的可靠性管理體系?？煽啃灾笜?biāo)因具有“量化”的特點(diǎn)，能較為及時(shí)、準(zhǔn)確、完整的反映設(shè)備健康狀況，因此彌補(bǔ)了長(zhǎng)期以來電廠在設(shè)備管理方面多為傳統(tǒng)的定性分析、缺乏量化指標(biāo)依據(jù)的弱點(diǎn)。但是，可靠性統(tǒng)計(jì)因在發(fā)電企業(yè)覆蓋設(shè)備范圍有限，指標(biāo)反應(yīng)的設(shè)備問題不夠全面，因此目前僅停留在填報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、打印分析報(bào)表、作為重要考核指標(biāo)、事后分析印證的階段。要想使可靠性管理上升到應(yīng)用的層面，必須用大量可靠性指標(biāo)與設(shè)備狀況相吻合的事例來說服相關(guān)人員，使他們?cè)诳吹酱罅靠尚攀聦?shí)的情況下，對(duì)可靠性產(chǎn)生認(rèn)可和信任。只有更多的人了解可靠性、認(rèn)可可靠性，才能使可靠性應(yīng)用成為設(shè)備管理中不可缺少的工具。

下面以本發(fā)電企業(yè)機(jī)組為例，從主機(jī)和輔機(jī)管理的角度說明可靠性管理在發(fā)電企業(yè)設(shè)備管理中的應(yīng)用。

1.通過機(jī)組等效可用系數(shù)指標(biāo) 掌握機(jī)組的健康周期

#1機(jī)組投產(chǎn)前三年機(jī)組等效強(qiáng)迫停運(yùn)率明顯偏高，既符合浴盆曲線的初始期，這個(gè)時(shí)期設(shè)備健康狀況明顯欠佳。當(dāng)時(shí)不僅主機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)，輔機(jī)從磨煤機(jī)、風(fēng)機(jī)到高加都頻繁出現(xiàn)問題，影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。后來經(jīng)過大小修和日常維護(hù)，逐漸進(jìn)入了穩(wěn)定狀態(tài)，即使用壽命期。圖形顯示盡管偶有等效強(qiáng)迫率偏高的情況，但與投產(chǎn)初期比要低得多，現(xiàn)在機(jī)組雖然投產(chǎn)已有近二十年，還處在使用壽命期，該曲線與以上浴盆曲線特性符合。

1.2浴盆曲線即可應(yīng)用在機(jī)組的整個(gè)服役期，即指機(jī)組從投入到報(bào)廢為止的整個(gè)壽命周期內(nèi)，也可應(yīng)用于機(jī)組運(yùn)行中的每一個(gè)檢修健康周期，即每一個(gè)計(jì)劃大修周期。 如下圖表：

（a）圖描述的特性適用于機(jī)組大修檢修周期，它是兩頭高，中間低的特點(diǎn)。兩頭高代表上一個(gè)大修恢復(fù)期與即將進(jìn)入下一個(gè)大修期，而中間低處即為機(jī)組兩次大修之間的穩(wěn)定運(yùn)行期。下面以#3機(jī)組的一個(gè)大修期為例，說明此浴盆曲線的實(shí)用性。

#3機(jī)組在計(jì)劃大修前一年即1998年機(jī)組等效強(qiáng)迫停運(yùn)率偏高為0.67%，經(jīng)過1999年計(jì)劃大修后，有所降低，三年后2002年等效強(qiáng)迫停運(yùn)率又上升為1.16%，2003年及時(shí)進(jìn)行了計(jì)劃?rùn)z修。由此可以認(rèn)為1998年至2002年之間為一個(gè)大修期，其機(jī)組等效強(qiáng)迫停運(yùn)率曲線符合該浴盆曲線的特性。

與特性曲線相符，并不能代表每一點(diǎn)都相符，因?yàn)閷?duì)于機(jī)組是有很多的元器件組成的，實(shí)際生產(chǎn)中總會(huì)有個(gè)別的、甚至幾個(gè)同時(shí)發(fā)生意外，因此總會(huì)有各種因素造成干擾，因此只能說相符，而不能說是相同。同樣對(duì)于每一個(gè)檢修周期也不能說全部符合上述浴盆曲線，因?yàn)椴煌臅r(shí)間段、不同的設(shè)備故障、不同的故障類型、不同的統(tǒng)計(jì)思維都會(huì)對(duì)指標(biāo)有所影響，因此產(chǎn)生的曲線自然會(huì)有很大的差異。如果排除諸多干擾，在理論上對(duì)每一個(gè)檢修周期都是符合浴盆曲線特性的。

