抽水蓄能電站設(shè)備檢修管理策劃淺析

吳 昊，陳鳳華，楊銘軒

(南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司檢修試驗分公司， 廣州 510000)

0 引 言

人民電業(yè)為人民，廣大電力工作者要為千千萬萬電力客戶用好電、用好能而工作，這是我們的職責(zé)所在。而隨著用戶對電力能源日益增長的高質(zhì)量需要，區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定運行指標(biāo)也將面臨新時代的新考驗，抽水蓄能機組的調(diào)峰調(diào)頻質(zhì)量，將直接影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行和用戶側(cè)的電能質(zhì)量。抽水蓄能電站的客戶是“電網(wǎng)”，而“電網(wǎng)”的客戶是“人民”。蓄能電站的檢修必不可少，但過度的檢修將使電網(wǎng)失去部分支撐，從而影響到用戶“用好電”、乃至“用上電”。本文立足抽水蓄能電站一線，用生產(chǎn)實踐中取得的認(rèn)識有側(cè)重地嘗試回答基層電站管理中對檢修的認(rèn)識和策劃。

1 檢修原則

關(guān)于檢修，我們常問這幾個問題：什么是檢修，為什么要檢修，由誰檢修，什么時候檢修，檢修哪些內(nèi)容，以及如何檢修。廣義的檢修是指為保障設(shè)備健康運行，對其進行的檢查、檢測、維護和修理的工作。在生產(chǎn)一線設(shè)備維護過程中，檢修專業(yè)所做的最普遍、用時最長的工作就是對設(shè)備進行周期性檢修，即俗稱的“定檢”。周期性檢修是導(dǎo)致設(shè)備退備的第一主因，但有科學(xué)計劃的周期性檢修使缺陷可控，防事故事件于未然。通俗的講，規(guī)定內(nèi)容和周期的檢修，就叫定檢，就像人類的定期體檢。定檢的發(fā)展是“狀態(tài)檢修”，即不提前規(guī)定內(nèi)容和周期，而是根據(jù)設(shè)備當(dāng)時狀態(tài)需要而進行的檢修。

檢修工作以發(fā)現(xiàn)、消除隱患和缺陷為重點，恢復(fù)設(shè)備性能和延長設(shè)備使用壽命為目標(biāo)，堅持“應(yīng)試必試、試必試全，應(yīng)修必修、修必修好”的原則，在充分開展綜合狀態(tài)評價的基礎(chǔ)上，合理參考規(guī)程和廠家要求制定檢修策略，實現(xiàn)由周期性檢修逐步向狀態(tài)檢修過渡的目標(biāo)。

所謂“應(yīng)修必修”，“應(yīng)”就是指不僅要參考規(guī)程和廠家要求，而且要通過設(shè)備綜合狀態(tài)評價，全面準(zhǔn)確的掌握設(shè)備的健康狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評價的結(jié)果合理制定檢修策略，明確設(shè)備檢修試驗的周期及項目，最終形成可執(zhí)行的檢修計劃。

2 設(shè)備狀態(tài)評價

設(shè)備狀態(tài)評價是指通過收集獲取直接或間接表征設(shè)備運行狀態(tài)的各類信息數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確評估設(shè)備運行健康狀態(tài)的過程。狀態(tài)評價是設(shè)備檢修工作開展的基礎(chǔ)，分為基準(zhǔn)狀態(tài)評價及綜合狀態(tài)評價。

基準(zhǔn)狀態(tài)評價，是對設(shè)備運行健康狀態(tài)的預(yù)評價，即按照公司相關(guān)評價導(dǎo)則對設(shè)備健康狀態(tài)進行扣分式評估。綜合狀態(tài)評價，是指在基準(zhǔn)狀態(tài)評價的基礎(chǔ)上，綜合設(shè)備運行的多維度數(shù)據(jù)信息，全面準(zhǔn)確的對設(shè)備的健康狀態(tài)進行綜合評估，應(yīng)包含以下維度(不限于此)：設(shè)備巡視檢查信息、離線試驗數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、運行工況信息、檢修缺陷及關(guān)聯(lián)缺陷、故障風(fēng)險、全生命周期綜合成本等。

綜合狀態(tài)評價應(yīng)由具備綜合多維度數(shù)據(jù)分析能力，熟悉設(shè)備狀態(tài)評價原則要求及設(shè)備結(jié)構(gòu)特性的專業(yè)人員開展。應(yīng)以綜合狀態(tài)評價結(jié)果為依據(jù)開展檢修策略制定。

運維單位應(yīng)根據(jù)，“設(shè)備健康度即設(shè)備狀態(tài)評價的結(jié)果”和“設(shè)備重要度”這兩個維度，確定設(shè)備的管控級別，如圖1所示，設(shè)備管控級別分為“Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級”(從高到低)。

