探索“狀態(tài)檢修”在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用

時(shí)朝暉

摘 要：本文通過(guò)狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)大修中的應(yīng)用，總結(jié)了狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的優(yōu)點(diǎn)和不足，闡述了現(xiàn)價(jià)段汽輪機(jī)狀態(tài)檢修必須與定期檢修相結(jié)合的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；狀態(tài)檢修；相結(jié)合

汽輪機(jī)是火電廠的主要設(shè)備，其常規(guī)檢修一般為定期檢修或計(jì)劃?rùn)z修，定期檢修又分為大、中、小修，特別是幾年一次的大修，工作量非常大，汽輪機(jī)各部件需徹底解體檢查、測(cè)量、修配、修理，工期長(zhǎng)，投入大，隨著汽輪機(jī)制造質(zhì)量的提高，檢修中發(fā)現(xiàn)許多檢修項(xiàng)目實(shí)為無(wú)效工作，花了大力氣解體，檢查、測(cè)量未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而解體過(guò)程中常常出現(xiàn)對(duì)設(shè)備的拆卸損壞，造成吃力不討好的尷尬局面，浪費(fèi)了大量人力、物力。為了降低檢修成本，提高檢修效率，保證發(fā)電機(jī)組適應(yīng)電力市場(chǎng)需要，近幾年發(fā)電企業(yè)根據(jù)檢修管理的實(shí)際情況提出了“狀態(tài)檢修”。

1 汽輪機(jī)狀態(tài)檢修

汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，故障的出現(xiàn)并不是瞬間發(fā)生的，都有一個(gè)的形成過(guò)程，大部分都有某些征兆來(lái)反應(yīng)，例如：汽輪機(jī)軸承損壞，必然會(huì)伴隨著油溫升高，振動(dòng)加大，油溫、振動(dòng)參數(shù)變化都可以利用運(yùn)行數(shù)據(jù)系統(tǒng)在線獲得，通過(guò)對(duì)這些狀態(tài)參數(shù)變化趨勢(shì)分析，就能夠?qū)⒖赡馨l(fā)生的故障判斷出來(lái)，通過(guò)對(duì)癥下藥的檢修，處理消除可能發(fā)生的故障，不僅可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)隱藏的故障，而且可以對(duì)其盡早預(yù)防。汽輪機(jī)狀態(tài)檢修就是通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的各種參數(shù)的采集、收集分析來(lái)對(duì)其進(jìn)行故障判斷，預(yù)知設(shè)備故障，在故障發(fā)生前通過(guò)針對(duì)性的檢修，消除故障，保證汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。狀態(tài)檢修一般包含狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)、參數(shù)收集系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)等。

2 汽輪機(jī)狀態(tài)檢修的優(yōu)勢(shì)

2.1 能夠提前預(yù)知故障

通過(guò)汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)、收集、分析判斷可能存在的故障，克服一些人為難以發(fā)現(xiàn)的隱蔽缺陷，利用故障診斷系統(tǒng)分析參數(shù)異常原因、后果，使缺陷暴露，評(píng)估缺陷的發(fā)展趨勢(shì)，以及缺陷發(fā)展到故障的危害，做好處理故障的計(jì)劃、準(zhǔn)備，適時(shí)地處理、消除缺陷，避免缺陷擴(kuò)大，造成更大損失，防患于未然，提高檢修質(zhì)量，同時(shí)也提高電廠安全生產(chǎn)穩(wěn)定性。

2.2 能夠提高檢修的針對(duì)性

通過(guò)故障診斷系統(tǒng)確定檢修的位置、范圍，避免了定期維修的盲目性，使得檢修工作目的明確，真正做到“應(yīng)修必修”，避免了定期維修的一刀切，到期必修，不管設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，檢修走過(guò)場(chǎng)“拆拆裝裝，揩揩清爽”，造成許多無(wú)效勞動(dòng)。

2.3 能夠提高汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性

通過(guò)狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)、收集系統(tǒng)進(jìn)行汽輪機(jī)性能計(jì)算分析，就能判斷汽輪機(jī)各個(gè)汽缸的缸效，針對(duì)效率低的汽缸進(jìn)行提效檢修，例如：我公司于2015年9月進(jìn)行的#6機(jī)組（330MW）大修時(shí)，采用汽輪機(jī)狀態(tài)檢修，通過(guò)修前的汽輪機(jī)性能試驗(yàn)，確定低壓缸缸效低，針對(duì)低壓缸進(jìn)行通流優(yōu)化提效檢修，高中缸未進(jìn)行大修，修后#6機(jī)組熱耗為7894kJ/（kW·h），比修前降低了5.6kJ/（kW·h），使#6機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得到了提高。

