狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用

摘 要：汽輪機(jī)一般應(yīng)用于發(fā)電的原動(dòng)機(jī)，對(duì)于壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)泵等等均有推動(dòng)作用，所以，汽輪機(jī)是蒸汽機(jī)器中不可缺少的一部分。為延長(zhǎng)汽輪機(jī)的使用壽命，并保障汽輪機(jī)在使用的過(guò)程中不受損壞，其保養(yǎng)、維護(hù)以及檢修都顯得格外重要。在汽輪機(jī)的檢修之中，一般是應(yīng)用狀態(tài)檢修的方式，利用此管理檢修技術(shù)工藝對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢查并修理，并在一定程度上預(yù)防汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)的故障。使用狀態(tài)檢修方法能夠有效減少汽輪機(jī)的嚴(yán)重故障發(fā)生概率，并延長(zhǎng)汽輪機(jī)的使用壽命，因此，值得在汽輪機(jī)的檢修中應(yīng)用。本文對(duì)汽輪機(jī)檢修中的狀態(tài)檢修方式進(jìn)行分析，闡述狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用，并提出一些具有參考價(jià)值的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修;汽輪機(jī);技術(shù)應(yīng)用

由于近幾年以來(lái)我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，對(duì)于生活質(zhì)量的需求也在不斷提升，而在這種發(fā)展的新形勢(shì)下，火電廠為了滿足發(fā)展需求，也應(yīng)該對(duì)自身的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行充分的改革。汽輪機(jī)是火電廠日常工作中必備的設(shè)備，其運(yùn)作的效率與質(zhì)量都直接影響到火電廠的工作效率與質(zhì)量，因此，應(yīng)嚴(yán)格重視汽輪機(jī)的檢修。現(xiàn)在一般火電廠使用的汽輪機(jī)檢修方式都為狀態(tài)檢修，即隨時(shí)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)，而不是如同過(guò)去的定期檢修，這種檢修方法能夠嚴(yán)密地觀測(cè)到汽輪機(jī)的使用狀況，并且能夠在汽輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)第一時(shí)間進(jìn)行修理，對(duì)汽輪機(jī)的使用壽命具有延長(zhǎng)作用。

1 狀態(tài)檢修原理概述

在火電廠工作運(yùn)行的過(guò)程之中，任何錯(cuò)誤與故障都存在極大的不確定性，尤其是其中的重要設(shè)備——汽輪機(jī)，汽輪機(jī)在高壓、高溫的蒸汽趨勢(shì)之下極其容易出現(xiàn)故障，其故障可大可小，但是均會(huì)導(dǎo)致火電廠內(nèi)設(shè)備受到嚴(yán)重影響。雖然汽輪機(jī)的故障具有很大的不確定性，但是導(dǎo)致錯(cuò)誤以及故障的因素都會(huì)具有一定的征兆，也就是說(shuō)，汽輪機(jī)在發(fā)生錯(cuò)誤以及故障之前，會(huì)發(fā)出信息信號(hào)。若能夠利用汽輪機(jī)發(fā)送的信號(hào)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和檢修，就能夠很大程度上避免汽輪機(jī)的損壞。而狀態(tài)檢修就是根據(jù)這種原理，利用監(jiān)測(cè)信號(hào)的方法將汽輪機(jī)工作運(yùn)行的狀態(tài)全部輸入到系統(tǒng)之中，使工作人員能夠時(shí)刻監(jiān)測(cè)到汽輪機(jī)的工作狀況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)其工作運(yùn)行中的錯(cuò)誤和故障。

汽輪機(jī)在工作運(yùn)行的過(guò)程中具有一定的軌道及征象，在發(fā)

生錯(cuò)誤與故障之前也會(huì)發(fā)出信號(hào)。在發(fā)出信號(hào)的同時(shí)，汽輪機(jī)的故障會(huì)隨著設(shè)備的性能以及時(shí)間而發(fā)展，具體發(fā)展趨向如下圖一所示。

由圖一可知，潛在故障點(diǎn)（P）會(huì)一直存在，會(huì)隨著故障發(fā)生的時(shí)間逐漸發(fā)展，而在發(fā)展的同時(shí)，設(shè)備性能也會(huì)隨著故障的發(fā)生時(shí)間逐漸下降，當(dāng)下降到一定程度，那么設(shè)備就會(huì)脫離其故障點(diǎn)而達(dá)到功能故障點(diǎn)（F），若設(shè)備的性能隨著時(shí)間的延伸越來(lái)越下滑，直至達(dá)到功能故障點(diǎn)，那么設(shè)備的故障就會(huì)逐漸變得更加嚴(yán)重，不僅會(huì)出現(xiàn)故障，還會(huì)給設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重的功能障礙。因此，在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，需要根據(jù)汽輪機(jī)發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行潛在故障點(diǎn)的搜索，并將潛在故障點(diǎn)消除，避免潛在故障點(diǎn)在發(fā)展的過(guò)程之中逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芄收宵c(diǎn)。