圖1 設(shè)備風(fēng)險矩陣

3 制定檢修策略

當(dāng)前，因經(jīng)驗和技術(shù)水平限制，尤其是傳感器及信息技術(shù)在現(xiàn)場的應(yīng)用水平對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測手段的限制，還不具備直接開展?fàn)顟B(tài)檢修的條件，因此在這個過渡階段，檢修策略制定的依據(jù)需要將“設(shè)備綜合狀態(tài)評價的結(jié)果”和“檢修依從需要”這兩個來源深度融合。

檢修策略制定首先要梳理相關(guān)設(shè)備的檢修依從需要，形成設(shè)備檢修需求計劃。其依據(jù)來源主要包括：國標(biāo)行標(biāo)等規(guī)程規(guī)定的必須或推薦開展的項目(含周期和要求)；廠家說明書或維護手冊中規(guī)定的項目(含周期和要求)。在確定檢修試驗需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備運行的狀態(tài)，確定每臺設(shè)備檢修試驗的周期及項目，即明確每臺設(shè)備何時修，如何修。

我們把規(guī)程和廠家要求的最低檢修周期稱為“基準(zhǔn)周期”，這里的“基準(zhǔn)周期”包括在該周期內(nèi)開展的項目和具體要求，具體要求不僅包含狹義檢修也包含定期更換或改造，下同。在基準(zhǔn)周期的基礎(chǔ)上，要根據(jù)設(shè)備綜合狀態(tài)評價的結(jié)果，對其進行修正。如圖2所示，當(dāng)設(shè)備處于“嚴(yán)重狀態(tài)”時，應(yīng)盡快安排檢修，檢修實施前必須加強監(jiān)測巡視；當(dāng)設(shè)備處于“異常狀態(tài)”時，適時安排檢修(1年內(nèi)開展檢修)，同時加強監(jiān)測巡視；當(dāng)設(shè)備處于“注意狀態(tài)”時，首先考慮加強設(shè)備監(jiān)測巡視，但檢修周期不得超過基準(zhǔn)周期；當(dāng)設(shè)備處于“正常狀態(tài)”時，其檢修周期可延長(可酌情延長A修、B1修周期，每次延長時間最長不超過3 a，延期不超過2次。B2修作為判斷設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)，不能延期)。

圖2 檢修周期制定

當(dāng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果，決定修正檢修周期時，按照圖1風(fēng)險矩陣確定的管控級別履行審批手續(xù)。Ⅰ級、Ⅱ級管控級別的設(shè)備應(yīng)由三級單位安全生產(chǎn)第一責(zé)任人審批，并報二級單位備案，Ⅲ級、Ⅳ級別管控級別的設(shè)備，應(yīng)由三級單位主管生產(chǎn)的分管領(lǐng)導(dǎo)審批，并報二級單位備案。檢修周期延長后，應(yīng)重點分析后續(xù)設(shè)備狀態(tài)，檢修周期動態(tài)調(diào)整后若能取得減少非停時間、增加設(shè)備健康度的效果，應(yīng)注意由點及面為同型設(shè)備提供參考依據(jù)。

4 檢修計劃實施

檢修策略明確后，應(yīng)據(jù)此制定檢修計劃，并分解落實到月度、周度計劃中，廠站依照上級公司和調(diào)度機構(gòu)規(guī)定上報，得到批準(zhǔn)后組織實施。當(dāng)因不可抗力導(dǎo)致檢修計劃變更時，應(yīng)及時根據(jù)設(shè)備狀態(tài)制定風(fēng)險管控措施，為滿足設(shè)備風(fēng)險管控的需要，必須實現(xiàn)備品定額設(shè)置科學(xué)，庫存?zhèn)淦芳慈〖从谩?/p>

各系統(tǒng)備品管理應(yīng)做到三個同步：清單元件和現(xiàn)場元件同步，這是最基本的，但在一線并不能保證所有系統(tǒng)完全做到；備品參數(shù)和在運參數(shù)同步，以便于快速更換備品，實現(xiàn)備品即取即用；備品數(shù)量和查詢結(jié)果同步，保證庫存數(shù)量真實，有利于及時提出采購。

檢修策略的制定是動態(tài)的，定檢意義是集中管控缺陷，但如果我們實施上述檢修策略，每年的長時間檢修后機組還是出現(xiàn)影響生產(chǎn)指標(biāo)的缺陷，那說明檢修策略還是存在短板，定期集中檢修的意義沒有得到完全體現(xiàn)。此時，應(yīng)以發(fā)生的缺陷為基本依據(jù)，從檢修策劃、檢修質(zhì)量和設(shè)備質(zhì)量這三個角度系統(tǒng)地排查短板，從而差異化地加強維護，作為上述檢修方法的反饋、回顧。