浴掌握浴盆曲線的特性并學(xué)會(huì)運(yùn)用它，可以使我們?cè)趯?shí)踐中可以通過繪制出的不同時(shí)期的故障率曲線，進(jìn)一步掌控設(shè)備的壽命，有效的實(shí)施檢修管理。同時(shí)根據(jù)特性曲線的規(guī)律，對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造和精心維護(hù)，是可以延長(zhǎng)機(jī)組服役期的。

2.可靠性指標(biāo)反映設(shè)備的健康狀況

2.1從輔機(jī)的可用系數(shù)看設(shè)備健康狀況

以#1機(jī)組磨煤機(jī)為例：2003年六臺(tái)磨的可用系數(shù)平均在94%左右，2004年利用機(jī)組大修對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行檢修，在大修后的2005年六臺(tái)磨的可用系數(shù)平均上升到96%（見下表）。

從表格數(shù)據(jù)比較可以看出，磨煤機(jī)檢修后比檢修前可用系數(shù)指標(biāo)上升了2.41%。說明了經(jīng)過十幾年運(yùn)行的老設(shè)備，只要適時(shí)、適度進(jìn)行必要的檢修，仍可以像設(shè)備一樣發(fā)揮作用。

2009年#2機(jī)組計(jì)劃大修，根據(jù)磨煤機(jī)已經(jīng)服役了十五年，期間經(jīng)常出現(xiàn)因磨煤機(jī)出力不足影響負(fù)荷的情況，因此決定在機(jī)組大修期間對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行增加容量的換型號(hào)的徹底改造。本來的意圖是希望因此增加機(jī)組的運(yùn)行可靠性，可是檢修后本身的可靠性降低，實(shí)際運(yùn)行情況卻不盡人意。以下為可用系數(shù)的比較表：

2009年時(shí)間修的前一年，2011年為檢修后的第一年。從比較表看出，換型號(hào)后的磨煤機(jī)可用系數(shù)比檢修前一年指標(biāo)下降平均4.8個(gè)百分點(diǎn)。本來希望換型號(hào)如果效果好可在其它機(jī)組上推廣，根據(jù)這種情況就只能再觀察一段時(shí)間。

由此可見，可靠性指標(biāo)能夠從量化的角度形象的描述了設(shè)備的健康狀況。同時(shí)也為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了有效依據(jù)。

2.2從主機(jī)等效可用系數(shù)看機(jī)組健康狀況

鍋爐爆管問題也是非計(jì)劃降低出力的重要因素，因機(jī)組老化1997年是鍋爐爆管的高峰期，其中#2機(jī)組等效可用系數(shù)因此降低0.09%，#3機(jī)組等效可用系數(shù)因此降低0.04%。如下表：

后來利用計(jì)劃?rùn)z修大面積換管有效地解決了這類問題，近幾年很少發(fā)生類似問題。

以上事例說明，可靠性指標(biāo)能形象、準(zhǔn)確、真實(shí)地反映機(jī)組的健康水平，是企業(yè)設(shè)備管理不可缺少的有效方法之一。作為設(shè)備管理專業(yè)人員，日常管理中要將可靠性指標(biāo)欠佳的設(shè)備納入到重點(diǎn)管理的范圍，適時(shí)向設(shè)備管理部門提出在適當(dāng)建議。特別要在做計(jì)劃大小修計(jì)劃時(shí)參考可靠性指標(biāo)，做到有的放矢，使檢修工作更有效。這樣不僅可以提高檢修效率，更能節(jié)省設(shè)備的檢修、運(yùn)行成本。

