燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法現(xiàn)狀研究

符傳卓

中海油文昌天然氣發(fā)電有限公司，中國(guó)·海南 文昌 571300

近年來(lái)，中國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝機(jī)容量在火電占比越來(lái)越大，機(jī)組型式越來(lái)越復(fù)雜，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性管理評(píng)價(jià)方法的研究備受關(guān)注。但是，從當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，其中還存在一定程度的不足，還需要進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化改進(jìn)。基于此，論文主要分析了可靠性理論和常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并介紹了當(dāng)前在該領(lǐng)域中使用的一些主要方法，以便更好地實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性管理。

燃?xì)廨啓C(jī)；發(fā)電設(shè)備；可靠性管理；評(píng)價(jià)方法

1 引言

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備是現(xiàn)代化電站中不可或缺的組成部分，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備。而燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性管理評(píng)價(jià)是保障其正常運(yùn)行和延長(zhǎng)其使用壽命的關(guān)鍵。因此，研究燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性評(píng)價(jià)方法，具有重要的理論和實(shí)踐意義。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)涌現(xiàn)出多種燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性評(píng)價(jià)方法，但是針對(duì)不同類(lèi)型的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備、不同的工況和環(huán)境要求，各種方法的適用性和可靠性有所不同。同時(shí)，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的智能化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，研究新穎、實(shí)用、適應(yīng)不同環(huán)境的可靠性評(píng)價(jià)方法，不僅有助于拓寬燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)的方法和手段，而且對(duì)于提高其設(shè)備可靠性和經(jīng)濟(jì)效益具有重要的作用[1]。

2 現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法

目前，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性管理評(píng)價(jià)方法主要包括基于故障統(tǒng)計(jì)分析的可靠性評(píng)價(jià)方法、基于物理可靠性試驗(yàn)的可靠性評(píng)價(jià)方法、基于維修歷史資料的可靠性評(píng)價(jià)方法以及基于健康監(jiān)測(cè)的可靠性評(píng)價(jià)方法。

①基于故障統(tǒng)計(jì)分析的可靠性評(píng)價(jià)方法。該方法是最早出現(xiàn)的可靠性評(píng)價(jià)方法之一，適用于大量相似設(shè)備的可靠性分析。該方法主要針對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以求出設(shè)備的故障率、平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）等參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單易行且可靠度高，但是忽視了設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)際情況和復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境的影響。

②基于物理可靠性試驗(yàn)的可靠性評(píng)價(jià)方法。該方法是通過(guò)進(jìn)行針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的物理試驗(yàn)，來(lái)分析設(shè)備故障的原因和機(jī)理，以推斷設(shè)備在特定環(huán)境下的可靠性。這種方法需要充分了解燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)和物理特性，試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜、耗費(fèi)大量時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，但是能夠提供極具權(quán)威性的評(píng)價(jià)結(jié)果。

③基于維修歷史資料的可靠性評(píng)價(jià)方法。該方法主要是基于設(shè)備維修歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)設(shè)備的可靠性狀態(tài)和趨勢(shì)，以預(yù)測(cè)設(shè)備未來(lái)的運(yùn)行情況和工作壽命。該方法推崇了設(shè)備維修的實(shí)際情況和工作現(xiàn)狀，但是僅能反映設(shè)備維修的情況，忽視了設(shè)備本身的整體運(yùn)行狀況。

④基于健康監(jiān)測(cè)的可靠性評(píng)價(jià)方法。該方法依靠傳感器等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)估和預(yù)測(cè)。該方法能夠反映設(shè)備的整體工作狀態(tài)，能夠針對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，但是需要具備一定的技術(shù)和設(shè)備支持。

2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用情況主要有以下幾個(gè)方面：

①故障預(yù)測(cè)和維修決策。通過(guò)分析設(shè)備運(yùn)行狀況和故障歷史數(shù)據(jù)，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，并制定相應(yīng)的維修決策和方案。這種方法可以提高設(shè)備的可靠性和可用性，降低維修成本。

②故障排除和快速修復(fù)。利用健康監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和問(wèn)題，并進(jìn)行排除和快速修復(fù)。這種方法可以大幅縮短維修時(shí)間、提高設(shè)備的可用性和可靠性。

③可靠性測(cè)試和驗(yàn)證。通過(guò)物理可靠性試驗(yàn)等方式對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，以提高設(shè)備在特定環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性。

④設(shè)備健康監(jiān)測(cè)和狀態(tài)評(píng)估。通過(guò)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)、工作壽命等進(jìn)行評(píng)估，以更好地制定維修和保養(yǎng)計(jì)劃，提高設(shè)備使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。

因此，當(dāng)前燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性管理評(píng)價(jià)方法不僅用于設(shè)備故障分析和維修決策，也可以為設(shè)備的健康監(jiān)測(cè)、可靠性預(yù)測(cè)和狀態(tài)評(píng)估等提供技術(shù)手段和支持。