5 RCM分析法

RCM，即以可靠性為中心的維護，該方法通過對設(shè)備進行系統(tǒng)性功能定義與失效分析，綜合考慮系統(tǒng)功能失效風(fēng)險、維護成本等因素,制定科學(xué)、合理的維護策略。RCM 方法雖是一種定性分析，但相對于無差別“全面維護”可以有效降低設(shè)備維護成本，在能源、交通、建筑等領(lǐng)域均有應(yīng)用。

RCM基于“設(shè)備功能可靠性”這一基礎(chǔ)風(fēng)險，通過順序分析“設(shè)備達成的功能，可能存在的功能故障，具體故障模式，故障模式是顯性還是隱性、能否被提前感知，故障影響”這五個方面定性分析，確定建議的檢修甚至技改策略(改造設(shè)備是最終的檢修)。RCM檢修對于確定檢修項目、周期和要求具有參考意義，是諸多規(guī)程編寫的重要依據(jù)。

因此，RCM分析法的意義在于兩方面：對于規(guī)程和廠家沒有明確規(guī)定的設(shè)備檢修要求，我們可采用RCM分析的方法確定“基準(zhǔn)周期”，即使是規(guī)程和廠家已有明確規(guī)定的，我們也應(yīng)在設(shè)備投運初期或設(shè)備有過改造后開展RCM分析，這對于設(shè)置基準(zhǔn)周期、提出規(guī)程修編建議都具有重要意義。

這里不建議將RCM分析方法用于設(shè)備狀態(tài)評價方面，檢修策略的制定應(yīng)明確兩條清晰的并聯(lián)路線：一是用于制定基準(zhǔn)周期(包含內(nèi)容和要求)，二是動態(tài)修正基準(zhǔn)周期。基準(zhǔn)周期參考：規(guī)程要求、廠家要求和RCM分析結(jié)果。動態(tài)修正基準(zhǔn)周期參考：設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果。

至此，我們可以把設(shè)備的全生命周期簡要歸納如下：設(shè)計開發(fā)→出廠驗收試驗→設(shè)備安裝調(diào)試→試運行試驗→設(shè)備投運→首次預(yù)防性試驗和檢查→設(shè)備狀態(tài)評價→制定檢修策略(注意RCM分析)→檢修實施和技術(shù)監(jiān)督→持續(xù)設(shè)備狀態(tài)評價和修正檢修策略→設(shè)備退運。

6 “基準(zhǔn)周期”的確定

所謂“周期性檢修是導(dǎo)致設(shè)備退備的第一主因”，而電站最重要的周期性檢修即是年度退備檢修。很多人常常會產(chǎn)生這樣的疑問：為什么我們的C級檢修周期是1年，A級檢修周期是10年？為什么不是一年半？為什么我們延長基準(zhǔn)周期也是延長一整年，不是延長半年？其實，年度計劃符合地球公轉(zhuǎn)的自然規(guī)律和人類生產(chǎn)習(xí)慣，是天然的整周期，是人類社會在實踐發(fā)展中產(chǎn)生的科學(xué)認(rèn)識而決定的傳統(tǒng)習(xí)慣，以年度增減周期是科學(xué)實踐和理性認(rèn)識的統(tǒng)一。

而當(dāng)我們回答延長基準(zhǔn)周期的問題時本質(zhì)上不是回答延長的問題，而是回答為什么不再是一年的問題。一年，其實是最初制定檢修計劃時的試驗性設(shè)置，是保守的，是摸著石頭過河。長期以來C級檢修周期一直保持一年，是對傳統(tǒng)的繼承，而長期的實踐不僅說明了周期以年度計算的認(rèn)識有其科學(xué)性，也給予了我們打破保守認(rèn)識的經(jīng)驗。對設(shè)備進行狀態(tài)評價就是打破保守認(rèn)識的科學(xué)依據(jù)，事實恰恰表明，多數(shù)設(shè)備(無論電氣或機械)并沒有表現(xiàn)出運行一年后故障率升高而檢修后一年內(nèi)故障率偏低的情況，實施設(shè)備狀態(tài)評價正是我們邁向“狀態(tài)檢修”的關(guān)鍵基礎(chǔ)一步。

7 結(jié) 語

設(shè)備管理是具體的又是抽象的，我們的認(rèn)識是主觀的也是客觀的，我們的認(rèn)識也是一個由特殊到一般，再由一般到特殊的過程。由于作者所處時間、空間和自身認(rèn)識水平的限制，文中很多觀點還有待商榷，可供參考的部分也應(yīng)以當(dāng)時當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況做出策劃，我們既要推廣制度，集中解決普遍性矛盾，又要因地制宜，迎刃而解特殊性矛盾。生產(chǎn)設(shè)備及其管理措施的運動、變化、發(fā)展永無終結(jié)，我們對它們的認(rèn)識和改造也永無終結(jié)。

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