3 汽輪機(jī)狀態(tài)檢修的局限性

3.1 狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)不能滿足實(shí)際的需要

電廠運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)一般以下幾種：溫度、壓力、流量、電流、電壓、振動(dòng)、水位、位移等，存在監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量少、功能單一、缺乏針對(duì)性和系統(tǒng)性，尤其缺乏監(jiān)測(cè)功能多元化和層次化等問(wèn)題，通過(guò)這些參數(shù)只能診斷汽輪機(jī)部分故障，而有些故障是無(wú)法檢測(cè)的，比如：汽缸、轉(zhuǎn)子、葉片裂紋，高壓螺栓材質(zhì)惡化，緊固件松脫，密封件老化、腐蝕等等，這些缺陷一旦擴(kuò)大必然造成汽輪機(jī)惡性事故。案例：2015年9月，我廠#6機(jī)組大修，發(fā)現(xiàn)盤車主齒輪并帽脫落，高壓導(dǎo)氣管螺栓斷裂，2016年3月，我廠#7機(jī)組大修發(fā)現(xiàn)高壓缸進(jìn)汽噴嘴葉片有三片吹損，并發(fā)現(xiàn)葉片存在四處裂紋，高壓#1持環(huán)隔板塞緊條脫落，低壓轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片緊固螺釘松脫，以上這些缺陷還沒(méi)有合適檢測(cè)手段，也就無(wú)法通過(guò)狀態(tài)檢修的檢測(cè)診斷系統(tǒng)提前預(yù)知這些缺陷的發(fā)生。汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從單缸、單軸向多軸、多缸的大型汽輪機(jī)發(fā)展，軸承形式多樣，金屬材料所經(jīng)受的溫度、壓力更高，末級(jí)葉片的直徑更大，金屬材料所處的環(huán)境更加惡劣，目前還沒(méi)有適合的傳感器對(duì)其優(yōu)劣檢測(cè)，只能通過(guò)定期檢修的大修，解體后對(duì)其進(jìn)行全面的檢查，金屬探傷、螺栓硬度測(cè)量、葉片測(cè)頻、包括目視檢查等給汽輪機(jī)來(lái)個(gè)全面體檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患、預(yù)防事故，保證汽輪機(jī)長(zhǎng)周期的健康運(yùn)行。

3.2 狀態(tài)參數(shù)收集分析系統(tǒng)有待完善

狀態(tài)檢修這些年許多電廠都在采用，但還沒(méi)有形成一套系統(tǒng)化的管理流程，都是建立在本單位運(yùn)行檢測(cè)系統(tǒng)上的，電廠重視和投入不夠，也就是需要的時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)收集，參數(shù)收集系統(tǒng)還不能適應(yīng)檢修管理需要，沒(méi)有能建立單獨(dú)系統(tǒng)來(lái)管理狀態(tài)參數(shù)的收集分析，沒(méi)有能把狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦庇^的曲線、圖形，讓人一目了然，沒(méi)有把狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行模塊化分類，確實(shí)反應(yīng)某一方面參數(shù)的變化趨勢(shì)，數(shù)據(jù)趨勢(shì)化報(bào)警功能還有待完善，目前比較先進(jìn)的狀態(tài)參數(shù)分析系統(tǒng)有：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在線動(dòng)平衡分析系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，不平衡量、相位一目了然，為檢修提供了方便。

3.3 故障診斷系統(tǒng)有待提高

故障診斷從傳統(tǒng)的人工診斷發(fā)展到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)智能診斷，人工診斷依靠的是實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，存在一定的不確定性和局限性，而采用計(jì)算機(jī)智能診斷把人工診斷的經(jīng)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)計(jì)算處理技術(shù)結(jié)合，提高了對(duì)設(shè)備故障判斷的準(zhǔn)確性，汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)、制造工藝復(fù)雜，零部件多，其工作環(huán)境惡劣，所以故障診斷的準(zhǔn)確性、可靠性難度加大，汽輪機(jī)故障的復(fù)雜性、多樣性決定了診斷技術(shù)必須不斷提高，目前汽輪機(jī)故障診斷策略主要有統(tǒng)計(jì)、對(duì)比、邏輯、模糊診斷，其發(fā)展還未達(dá)到快速、準(zhǔn)確的地步，還不能全面為汽輪機(jī)體檢，當(dāng)然診斷系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的積累需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，不遠(yuǎn)的將來(lái)一定會(huì)有大發(fā)展，一鍵式“汽輪機(jī)”體檢診斷系統(tǒng)將會(huì)徹底改變汽輪機(jī)檢修現(xiàn)狀。

4 結(jié)論

汽輪機(jī)狀態(tài)檢修為我們提供了新的檢修管理模式，目前國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)制造技術(shù)日漸成熟，汽輪機(jī)整體質(zhì)量有了明顯提升，為汽輪機(jī)狀態(tài)檢修的實(shí)施提供了可能，狀態(tài)檢修可以延長(zhǎng)定期檢修的時(shí)間周期，提高汽輪機(jī)實(shí)際利用小時(shí)，但目前還不能完全取代定期檢修，做好檢修管理必須通過(guò)汽輪機(jī)定期檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合。