3 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，評(píng)價(jià)規(guī)程是指制定和實(shí)施評(píng)價(jià)方案的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，其具有指導(dǎo)性、規(guī)范性和可操作性[2]。然而，目前的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，評(píng)價(jià)規(guī)程應(yīng)用存在以下不足問(wèn)題。

3.1 未明確單臺(tái)/套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的定義

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，缺乏對(duì)單臺(tái)或者套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的定義，將會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和統(tǒng)計(jì)的可靠性。對(duì)于單臺(tái)或者套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的定義缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同的使用場(chǎng)景和環(huán)境下，其定義也存在差異，因此導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的不確定性。同時(shí)，如果缺乏對(duì)單臺(tái)或者套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的界定，那么數(shù)據(jù)分析時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較將會(huì)變得困難，同時(shí)對(duì)于維修和保養(yǎng)的計(jì)劃制定也將是不必要的挑戰(zhàn)。除此之外，如果評(píng)價(jià)結(jié)果不考慮單臺(tái)或者套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的區(qū)別，那么評(píng)估得出的結(jié)論就會(huì)變得不準(zhǔn)確。如對(duì)套機(jī)組而言，比較應(yīng)該考慮不同機(jī)組之間的協(xié)調(diào)性，而對(duì)單機(jī)組而言，是否需要備份備件則是關(guān)鍵因素。

3.2 注冊(cè)數(shù)據(jù)未能體現(xiàn)不同類(lèi)型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組特點(diǎn)

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的不同類(lèi)型和特點(diǎn)應(yīng)該被納入注冊(cè)數(shù)據(jù)，但是當(dāng)前存在注冊(cè)數(shù)據(jù)未能體現(xiàn)不同類(lèi)型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組特點(diǎn)的問(wèn)題。對(duì)于不同廠(chǎng)家和型號(hào)的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，其特性和技術(shù)參數(shù)不同，應(yīng)該分別納入注冊(cè)數(shù)據(jù)，以利于針對(duì)不同型號(hào)進(jìn)行評(píng)估和分析。而現(xiàn)有的注冊(cè)數(shù)據(jù)往往缺乏對(duì)不同型號(hào)的區(qū)分和記錄。并且在實(shí)際運(yùn)行中，不同類(lèi)型的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組有著不同的操作模式和使用場(chǎng)景，如獨(dú)立機(jī)組、并網(wǎng)機(jī)組等。而這些不同的操作模式和使用場(chǎng)景對(duì)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的可靠性和性能有著直接的影響，需要在注冊(cè)數(shù)據(jù)中進(jìn)行記錄和考慮。另外，不同類(lèi)型的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組在不同的環(huán)境下，其性能和可靠性會(huì)發(fā)生變化，例如，空氣質(zhì)量差、氣壓低、海拔高等環(huán)境因素會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組的性能產(chǎn)生影響。因此，注冊(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該包含這些環(huán)境因素對(duì)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組性能的影響。

3.3 未對(duì)可更換重要部件進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)跟蹤

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，對(duì)于可更換重要部件的可靠性評(píng)價(jià)跟蹤問(wèn)題，當(dāng)前存在著缺失的問(wèn)題。主要是由于可更換重要部件的設(shè)備類(lèi)型和性能不同，如渦輪葉片、軸承、液壓系統(tǒng)等，缺乏統(tǒng)一性，難以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)。并且可更換重要部件在使用過(guò)程中，受到運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)保養(yǎng)、使用狀態(tài)等多種因素的影響，其性能和使用壽命變化難以預(yù)計(jì)和精確評(píng)估。當(dāng)前的燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，缺乏對(duì)可更換重要部件的跟蹤方法和標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)估指標(biāo)，難以評(píng)估設(shè)備可靠性和部件狀況的變化。

3.4 評(píng)價(jià)存在事后性問(wèn)題

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，現(xiàn)行規(guī)程對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)可靠性評(píng)價(jià)存在事后性問(wèn)題。當(dāng)前的可靠性評(píng)價(jià)方法主要是基于過(guò)去的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，缺乏對(duì)未來(lái)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。并且由于存在事后性問(wèn)題，設(shè)備故障和問(wèn)題會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行和性能造成較大影響，導(dǎo)致管理決策制定更加困難和復(fù)雜。

3.5 現(xiàn)行規(guī)程可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)還需豐富

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，雖然已經(jīng)存在一些可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)，但現(xiàn)行規(guī)程對(duì)可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)的豐富程度還需進(jìn)一步提高。當(dāng)前的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括故障率、失效率、平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）和平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）等指標(biāo)，但這些指標(biāo)還存在一些問(wèn)題。當(dāng)前的指標(biāo)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化與量化，不便于不同設(shè)備之間的比較和評(píng)估。并且對(duì)設(shè)備的性能指標(biāo)，如傳動(dòng)效率、啟動(dòng)時(shí)間、載荷變化響應(yīng)等，評(píng)價(jià)方法中缺乏定量和詳細(xì)的記錄和要求。傳統(tǒng)的評(píng)估方法主要側(cè)重于設(shè)備故障率和失效率等方面，但評(píng)估方法缺乏綜合性，不能全面地反映設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面的問(wèn)題。

