“三化”閉環(huán)巡檢模式在洪江水電廠中的應(yīng)用

鄧 亞，鄒四群

（1.五凌電力有限公司洪江水電廠，湖南 懷化 418200；2.湖南省水電智慧化工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410004）

1 概述

洪江水電廠位于湖南懷化市洪江區(qū)上游4.5 km處，安裝6臺單機(jī)45 MW燈泡貫流式機(jī)組，總裝機(jī)容量270 MW。設(shè)計(jì)年發(fā)電量10.17億kW·h，梯級電站聯(lián)合運(yùn)行年發(fā)電量11.14億kW·h，設(shè)計(jì)水頭20 m，投產(chǎn)時(shí)是國內(nèi)單機(jī)容量最大的燈泡貫流式機(jī)組，目前仍保持該類型機(jī)組運(yùn)用水頭最高的紀(jì)錄。電廠壩址控制流域面積3.55萬km2，多年平均流量705 m3/s，多年平均徑流量220億m3。正常蓄水位190.00 m，相應(yīng)庫容1.95億m3，調(diào)節(jié)庫容0.75億m3，水庫具有周調(diào)節(jié)性能。1號、2號機(jī)組水輪機(jī)由日本日立公司生產(chǎn)、發(fā)電機(jī)為法國阿爾斯通公司生產(chǎn)，3號～6號機(jī)組由哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司按照國外技術(shù)制造。

洪江水電廠設(shè)備由于設(shè)計(jì)及制造上的不足，自設(shè)備投產(chǎn)以來問題層出不窮，初期，現(xiàn)場生產(chǎn)過程曾發(fā)生過機(jī)組軸承油冷卻器銅管破損漏油、調(diào)速器漏油箱油位浮子卡澀跑油和滲漏水井水位計(jì)走死，水泵未正常啟動(dòng)等重大缺陷。在這種情況下如何確保設(shè)備缺陷隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)是電廠安全生產(chǎn)中的重大課題。

2 電廠管理模式介紹

洪江水電廠為遠(yuǎn)程集控模式，開停機(jī)、負(fù)荷調(diào)整、巡盤工作均由長沙集控中心負(fù)責(zé)，電廠側(cè)主要負(fù)責(zé)設(shè)備巡視、倒閘操作、設(shè)備檢修等工作。電廠人員高度精簡，原運(yùn)行人員縮減至6名生產(chǎn)調(diào)度人員。電廠采用大倒班方式，兩班倒。電廠設(shè)置綜合部和安生部，安生部下面設(shè)置有水工分部、電氣分部、機(jī)械分部和生產(chǎn)調(diào)度。

3 設(shè)備巡檢及缺陷相關(guān)概念

設(shè)備巡檢是為了提高、維持生產(chǎn)設(shè)備的原有性能，通過人的五感（視、聽、嗅、味、觸）或者借助工具、儀器、按照預(yù)先設(shè)定的周期和方法，對設(shè)備上的規(guī)定部位（點(diǎn)）進(jìn)行有無異常的預(yù)防性周密檢查的過程，以使設(shè)備的隱患和缺陷能夠得到早期發(fā)現(xiàn)、做到早期預(yù)防、早期處理。保障設(shè)備正常運(yùn)行，減少故障。

缺陷分為設(shè)備缺陷和設(shè)施缺陷，是指影響機(jī)組主輔設(shè)備、公用系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，影響建構(gòu)筑物正常使用和危機(jī)人身安全的異?，F(xiàn)象等等。缺陷按印象程度分為一、二、三、四類。其中一類缺陷為設(shè)備的緊急缺陷，二、三類缺陷為設(shè)備的重要缺陷、四類缺陷為設(shè)備的一般缺陷。

一類缺陷：即緊急缺陷，是指危機(jī)主要設(shè)備安全運(yùn)行或人身安全，如不及時(shí)消除或采取應(yīng)急措施，在短時(shí)間內(nèi)將造成停機(jī)，甚至全廠停電或嚴(yán)重威脅人身安全的缺陷。