2 狀態(tài)檢修的技術(shù)流程

2.1 狀態(tài)檢測(cè)

首先，是對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備所發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行有效檢測(cè)。在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)的過(guò)程中，首先對(duì)設(shè)備傳輸?shù)南嚓P(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，然后利用計(jì)算機(jī)設(shè)備將檢測(cè)數(shù)據(jù)分為兩個(gè)傳輸部分，分別為在線傳輸數(shù)據(jù)以及離線傳輸數(shù)據(jù)。在線傳輸數(shù)據(jù)是在汽輪機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中所發(fā)出的信息數(shù)據(jù)，能夠在汽輪機(jī)運(yùn)行中實(shí)時(shí)地接收數(shù)據(jù)，具有極強(qiáng)的時(shí)效性;而離線傳輸數(shù)據(jù)則是根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)以及非運(yùn)行時(shí)的整體狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)所有信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。無(wú)論是在線傳輸數(shù)據(jù)還是離線傳輸數(shù)據(jù)都能夠有效反映出汽輪機(jī)設(shè)備傳輸信號(hào)。

2.2 狀態(tài)信息處理

汽輪機(jī)的使用壽命一般，而且在火電廠工作中屬于極易出現(xiàn)故障的一種設(shè)備，因此，在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，首先就要注意其故障問(wèn)題。在對(duì)汽輪機(jī)故障運(yùn)行傳輸信號(hào)進(jìn)行有效地檢測(cè)之后，需要對(duì)傳輸至系統(tǒng)的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和整理，并將信息分類，將有效信息篩選出來(lái)，并放棄無(wú)用的信息。若在傳輸?shù)男畔⒅邪l(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)設(shè)備的故障，首先應(yīng)將故障信息篩選出來(lái)，提取故障的相關(guān)狀況，并利用時(shí)域分析方法對(duì)錯(cuò)誤及故障進(jìn)行分析，在分析錯(cuò)誤或故障之后，故障信息檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)迅速地將錯(cuò)誤或故障部分分析整理，以波長(zhǎng)的形式顯現(xiàn)出來(lái)，在這樣的情況之下，設(shè)備維護(hù)及修理人員就可以針對(duì)汽輪機(jī)的故障開(kāi)始進(jìn)行修理，節(jié)省了尋找錯(cuò)誤與故障的時(shí)間，提高故障的維修效率，而且在一定程度上提升了汽輪機(jī)的工作效率。

2.3 故障的診斷

在經(jīng)過(guò)收集、查找信息之后，便可以開(kāi)始對(duì)汽輪機(jī)的故障急性診斷。汽輪機(jī)故障的診斷離不開(kāi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，維護(hù)修理人員應(yīng)利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)汽輪機(jī)的整體狀態(tài)進(jìn)行把握，從而將故障有效地診斷出來(lái)。在一般情況下，維修管理人員可以利用專家診斷系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)的故障進(jìn)行診斷，由于專家診斷系統(tǒng)之中存在大量的數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)信息，在進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，專家診斷系統(tǒng)能夠快速地、智能地分析故障，并有效得出解決的方法。

在經(jīng)過(guò)故障診斷之后，設(shè)備的維修管理人員就能夠基本了解汽輪機(jī)的錯(cuò)誤或故障，從而找到解決的途徑。由此流程可以看出，利用狀態(tài)檢修的方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查與維護(hù)，能夠在第一時(shí)間得到設(shè)備的故障信息，節(jié)省維修的時(shí)間也就能夠在根本上提升設(shè)備的運(yùn)行能力，從而加強(qiáng)了汽輪機(jī)設(shè)備的工作效率，帶動(dòng)火電廠的整體工作效率。

3 狀態(tài)檢修中的技術(shù)應(yīng)用

狀態(tài)檢修能夠?qū)ζ啓C(jī)的錯(cuò)誤及故障進(jìn)行有效檢測(cè)，因此，值得廣泛地在火電廠的汽輪機(jī)設(shè)備之中應(yīng)用，而在進(jìn)行故障的檢測(cè)之后，就應(yīng)該開(kāi)始進(jìn)行設(shè)備的維修，對(duì)于汽輪機(jī)設(shè)備的維修，也應(yīng)采用狀態(tài)檢修的方式，將汽輪機(jī)設(shè)備的錯(cuò)誤以及故障作為實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)，并將其作為專家診斷系統(tǒng)之中的案例之一。在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢修過(guò)程中使用的設(shè)備主要有以下幾種。