4 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理意見(jiàn)及建議

4.1 準(zhǔn)確定義事件狀態(tài)及臺(tái)/套

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，對(duì)于單臺(tái)或套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的定義缺乏明確的規(guī)定，這可能導(dǎo)致在實(shí)際評(píng)價(jià)過(guò)程中出現(xiàn)的誤解和不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此，在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，對(duì)于單臺(tái)或套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的定義缺乏明確的規(guī)定，這可能導(dǎo)致在實(shí)際評(píng)價(jià)過(guò)程中出現(xiàn)的誤解和不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此，針對(duì)不同類(lèi)型的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備，應(yīng)該制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)方案，以便對(duì)不同類(lèi)型設(shè)備進(jìn)行區(qū)分和評(píng)估[3]。例如，對(duì)于單臺(tái)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，應(yīng)該考慮其性能、使用壽命、故障率等因素；而對(duì)于套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，還應(yīng)該考慮其關(guān)聯(lián)性、互補(bǔ)性、協(xié)同性等方面的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)單臺(tái)和套燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的評(píng)估，需要采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集和分析方法，以便獲得準(zhǔn)確和全面的數(shù)據(jù)。這包括設(shè)備故障和失效數(shù)據(jù)的獲取、分析和處理方法，以及新設(shè)備性能和運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄方法。

4.2 增加設(shè)備部件信息編碼及狀態(tài)跟蹤

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中增加設(shè)備部件信息編碼及狀態(tài)跟蹤，可以提高設(shè)備可靠性管理的效率和精度。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的各個(gè)部件，應(yīng)該建立相應(yīng)的編碼系統(tǒng)，以便進(jìn)行統(tǒng)一的管理和跟蹤。這些編碼信息可以包括部件的型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠(chǎng)家、安裝位置、使用情況等信息。同時(shí)可以引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采樣方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤，包括部件運(yùn)行狀態(tài)、溫度、壓力、振動(dòng)等相關(guān)參數(shù)的變化。并將設(shè)備狀態(tài)和性能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，以便從中提取有價(jià)值的信息，指導(dǎo)設(shè)備的維修、保養(yǎng)和升級(jí)改造決策。通過(guò)建立設(shè)備部件信息編碼和狀態(tài)跟蹤的方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精細(xì)化管理，提高了設(shè)備可靠性管理的水平，并為設(shè)備維修、保養(yǎng)和升級(jí)改造提供更加精準(zhǔn)和高效的決策支持。

4.3 完善可靠性統(tǒng)計(jì)信息分析

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中，完善可靠性統(tǒng)計(jì)信息分析，可以更加精準(zhǔn)地評(píng)價(jià)設(shè)備可靠性和預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。一方面，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和處理方法，包括數(shù)據(jù)分類(lèi)、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等操作，以便更好地分析和利用這些數(shù)據(jù)。另一方面，利用更高級(jí)別的可靠性分析工具，可以實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)化的數(shù)據(jù)分析，提高分析的準(zhǔn)確性和可信度。例如，故障樹(shù)分析、失效模式與效應(yīng)分析等。

4.4 加強(qiáng)可靠性管理人員培訓(xùn)

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備可靠性管理評(píng)價(jià)方法中加強(qiáng)可靠性管理人員培訓(xùn)，可以提升他們的專(zhuān)業(yè)技能和管理水平，促進(jìn)從事設(shè)備可靠性管理工作的人員更好地參與到設(shè)備管理工作中。應(yīng)根據(jù)不同的管理級(jí)別，針對(duì)不同人員制定相應(yīng)的培訓(xùn)計(jì)劃和課程內(nèi)容，以便實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的知識(shí)傳授。同時(shí)，可以邀請(qǐng)領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者、企業(yè)管理者等人士舉行講座、研討等活動(dòng)，讓管理人員更好地了解前沿技術(shù)和熱點(diǎn)問(wèn)題，并提升對(duì)設(shè)備可靠性管理的理解和掌握。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的可靠性管理評(píng)價(jià)，是企業(yè)著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、提升企業(yè)管理水平、保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)合理的評(píng)價(jià)方法和手段，可以更加準(zhǔn)確地了解設(shè)備的狀況和性能，并細(xì)化跟蹤評(píng)價(jià)，更加精細(xì)化地管理和維護(hù)設(shè)備，從而提高設(shè)備的可靠性和使用效益，降低企業(yè)的設(shè)備成本，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。