淺析紫坪鋪水力發(fā)電廠推行機(jī)組狀態(tài)檢修的可行性

羅利均，李書麗

(1.四川省紫坪鋪水力發(fā)電廠，四川都江堰 611830;2.西華師范大學(xué)，四川南充 637000)

1 引言

紫坪鋪水力發(fā)電廠位于四川省成都市西北60km的岷江上游都江堰市麻溪鄉(xiāng)境內(nèi)，電廠裝有4臺(tái)19萬kW的半傘式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量76萬kW，年平均發(fā)電量34.17億kWh。電廠是四川地區(qū)電網(wǎng)的主力電廠，在系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用等重要任務(wù)。電廠首臺(tái)機(jī)組于2005年10月投產(chǎn)，2006年5月4臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電。

電廠自首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)以來，在機(jī)組設(shè)備檢修管理上采用的是傳統(tǒng)計(jì)劃檢修加事故搶修相結(jié)合的檢修模式，在機(jī)組檢修規(guī)程中明確規(guī)定了機(jī)組設(shè)備的檢修項(xiàng)目、檢修周期、檢修工藝以及檢修質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，管理時(shí)段的發(fā)展創(chuàng)新，傳統(tǒng)計(jì)劃檢修模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化設(shè)備運(yùn)行和各種突發(fā)事故處理的要求，因此機(jī)組檢修模式的轉(zhuǎn)變即由計(jì)劃檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變已成為紫坪埔電廠各項(xiàng)管理體制改革的重要內(nèi)容。

2 推行狀態(tài)檢修模式的必要性

通過多年的設(shè)備運(yùn)行與檢修實(shí)踐，水電廠在機(jī)組檢修管理模式上發(fā)生著較大優(yōu)化，很大程度提升了檢修效率和成效。下面用紫坪鋪水電廠一次檢修案例來進(jìn)行簡要闡述:

2008年5月12日，汶川映秀發(fā)生了8.0級(jí)大地震，對(duì)紫坪鋪水力發(fā)電廠造成了不同程度的嚴(yán)重?fù)p壞。地震時(shí)電廠1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)，地震導(dǎo)致電廠輸出線處B相避雷器倒塌，全廠機(jī)組事故停機(jī)。5月19日，電廠通過搶修機(jī)組恢復(fù)發(fā)電后，在同等水頭、同等負(fù)荷狀態(tài)下，在線監(jiān)測(cè)裝置顯示3號(hào)機(jī)組下導(dǎo)軸承擺度較地震之前明顯增大(增大近1倍)，超過報(bào)警值300μm。

表1 地震前后3號(hào)機(jī)組運(yùn)行中下導(dǎo)軸承擺度及瓦溫對(duì)比

針對(duì)3號(hào)機(jī)組運(yùn)行中在線監(jiān)測(cè)顯示的問題，電廠組織專家組進(jìn)行研究和分析。在排除了監(jiān)測(cè)裝置及信號(hào)傳輸原因外，初步分析認(rèn)為機(jī)組下導(dǎo)軸承擺度明顯增大的原因是地震導(dǎo)致軸承瓦間隙變化所致。經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)組下導(dǎo)軸承存在以下嚴(yán)重問題:

(1)5號(hào)、14號(hào)下導(dǎo)瓦楔子板松動(dòng)，瓦面升高并傾斜;

(2)11號(hào)下導(dǎo)瓦楔子板調(diào)整螺栓及壓板螺栓斷裂，瓦體松動(dòng);

(3)12號(hào)下導(dǎo)瓦與13號(hào)下導(dǎo)瓦之間的絕緣墊損壞;

(4)13號(hào)下導(dǎo)瓦楔子板松動(dòng)，瓦面跳出，調(diào)整螺栓彎曲;

檢查結(jié)果印證了之前的分析結(jié)論，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題，電廠處理方案如下:

(1)對(duì)3號(hào)機(jī)組下導(dǎo)軸瓦所有部件進(jìn)行檢查并復(fù)原。

(2)對(duì)3號(hào)機(jī)組下導(dǎo)軸承中的損壞部件進(jìn)行更換，鑒于機(jī)組其他軸承的擺度和溫度均未有太大的變化，因此，下導(dǎo)瓦間隙均按照機(jī)組最后一次大修所調(diào)整的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)調(diào)整。

(3)對(duì)機(jī)組大軸及發(fā)動(dòng)機(jī)各部連接螺栓進(jìn)行探傷檢查。

按處理方案實(shí)施檢修后，3號(hào)機(jī)組再次啟動(dòng)試驗(yàn)，機(jī)組下導(dǎo)軸承擺度恢復(fù)正常。

表2 3號(hào)機(jī)組檢修后擺度和瓦溫?cái)?shù)據(jù)