3.全國(guó)同類型機(jī)組評(píng)比與對(duì)標(biāo)，挖掘機(jī)組潛力

國(guó)家電監(jiān)會(huì)、中電聯(lián)每年組織的金牌機(jī)組評(píng)選、大機(jī)組競(jìng)賽及能效指標(biāo)對(duì)標(biāo)，其中都有可靠性指標(biāo)作為重要內(nèi)容。例如國(guó)家電監(jiān)會(huì)一年一度的金牌機(jī)組評(píng)選，全部以各企業(yè)平時(shí)上報(bào)的可靠性數(shù)據(jù)為依據(jù)，中電聯(lián)的大機(jī)組競(jìng)賽和能效對(duì)標(biāo)其可靠性指標(biāo)占有50%以上的份額。每年通過參加這些活動(dòng)，將本企業(yè)機(jī)組與全國(guó)同類型機(jī)組的可靠性指標(biāo)進(jìn)行比較，可以清晰的看到本企業(yè)機(jī)組的健康水平在全國(guó)同類型機(jī)組處于怎樣的位置，對(duì)于提高本企業(yè)設(shè)備管理水平十分重要。例如2008年企業(yè)#5、#6機(jī)組在全國(guó)300MW級(jí)機(jī)組競(jìng)賽中指標(biāo)排名分別為59名、83名。由名次看到了差距，究其原因發(fā)現(xiàn)問題出在非停次數(shù)和非停時(shí)間上。本來按本企業(yè)上級(jí)部門規(guī)定的要求這些指標(biāo)完成的是綽綽有余，但在全國(guó)同類型機(jī)組這個(gè)平臺(tái)上比較，卻看到了明顯的差距。之后本企業(yè)在機(jī)組非停次數(shù)和非停時(shí)間方面重點(diǎn)加強(qiáng)了管理。通過精心巡檢及早發(fā)現(xiàn)問題、徹底更換管材等措施，有效地減少了因鍋爐爆管問題引起的降低出力與非停事件。結(jié)果2009年#5機(jī)組全年沒有發(fā)生非停事件，#6機(jī)組全年僅發(fā)生一次非停事件，當(dāng)年在全國(guó)同類型機(jī)組競(jìng)賽中，這兩臺(tái)機(jī)組在全國(guó)排名分別為16名和32名。比上一年明顯上升，具體指標(biāo)比較如下表：

4.可靠性管理在發(fā)電企業(yè)中的應(yīng)用展望

可靠性作為一門應(yīng)用學(xué)科在電力企業(yè)應(yīng)用了近三十年，隨著現(xiàn)有應(yīng)用程度的不斷擴(kuò)展，新的領(lǐng)域的需求也在顯現(xiàn)。這就要求可靠性管理要開闊眼界，思考在發(fā)電企業(yè)還有哪些領(lǐng)域應(yīng)用可靠性進(jìn)行管理會(huì)帶來更大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，也就是可靠性管理在發(fā)電企業(yè)中的應(yīng)用前景。下面根據(jù)本人在發(fā)電企業(yè)工作多年經(jīng)歷談點(diǎn)個(gè)人想法。

4.1擴(kuò)大輔機(jī)管理范圍

目前可靠性統(tǒng)計(jì)上報(bào)的輔機(jī)僅包含了磨煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵、高加和近幾年擴(kuò)展進(jìn)來的脫硫、除塵設(shè)備。實(shí)際上確保電廠安全可靠運(yùn)行的重要輔機(jī)還有很多，例如循環(huán)水泵、爐水泵、凝泵和正在陸續(xù)增加的脫硝、脫氮等環(huán)保設(shè)備，盡管現(xiàn)有可靠性程序在輔機(jī)方面預(yù)留了追加的功能，但因各企業(yè)設(shè)備管理、運(yùn)行管理、所處地區(qū)及管理機(jī)制等原因，在沒有統(tǒng)一硬性規(guī)定的情況下很難有效利用和實(shí)施。全國(guó)大中型電廠統(tǒng)一開展可靠性管理在我國(guó)已有二十多年的歷程，多年實(shí)踐證明：可靠性管理作為設(shè)備管理的一種重要方法和手段是可行和有效的，由全國(guó)統(tǒng)籌管理更是必要的。因?yàn)橹挥羞@樣大家才能在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、共同平臺(tái)上溝通、交流、提高。同樣將已經(jīng)成熟的七大輔機(jī)統(tǒng)計(jì)范圍再陸續(xù)擴(kuò)大也需要由全國(guó)統(tǒng)一進(jìn)行。另外，現(xiàn)在全國(guó)各電力企業(yè)都在陸續(xù)開發(fā)安裝各種在線、離線設(shè)備管理系統(tǒng)，這對(duì)可靠性管理的擴(kuò)展是一個(gè)有利時(shí)機(jī)?？煽啃怨芾響?yīng)該及時(shí)參與其中，這樣就可在一個(gè)公用平臺(tái)上獲得所需的設(shè)備動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，再通過現(xiàn)有的程序進(jìn)行離線歸類、整理、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析。這樣將會(huì)使設(shè)備狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)時(shí)間比現(xiàn)在明顯減少，不僅進(jìn)一步提高可靠性指標(biāo)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性，將使可靠性指標(biāo)更具有實(shí)用性。更重要的是通過提高效率，降低了人員和時(shí)間的成本，使可靠性管理在企業(yè)的生產(chǎn)管理中充當(dāng)更為重要的角色，成為不可缺少的部分。