二類缺陷：是指危機(jī)安全生產(chǎn)或設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，影響機(jī)組出力或正常參數(shù)運(yùn)行，屬于技術(shù)難度較大，不能在短時(shí)間內(nèi)消除，必須通過技術(shù)改造更換重要部件或更新設(shè)備，通過機(jī)組大小修才能消除的缺陷。

三類缺陷：是指在計(jì)劃檢修中才能消除的缺陷，不影響設(shè)備出力和正常參數(shù)運(yùn)行，但有危機(jī)機(jī)組正常運(yùn)行的可能，需要倒換系統(tǒng)運(yùn)行或必要時(shí)需要停機(jī)后在短時(shí)間內(nèi)就可消除的缺陷。

四類缺陷：是指發(fā)電主、輔設(shè)備及公用系統(tǒng)的設(shè)備在生產(chǎn)過程中發(fā)生的性質(zhì)的缺陷，在機(jī)組運(yùn)行中可以消除，消除時(shí)不影響機(jī)組出力及負(fù)荷曲線，屬于可隨時(shí)消除的缺陷。

重要缺陷：是指同類設(shè)備或設(shè)施在廠家規(guī)定或規(guī)程規(guī)定的檢修周期內(nèi)發(fā)生的兩次及以上性質(zhì)的同類缺陷。

及時(shí)消除的缺陷：在規(guī)定的時(shí)限（包括批準(zhǔn)延期處理的時(shí)限）內(nèi)消除的缺陷。

4 設(shè)備巡檢相關(guān)研究介紹

人工巡檢是目前設(shè)備管理中常用的工作方法,隨著物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能巡檢中的應(yīng)用及發(fā)展,針對設(shè)備巡檢的現(xiàn)狀和任務(wù)需求,智能手機(jī)終端引入到設(shè)備的監(jiān)測中,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于二維碼的智能移動(dòng)巡檢新系統(tǒng)。該系統(tǒng)方案結(jié)合了二維碼掃描識別技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)新的智能移動(dòng)巡檢平臺,提高巡檢自動(dòng)化水平,在行業(yè)內(nèi)具備實(shí)用性和推廣性。

基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)巡檢方式的種種弊端,杜絕了事故隱患,提高了設(shè)備管理水平和設(shè)備使用率。該系統(tǒng)主要包括三部分：智能巡檢管理系統(tǒng)、巡檢終端系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。智能巡檢管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了任務(wù)的制定以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的功能;巡檢終端系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了巡檢數(shù)據(jù)采集的功能;數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要完成了巡檢管理系統(tǒng)與巡檢終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換功能。利用NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備身份認(rèn)證,對巡檢人員實(shí)現(xiàn)了有效監(jiān)督。最后,詳細(xì)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了智能巡檢軟件系統(tǒng),滿足了工業(yè)設(shè)備巡檢的需要。

設(shè)備巡檢系統(tǒng)隨著科學(xué)水平的提高變得越來越先進(jìn)。洪江電廠“三化”閉環(huán)巡檢模式在洪江電廠安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，是洪江電廠安全生產(chǎn)的一個(gè)有力武器。