3.1 汽輪機(jī)的振動(dòng)檢測(cè)

在一般情況下，汽輪機(jī)若出現(xiàn)故障，那么振動(dòng)的頻率與幅度都會(huì)與正常運(yùn)作的情況下有所差異。而在這種差異之下，就可顯而易見(jiàn)地都將汽輪機(jī)的錯(cuò)誤或故障尋找出來(lái)，并利用合理的方式進(jìn)行維修。汽輪機(jī)在出現(xiàn)故障時(shí)的振動(dòng)頻率與振動(dòng)幅度都是不同的，因此，汽輪機(jī)的振動(dòng)中會(huì)含有很多與故障有關(guān)聯(lián)的信息或數(shù)據(jù)。將汽輪機(jī)振動(dòng)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地收集和整理，并將信息傳輸至專家診斷系統(tǒng)，就可以對(duì)汽輪機(jī)的故障進(jìn)行有效的診斷。而在進(jìn)行修理的過(guò)程中，可以將汽輪機(jī)修理手段與數(shù)學(xué)相結(jié)合，從數(shù)學(xué)理念中提取出數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)，從而正確修理汽輪機(jī)。振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)修理汽輪機(jī)的方法已經(jīng)較為成熟，在汽輪機(jī)修理中的應(yīng)用也較為廣泛，是目前火電廠進(jìn)行汽輪機(jī)檢修的主要方式。

3.2 油液污染檢測(cè)

油液污染檢測(cè)方法也是汽輪機(jī)檢測(cè)中的主要應(yīng)用方法，在汽輪機(jī)工作運(yùn)行時(shí)觀察油液的泄漏以及污染情況，從油液的污染情況來(lái)判斷汽輪機(jī)的設(shè)備故障。汽輪機(jī)在工作過(guò)程中的油液污染情況應(yīng)作為其故障診斷的重要參考，因?yàn)樗衅啓C(jī)在運(yùn)作時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生不等量的油液污染，這通常是設(shè)備運(yùn)行時(shí)的磨損導(dǎo)致的，而由油液污染中可以有效檢測(cè)到設(shè)備的磨損情況，然后再根據(jù)設(shè)備的磨損情況判斷其故障。

3.3 葉片應(yīng)力的檢測(cè)

汽輪機(jī)為火電廠運(yùn)作過(guò)程中較容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，在出現(xiàn)故障之后會(huì)嚴(yán)重影響火電廠其它設(shè)備的運(yùn)作，或直接導(dǎo)致火電廠停工。而在對(duì)火電廠設(shè)備進(jìn)行檢修中，葉片運(yùn)行中的應(yīng)力也是提供故障參考的因素有之一。汽輪機(jī)最為脆弱的部分應(yīng)為葉片，葉片在運(yùn)行過(guò)程中極其容易出現(xiàn)故障，或直接損壞，而從葉片的故障就能夠窺得真正發(fā)生故障的原因。所以在維修時(shí)，可以將汽輪機(jī)上葉片的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，并對(duì)葉片故障進(jìn)行有效維修，利用熱彈性相關(guān)力學(xué)來(lái)分析汽輪機(jī)葉片故障原因，就能夠在第一時(shí)間之內(nèi)找到汽輪機(jī)發(fā)生故障的根本原因。

3.4 汽輪機(jī)機(jī)組反應(yīng)故障

除了對(duì)汽輪機(jī)的局部故障反饋信息進(jìn)行收集之外，還可以對(duì)汽輪機(jī)的整體構(gòu)造進(jìn)行了解，并在保持汽輪機(jī)機(jī)組整體性的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及故障。對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行整體的維修檢測(cè)，可以大幅度地提升其使用性能，并且在運(yùn)行中減少汽輪機(jī)的消耗和磨損，在一定程度上提升汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益，保障汽輪機(jī)的實(shí)用性。對(duì)汽輪機(jī)機(jī)組整體進(jìn)行維修保養(yǎng)，可以更加保障汽輪機(jī)的健康運(yùn)行，將火電廠的經(jīng)濟(jì)效益最高化，同時(shí)，將成本消耗降至最低。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，狀態(tài)檢修方法是一種較為科學(xué)的設(shè)備維修檢測(cè)方法，尤其是對(duì)于汽輪機(jī)這種較容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，利用狀態(tài)檢修可以將汽輪機(jī)檢測(cè)故障的效率最大化，真正保障了汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的效率，因此，值得在火電廠設(shè)備中應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：馬建寶，1989年出生，2011年畢業(yè)于華北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，現(xiàn)從事火電廠設(shè)備維護(hù)檢修工作。