該檢修案例反映出電廠通過對(duì)機(jī)組在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和研究，完成了對(duì)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)診斷、分析以及檢修實(shí)施，從而及時(shí)消除機(jī)組運(yùn)行的安全隱患，避免安全事故的發(fā)生。盡管目前電廠推行的機(jī)組檢修模式尚未真正脫落傳統(tǒng)的計(jì)劃檢修模式，但不難看出電廠已在機(jī)組的檢修管理上發(fā)生著潛移默化的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也證明了推行機(jī)組狀態(tài)檢修的必要性。

3 推行狀態(tài)檢修模式的可行性

機(jī)組狀態(tài)檢修是指在機(jī)組設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)(狀態(tài)監(jiān)測(cè)、壽命預(yù)測(cè)和可靠性評(píng)價(jià))的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和分析診斷結(jié)果，安排檢修項(xiàng)目和時(shí)間，并主動(dòng)實(shí)施的檢修，達(dá)到機(jī)組設(shè)備檢修的真正目的。下面就紫坪埔電廠在“軟件”和“硬件”兩個(gè)方面淺析電廠推行機(jī)組狀態(tài)檢修管理模式的可行性:

3.1 “軟件”方面

紫坪鋪電廠是一個(gè)新興電廠，全廠員工大部分年齡均在40歲左右，員工文化起點(diǎn)較高(最低學(xué)歷為大專，最高學(xué)歷為博士)，接受能力較強(qiáng)。同時(shí)，電廠對(duì)員工的培訓(xùn)力度大，電廠本著“缺什么，學(xué)什么;差什么，補(bǔ)什么”，理論聯(lián)系實(shí)際的培訓(xùn)原則，落實(shí)各項(xiàng)培訓(xùn)計(jì)劃，從而達(dá)到培訓(xùn)面廣、重點(diǎn)突出、成效顯著的特點(diǎn)。通過多年持續(xù)培訓(xùn)、培養(yǎng)，電廠在管理人員、運(yùn)行人員、維護(hù)檢修人員中造就了大批“精一門、懂兩門、會(huì)三門”的復(fù)合型人才，員工綜合素質(zhì)得以較好提升。

3.2 “硬件”方面

電廠的檢修技術(shù)支撐系統(tǒng)由在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備信息化管理及相應(yīng)的技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成:

(1)根據(jù)狀態(tài)檢修模式需求，電廠先后購置和安裝了機(jī)組在線振擺監(jiān)測(cè)裝置、主變?cè)缙诠收媳O(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備故障錄波裝置、油液監(jiān)督分析系統(tǒng)等自動(dòng)化設(shè)備和裝置，在設(shè)備在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持用各種精密檢測(cè)診斷儀器對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和輔助判斷分析。

(2)電廠構(gòu)筑全面的設(shè)備生產(chǎn)管理系統(tǒng)平臺(tái)，將設(shè)備檔案管理、臺(tái)賬管理、圖紙資料管理、設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備分析、設(shè)備監(jiān)測(cè)、備品備件管理、員工培訓(xùn)管理等與設(shè)備管理相關(guān)的信息全部納入計(jì)算機(jī)管理，并以廠內(nèi)MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部信息共享和資源配置，極大地提高了工作效率，為設(shè)備的全過程管理提供了高效便捷的運(yùn)行平臺(tái)，為狀態(tài)檢修管理模式的應(yīng)用提供了可靠基礎(chǔ)性的支持。

(3)電廠設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控，而且成為可靠的狀態(tài)檢修輔助支持系統(tǒng)。通過它加強(qiáng)設(shè)備在線、離線數(shù)據(jù)的分析、管理，基本實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)所有設(shè)備的信息，系統(tǒng)可以對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)異?？呻S時(shí)根據(jù)系統(tǒng)提供的設(shè)備維護(hù)歷史、異常案例、測(cè)點(diǎn)趨勢(shì)分析圖等信息，對(duì)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行輔助性的故障分析，并通過聲光報(bào)警和ON－CALL信息發(fā)布設(shè)備異常情況。

(4)針對(duì)設(shè)備檢修管理，電廠還制訂了相應(yīng)的檢修管理制度、檢修實(shí)施細(xì)則、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書等管理制度和程序文件，并根據(jù)需要及時(shí)補(bǔ)充和修訂，為推行狀態(tài)檢修管理模式提供了可靠的制度保障。

綜上分析，隨著電廠各項(xiàng)設(shè)備技術(shù)改造的成功實(shí)施、主要設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置的建設(shè)與逐步完善，大量先進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的投入，人員各項(xiàng)綜合素質(zhì)的提升，紫坪埔電廠推行機(jī)組狀態(tài)檢修模式已具備有利的基礎(chǔ)條件。

4 推行狀態(tài)檢修上應(yīng)特別注意的問題

盡管紫坪埔電廠在推行機(jī)組狀態(tài)檢修模式上已具備相應(yīng)的有利基礎(chǔ)條件以及在機(jī)組檢修管理方式上也發(fā)生著潛移默化的轉(zhuǎn)變，但在真正推行狀態(tài)檢修管理模式上筆者認(rèn)為還需要重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)因素:［1］

