基于RCM的實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備維護(hù)策略

中廣核研究院 陳鍇揚(yáng) 陳樹(shù)毅 賀波

1　各類(lèi)常見(jiàn)故障及原因分析

中廣核核電安全實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)室）電氣設(shè)備的使用特點(diǎn)：非連續(xù)使用，每次使用時(shí)間間隔較長(zhǎng)；電氣設(shè)備負(fù)載使用范圍較寬，并且常在低負(fù)載情況下使用，功率因數(shù)比較低。

統(tǒng)計(jì)發(fā)生故障頻率比較高的電氣設(shè)備主要有以下幾種，分別是10kV高壓變頻器（以下簡(jiǎn)稱“高壓變頻器”）、380V低壓變頻器（以下簡(jiǎn)稱“低壓變頻器”）、380V低壓軟啟動(dòng)器（以下簡(jiǎn)稱“低壓軟啟動(dòng)器”）、閥門(mén)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電容補(bǔ)償柜。

表1列舉實(shí)驗(yàn)室近6年時(shí)間發(fā)生的主要故障。

2　電氣設(shè)備維護(hù)策略

根據(jù)上述的電氣設(shè)備常見(jiàn)故障和分析，結(jié)合RCM分析體系，制定出一套適合實(shí)驗(yàn)室的電氣設(shè)備維護(hù)策略。

2.1　什么是RCM

RCM是“Reliability Centered Maintenance”的簡(jiǎn)稱，中文意思是“以可靠性為中心的維修”。

RCM的特點(diǎn)在于為確定哪些預(yù)防性維修是技術(shù)可行的、多長(zhǎng)時(shí)間做一次預(yù)防性工作和為什么要做預(yù)防性工作提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確和容易理解的判據(jù)。設(shè)備的定期大修只有在故障后果嚴(yán)重并無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)且故障與時(shí)間有關(guān)的情況下才有必要，有條件則盡可能采取預(yù)防性維修。

RCM方法強(qiáng)調(diào)設(shè)備維修的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，所謂及時(shí)性就是避免系統(tǒng)功能喪失，所謂準(zhǔn)確性就是盡量達(dá)到設(shè)備安全壽命極限，兩者是辯證統(tǒng)一的所以通過(guò)RCM分析不僅降低了運(yùn)行、維修成本實(shí)質(zhì)上也保證了系統(tǒng)的可靠性。

RCM認(rèn)為，故障后果的嚴(yán)重程度影響著我們采取預(yù)防性維修工作的決策。即如果故障有嚴(yán)重后果，就應(yīng)盡全力設(shè)法防止其發(fā)生。

2.2　實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室中電氣設(shè)備主要特點(diǎn)是：不經(jīng)常使用使用頻率比較低，而每次使用的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)；有時(shí)候電氣設(shè)備會(huì)在低負(fù)載的情況下使用，功率因素比較低。因此在電氣設(shè)備投入使用的時(shí)候，一旦出現(xiàn)故障，輕則將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷，重則發(fā)生某些嚴(yán)重事故，由此可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)室中電氣設(shè)備的維護(hù)策略很重要。

根據(jù)RCM的分析方法，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能與故障分析，明確系統(tǒng)內(nèi)各故障的后果，確定出各故障后果的預(yù)防性對(duì)策；同時(shí)強(qiáng)調(diào)各電氣設(shè)備維修的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，即避免在隔一段時(shí)間后啟用電氣設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷，同時(shí)盡量達(dá)到設(shè)備安全壽命極限。

2.3　根據(jù)故障分析制定相應(yīng)的維護(hù)策略

通過(guò)以上的故障分析，再結(jié)合RCM的預(yù)測(cè)性維修的思想和實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備的使用實(shí)際情況，制定了實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備維護(hù)策略。維護(hù)策略主要分為四個(gè)部分，分別是狀態(tài)監(jiān)測(cè)、定期維護(hù)、定期試驗(yàn)、設(shè)計(jì)變更，如表2所述。

表1　實(shí)驗(yàn)室近6年時(shí)間主要故障統(tǒng)計(jì)表

表2　實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備維護(hù)策略

表3　故障頻率統(tǒng)計(jì)

3　對(duì)比結(jié)論

實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備維護(hù)策略于實(shí)驗(yàn)室第6年二季度開(kāi)始執(zhí)行，并且將這6年實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)的變頻器和軟啟動(dòng)器發(fā)生頻率統(tǒng)計(jì)如表3。

由表3可以看出，6年來(lái)發(fā)生故障的頻率為4.2次/年，相當(dāng)于每個(gè)季度發(fā)生故障的頻率為1.05次/季度。也就是平均每個(gè)季度會(huì)發(fā)生一次變頻器或軟啟動(dòng)器的故障。同時(shí)第6年一季度期間，也發(fā)生過(guò)1次故障，與前5年間的平均故障率基本一致。

可見(jiàn)，在執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備維護(hù)策略之前電氣設(shè)備的故障率相對(duì)較高，每次故障都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度造成影響，造成一些不必要的人力物力的浪費(fèi)。第6年二季度下旬開(kāi)始執(zhí)行電氣設(shè)備維護(hù)策略，至今只發(fā)生過(guò)一次軟啟動(dòng)器故障，但經(jīng)分析故障原因，再加上與廠家溝通之后，判斷是軟啟動(dòng)器內(nèi)部元器件老化元造成的。

通過(guò)以上分析對(duì)比可以看出，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)室6年時(shí)間的主要故障原因，并結(jié)合RCM維護(hù)思想制定出實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備維護(hù)策略，在實(shí)行了半年之后，實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備的故障頻率從1.05次/季度降為低于0.35次/季度。

同時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行試驗(yàn)改造后，減少固態(tài)繼電器成本、減少運(yùn)行維護(hù)、維修人力成本、保證實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，提高實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效率；而無(wú)功補(bǔ)償柜進(jìn)行設(shè)計(jì)變更之后，基本不會(huì)再出現(xiàn)無(wú)功過(guò)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，大大優(yōu)化了整個(gè)實(shí)驗(yàn)室負(fù)載的功率因素，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室的電費(fèi)成本。

從數(shù)據(jù)上可以看出，以上的以預(yù)防性維護(hù)為主的電氣設(shè)備維護(hù)策略是科學(xué)有效的，能有效的保證實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)備的可用性和可靠性。