5 “三化”閉環(huán)巡檢模式

洪江電廠 “三化”閉環(huán)巡檢模式，三化即常態(tài)化、專業(yè)化、差異化。常態(tài)化指各分部巡檢人員按照巡檢安排開展條碼儀巡視。專業(yè)化是指各技術(shù)專業(yè)人員如（電氣一次、電氣二次、監(jiān)控專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、保護(hù)專業(yè)等）開展設(shè)備主人巡視；差異化是指電廠根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)、運(yùn)行方式、設(shè)備狀況如設(shè)備是否是新設(shè)備，設(shè)備是否存在缺陷等特點(diǎn)對設(shè)備巡檢做出的不同的巡檢要求，要求巡檢人員按照此方式巡視的一種方式。常態(tài)化巡檢均要求巡檢責(zé)任人走到“五到”（眼到：應(yīng)看到的地方看到；鼻到：應(yīng)聞到的地方聞到；手到：應(yīng)摸到的地方摸到；腳到：應(yīng)走到的地方走到；耳到：應(yīng)聽到的地方聽到。）、“三比較”（與規(guī)程比較；與同類設(shè)備比較；與運(yùn)行設(shè)備比較），確保巡檢質(zhì)量。閉環(huán)是指每月月底管理人員對巡檢結(jié)果進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查巡檢到位率情況，提出考核意見，對發(fā)現(xiàn)重要缺陷的巡檢人員給予獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)每月、每年根據(jù)巡檢發(fā)現(xiàn)的問題開展設(shè)備健康分析，查找容易出現(xiàn)的缺陷和隱患，找出規(guī)律，指導(dǎo)巡視檢查人員巡視。

5.1 常態(tài)化巡檢模式

洪江電廠常態(tài)化巡檢模式是指按照規(guī)定的巡檢間隔周期、項(xiàng)目內(nèi)容、路線對設(shè)備進(jìn)行巡視檢查。電廠每年指定各專業(yè)常態(tài)化巡檢路線和常態(tài)化巡檢設(shè)備周期表。常態(tài)化巡檢模式分為：機(jī)械、電氣和水工、生產(chǎn)調(diào)度4個(gè)專業(yè)進(jìn)行。其中機(jī)械、電氣和水工為白班巡視（8：00～17：30），生產(chǎn)調(diào)度為晚班巡視（18：00～21：00），巡檢人員須經(jīng)安規(guī)考試合格并由廠部發(fā)文公布。巡檢人員應(yīng)認(rèn)真將現(xiàn)場設(shè)備的各種實(shí)時(shí)參數(shù)填入巡檢手持終端，巡視后應(yīng)及時(shí)將巡檢數(shù)據(jù)上傳至“ERP系統(tǒng)”，每日按照規(guī)定的地點(diǎn)、路線、項(xiàng)目進(jìn)行巡檢。

5.2 專業(yè)化巡檢模式

專業(yè)化巡檢模式是指專業(yè)人員按照規(guī)定的巡檢周期開展設(shè)備主人巡視，設(shè)備主人巡檢采用簽名卡，在規(guī)定的周期內(nèi)（每輪班）對全廠設(shè)備至少一次進(jìn)行隨機(jī)巡檢并現(xiàn)場簽名。設(shè)備主人巡檢人員為各專業(yè)設(shè)備主人（A/B角），每輪班對所轄設(shè)備至少進(jìn)行一次全面巡檢，時(shí)間不得與常態(tài)化巡檢時(shí)間重疊。

5.3 差異化巡檢模式

差異化巡檢模式是指電廠根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)，設(shè)備的特性等開展的特殊設(shè)備巡視。差異化巡視采用設(shè)備巡視卡，差異化巡檢的范圍包括機(jī)組燈泡頭、燈泡體、操作廊道等，巡檢人員對照巡檢項(xiàng)目進(jìn)行巡檢并在現(xiàn)場的簽名卡上簽名。差異化的重點(diǎn)巡檢包括：（1）系統(tǒng)運(yùn)行方式改變；（2）主設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行持續(xù)7 d；（3）存在缺陷或異常的運(yùn)行設(shè)備；（4）特殊方式下運(yùn)行；（5）主汛期，大風(fēng)、暴雨、冰凍、高溫等惡劣氣候環(huán)境；（6）新投運(yùn)設(shè)備、檢修消缺后的設(shè)備、改造后的設(shè)備、事故后投運(yùn)的設(shè)備；（7）機(jī)組低水頭運(yùn)行。