4.2在企業(yè)機(jī)組、設(shè)備、部件編碼統(tǒng)一方面發(fā)揮作用

現(xiàn)有可靠性管理程序中的主機(jī)、輔機(jī)、輸變電等設(shè)備的大小零部件都具有自己的編碼，這項(xiàng)工作在電力行業(yè)是起步比較早的。而現(xiàn)在各發(fā)電企業(yè)從安全管理到物資庫房管理，也都有各自相關(guān)的設(shè)備、物件編碼。但作為電力企業(yè)，不管是運(yùn)行還是閑置的設(shè)備、物品都具有唯一性。不管編碼怎樣不同，其物品總是唯一的。同一個(gè)物品因管理者不同而具有不同的編碼，這是現(xiàn)在各發(fā)電企業(yè)乃至電力行業(yè)的通病。而現(xiàn)代化管理無論在程序上還是時(shí)間上，都要求我們能更快、更準(zhǔn)確、更完整、更協(xié)調(diào)完成每一項(xiàng)工作，如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)物品與編碼的統(tǒng)一與唯一性，設(shè)想我們的工作效率和管理節(jié)奏又將會(huì)怎樣？！

可靠性程序作為全國(guó)唯一一套統(tǒng)一、規(guī)范、較為完整的設(shè)備管理軟件，遍布全國(guó)各大電力集團(tuán)、發(fā)電企業(yè)，并有長(zhǎng)期使用的基礎(chǔ)。如果能將它軟件庫中的設(shè)備編碼有效利用起來，從發(fā)電企業(yè)到集團(tuán)，乃至全電力行業(yè)的設(shè)備編碼全部統(tǒng)一，將會(huì)使我們現(xiàn)在的工作效率明顯提高，管理運(yùn)營(yíng)成本明顯降低。

4.3設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)

可靠性預(yù)測(cè)是可靠性管理設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一?，F(xiàn)有可靠性管理主要執(zhí)行《發(fā)電設(shè)備可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程》，進(jìn)行設(shè)備停運(yùn)后的信息統(tǒng)計(jì)、分析，側(cè)重于設(shè)備故障、運(yùn)行、檢修等歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，與可能發(fā)生的事件關(guān)聯(lián)較弱，難以給出未來時(shí)段設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)。因此建議在這方面加以充實(shí)和完善。

多年實(shí)踐證明，可靠性管理僅靠現(xiàn)有的事后統(tǒng)計(jì)、分析已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了日益發(fā)展和提高的設(shè)備管理的需要。而設(shè)備可靠性的預(yù)測(cè)對(duì)于預(yù)防設(shè)備故障和優(yōu)化設(shè)備檢修、對(duì)于提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、使設(shè)備處于可控狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)以可靠性為中心的設(shè)備維護(hù)和目標(biāo)管理將提供有效的技術(shù)支持。因此，可靠性預(yù)測(cè)必將是今后的工作重點(diǎn)，也是可靠性管理的靈魂所在之處。

從以上可靠性指標(biāo)在設(shè)備管理中的作用，使我們不僅看到了可靠性在設(shè)備管理中的重要性，更感受到了可靠性在設(shè)備管理中的實(shí)用性。設(shè)備健康狀況需要量化指標(biāo)來表達(dá)，這個(gè)可靠性指標(biāo)做到了，而且在某些方面還比較形象、準(zhǔn)確。但作為企業(yè)所擁有的大小設(shè)備是數(shù)不勝數(shù)的，要想全部、準(zhǔn)確無誤的用量化指標(biāo)表達(dá)其健康水平，不僅有技術(shù)難度，更有時(shí)間問題。但可靠性指標(biāo)卻為達(dá)到這樣的目標(biāo)開辟了一條道路，起到了很好的示范、啟示作用，因?yàn)樗蚱屏藗鹘y(tǒng)的定性分析方法，使一個(gè)設(shè)備的健康水能實(shí)時(shí)的由量化數(shù)據(jù)表來達(dá)。這樣不僅有利于分析問題，更能做到掌控設(shè)備，也使我們對(duì)設(shè)備的健康狀況趨勢(shì)預(yù)測(cè)愿望成為可能。盡管目前可靠性管理在企業(yè)中起的作用還很有限，但相信經(jīng)過大家的努力，總有一天它的作用會(huì)被發(fā)揮到極致，給發(fā)電企業(yè)帶來不僅是管理方法上的提高，更會(huì)為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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［３］國(guó)家電網(wǎng)公司.電力可靠性理論基礎(chǔ).

［４］中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).發(fā)電設(shè)備可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程.