(1)狀態(tài)檢修實(shí)施模式與頂層設(shè)計(jì)

狀態(tài)檢修需要管理和技術(shù)的結(jié)合，在目前電廠的實(shí)際情況下，更重要的是解決好狀態(tài)檢修中的管理問題，其中最重要的莫過于解決好實(shí)施模式和頂層設(shè)計(jì)問題，結(jié)合電廠的管理體制，提出周到的解決方案，建立符合自身際的現(xiàn)代設(shè)備管理體系，理順設(shè)備使用、狀態(tài)檢測(cè)、維修決策、后勤保障、檢修與質(zhì)量控制之間的責(zé)權(quán)關(guān)系和利益關(guān)系。因此，電廠尚需開展?fàn)顟B(tài)檢修實(shí)施前期的咨詢工作，對(duì)狀態(tài)檢修的實(shí)施進(jìn)行全面、充分的調(diào)研和論證。

(2)狀態(tài)檢修的核心實(shí)質(zhì)

狀態(tài)檢修其核心實(shí)質(zhì)是解決檢修和設(shè)備管理的決策問題，包括設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、檢修時(shí)機(jī)、檢修項(xiàng)目、檢修資源配置等。而一般意義上的檢修工藝、檢修技術(shù)和試驗(yàn)評(píng)估并不因?yàn)椴捎貌煌臋z修方式而影響其自身的發(fā)展和進(jìn)步，在定期檢修等傳統(tǒng)檢修模式下，它們同樣發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，狀態(tài)檢修要解決的根本問題是決策問題，在具體組織技術(shù)和設(shè)計(jì)設(shè)備管理模式時(shí)，應(yīng)目標(biāo)清晰、邊界關(guān)系明確。

(3)狀態(tài)檢修的實(shí)施方案

考慮到狀態(tài)檢修必要的三大支持系統(tǒng)即設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)、運(yùn)行檢修決策系統(tǒng)和設(shè)備綜合管理系統(tǒng)，狀態(tài)檢修實(shí)施過程應(yīng)該首先從實(shí)施管理系統(tǒng)入手，從輔助系統(tǒng)起步，逐步向主設(shè)備發(fā)展，并本著事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度，分局部實(shí)施，積累經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)評(píng)價(jià)效果。對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的正確診斷是開展?fàn)顟B(tài)檢修的必要前提之一，因此，需要建立廠內(nèi)設(shè)備診斷機(jī)制，配備必要的點(diǎn)檢人員和技術(shù)手段，并形成有效的工作模式。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析的過程中，應(yīng)當(dāng)盡量采用能掌握的成熟技術(shù)。

(4)人才的培養(yǎng)

根據(jù)狀態(tài)檢修要求，分層次進(jìn)行人員培訓(xùn)是人才培養(yǎng)的最基本工作。由于電廠隊(duì)伍的年輕化，也存在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、分析問題不夠深入等問題，在對(duì)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集后，就可能存在評(píng)估不準(zhǔn)確、不深入。鑒于此，在推行狀態(tài)檢修模式上，在專家評(píng)估這塊，電廠還可借助外部力量(有專業(yè)資質(zhì)的專家評(píng)估機(jī)構(gòu)、專業(yè)人士、廠家技術(shù)人員等)，采用以電廠技術(shù)力量為主、外部技術(shù)力量為輔的方式來完成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的專業(yè)評(píng)估。

(5)數(shù)據(jù)積累與知識(shí)挖掘

推行狀態(tài)檢修管理模式，采用故障診斷系統(tǒng)，需要大量的數(shù)據(jù)積累，大量的點(diǎn)檢數(shù)據(jù)收集，電廠將面對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理問題，因此必須進(jìn)行知識(shí)挖潛。在數(shù)據(jù)處理和知識(shí)挖潛過程中，必須重視狀態(tài)分析和統(tǒng)計(jì)分析，通過標(biāo)準(zhǔn)的形式總結(jié)得到寶貴的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

狀態(tài)檢修是一種先進(jìn)的檢修管理方式，能有效地克服定期檢修造成的設(shè)備過修或失修問題，同時(shí)還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除機(jī)組設(shè)備存在的安全隱患，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)紫坪鋪電廠的實(shí)際情況，推行狀態(tài)檢修管理模式上已具備了基礎(chǔ)條件，開展?fàn)顟B(tài)檢修與預(yù)防性檢修、事故檢修相結(jié)合的混合檢修模式以及最后真正實(shí)現(xiàn)機(jī)組的狀態(tài)檢修勢(shì)在必行。

［1］陸頌元汪江劉曉峰.關(guān)于我國發(fā)動(dòng)設(shè)備狀態(tài)檢修實(shí)施模式的探討［J］.汽輪機(jī)技術(shù)，2004，12(6):401－403