5.4 閉環(huán)巡檢模式

閉環(huán)是指每次巡檢完后巡檢人員將巡檢結(jié)果及時(shí)反饋或?qū)⒀矙z結(jié)果上傳至巡檢系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)登錄ERP系統(tǒng)中缺陷，通知人員進(jìn)行檢查處理，月底管理人員抽查巡檢結(jié)果檢查巡檢到位率情況，提出批評考核意見，對于發(fā)現(xiàn)重要缺陷的人員給予獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)每月根據(jù)巡檢的情況開展設(shè)備健康分析，對缺陷進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，查找容易出現(xiàn)的缺陷和隱患，指導(dǎo)巡視檢查人員開展設(shè)備巡視，每年召開年度設(shè)備健康分析，對全年缺陷進(jìn)行全面分析（圖1為2015年設(shè)備缺陷情況圖），尋找其缺陷發(fā)生規(guī)律，指導(dǎo)設(shè)備巡視人員巡視、維護(hù)人員設(shè)備改造以及設(shè)備維護(hù)等。

圖1 2015年缺陷情況

6 “三化”閉環(huán)巡檢模式的特點(diǎn)

“三化”閉環(huán)巡檢模式巡檢方式靈活，巡檢效率高，能滿足各種巡檢要求，能確保巡檢不留死角。解決了日常巡檢模式中當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備隱蔽性缺陷非專業(yè)人員難以發(fā)現(xiàn)的問題、特殊情況下存在缺陷或異常的設(shè)備日常巡視難以發(fā)現(xiàn)的問題，以及巡檢到位率及責(zé)任性不高的問題。

7 應(yīng)用效果

“三化”閉環(huán)巡檢模式在洪江電廠安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。通過該模式的運(yùn)用電廠形成了“巡必巡到，巡必認(rèn)真”的良好局面。電廠設(shè)備巡視到位率及缺陷發(fā)現(xiàn)及時(shí)率均長期保持100%。電廠通過該模式解決了一系列設(shè)備問題，如通過常態(tài)化巡檢及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理了下游空調(diào)冷卻塔2號循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)1號循環(huán)水泵反轉(zhuǎn)、3號滲漏排水泵出口閥存在裂痕、2號機(jī)1號調(diào)速器油泵運(yùn)行聲音異常等重要缺陷，通過專業(yè)化巡視及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理了1號機(jī)自動(dòng)補(bǔ)氣裝置閥芯堵塞、1號滲漏水泵出口逆止閥關(guān)閉不嚴(yán)、4號機(jī)軸承油冷卻器銅管破損漏油等重要缺陷，通過差異化巡視發(fā)現(xiàn)并處理了3號機(jī)調(diào)速環(huán)壓板螺栓松動(dòng)、5號機(jī)導(dǎo)葉安全連桿拐臂刮擦、1號機(jī)槳葉銅套磨損漏油等重要缺陷。電廠通過該巡檢模式還及時(shí)發(fā)現(xiàn)了機(jī)組集電環(huán)碳刷磨損過快轉(zhuǎn)子回路絕緣偏低、監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)UPS交流進(jìn)線接觸器發(fā)熱嚴(yán)重、線路絕緣子掉落、導(dǎo)葉安全連桿定位銷脫落等重大隱患。電廠重大設(shè)備缺陷隱患均得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效治理，未發(fā)生因設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)不及時(shí)導(dǎo)致機(jī)組“非?！焙驮O(shè)備損壞不安全事件，至2022年5月24日，安全運(yùn)行天數(shù)累計(jì)已達(dá)7 024 d，保證了長周期安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)18年無機(jī)組“非停”，安全效益十分可觀。

8 結(jié)束語

“三化”閉環(huán)巡檢模式在洪江水電廠設(shè)備管理中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，如何發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、預(yù)防事故的發(fā)生、把故障和事故“扼殺”在萌芽狀態(tài)，好的設(shè)備巡檢方法擔(dān)有重要角色。但由于“三化”閉環(huán)巡檢模式具有局限性，由于電廠管理方式等不同，不能適用于所有電廠，所以此方法應(yīng)結(jié)合各電廠靈活使用，方能達(dá)到更好的效果，從而可以進(jìn)一步提高電廠安全生產(chǎn)水平。