吳 昊,陳鳳華,楊銘軒
(南方電網調峰調頻發(fā)電有限公司檢修試驗分公司, 廣州 510000)
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,這是我們的職責所在。而隨著用戶對電力能源日益增長的高質量需要,區(qū)域電網穩(wěn)定運行指標也將面臨新時代的新考驗,抽水蓄能機組的調峰調頻質量,將直接影響到電網的安全穩(wěn)定經濟運行和用戶側的電能質量。抽水蓄能電站的客戶是“電網”,而“電網”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,用生產實踐中取得的認識有側重地嘗試回答基層電站管理中對檢修的認識和策劃。
關于檢修,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,檢修哪些內容,以及如何檢修。廣義的檢修是指為保障設備健康運行,對其進行的檢查、檢測、維護和修理的工作。在生產一線設備維護過程中,檢修專業(yè)所做的最普遍、用時最長的工作就是對設備進行周期性檢修,即俗稱的“定檢”。周期性檢修是導致設備退備的第一主因,但有科學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)定內容和周期,而是根據設備當時狀態(tài)需要而進行的檢修。
檢修工作以發(fā)現、消除隱患和缺陷為重點,恢復設備性能和延長設備使用壽命為目標,堅持“應試必試、試必試全,應修必修、修必修好”的原則,在充分開展綜合狀態(tài)評價的基礎上,合理參考規(guī)程和廠家要求制定檢修策略,實現由周期性檢修逐步向狀態(tài)檢修過渡的目標。
所謂“應修必修”,“應”就是指不僅要參考規(guī)程和廠家要求,而且要通過設備綜合狀態(tài)評價,全面準確的掌握設備的健康狀態(tài),根據設備狀態(tài)評價的結果合理制定檢修策略,明確設備檢修試驗的周期及項目,最終形成可執(zhí)行的檢修計劃。
設備狀態(tài)評價是指通過收集獲取直接或間接表征設備運行狀態(tài)的各類信息數據,準確評估設備運行健康狀態(tài)的過程。狀態(tài)評價是設備檢修工作開展的基礎,分為基準狀態(tài)評價及綜合狀態(tài)評價。
基準狀態(tài)評價,是對設備運行健康狀態(tài)的預評價,即按照公司相關評價導則對設備健康狀態(tài)進行扣分式評估。綜合狀態(tài)評價,是指在基準狀態(tài)評價的基礎上,綜合設備運行的多維度數據信息,全面準確的對設備的健康狀態(tài)進行綜合評估,應包含以下維度(不限于此):設備巡視檢查信息、離線試驗數據、在線監(jiān)測數據、運行工況信息、檢修缺陷及關聯缺陷、故障風險、全生命周期綜合成本等。
綜合狀態(tài)評價應由具備綜合多維度數據分析能力,熟悉設備狀態(tài)評價原則要求及設備結構特性的專業(yè)人員開展。應以綜合狀態(tài)評價結果為依據開展檢修策略制定。
運維單位應根據,“設備健康度即設備狀態(tài)評價的結果”和“設備重要度”這兩個維度,確定設備的管控級別,如圖1所示,設備管控級別分為“Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級”(從高到低)。
圖1 設備風險矩陣
當前,因經驗和技術水平限制,尤其是傳感器及信息技術在現場的應用水平對設備狀態(tài)監(jiān)測手段的限制,還不具備直接開展狀態(tài)檢修的條件,因此在這個過渡階段,檢修策略制定的依據需要將“設備綜合狀態(tài)評價的結果”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設備的檢修依從需要,形成設備檢修需求計劃。其依據來源主要包括:國標行標等規(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上,根據設備運行的狀態(tài),確定每臺設備檢修試驗的周期及項目,即明確每臺設備何時修,如何修。
我們把規(guī)程和廠家要求的最低檢修周期稱為“基準周期”,這里的“基準周期”包括在該周期內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。在基準周期的基礎上,要根據設備綜合狀態(tài)評價的結果,對其進行修正。如圖2所示,當設備處于“嚴重狀態(tài)”時,應盡快安排檢修,檢修實施前必須加強監(jiān)測巡視;當設備處于“異常狀態(tài)”時,適時安排檢修(1年內開展檢修),同時加強監(jiān)測巡視;當設備處于“注意狀態(tài)”時,首先考慮加強設備監(jiān)測巡視,但檢修周期不得超過基準周期;當設備處于“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修作為判斷設備狀態(tài)的基礎,不能延期)。
圖2 檢修周期制定
當根據設備狀態(tài)評價結果,決定修正檢修周期時,按照圖1風險矩陣確定的管控級別履行審批手續(xù)。Ⅰ級、Ⅱ級管控級別的設備應由三級單位安全生產第一責任人審批,并報二級單位備案,Ⅲ級、Ⅳ級別管控級別的設備,應由三級單位主管生產的分管領導審批,并報二級單位備案。檢修周期延長后,應重點分析后續(xù)設備狀態(tài),檢修周期動態(tài)調整后若能取得減少非停時間、增加設備健康度的效果,應注意由點及面為同型設備提供參考依據。
檢修策略明確后,應據此制定檢修計劃,并分解落實到月度、周度計劃中,廠站依照上級公司和調度機構規(guī)定上報,得到批準后組織實施。當因不可抗力導致檢修計劃變更時,應及時根據設備狀態(tài)制定風險管控措施,為滿足設備風險管控的需要,必須實現備品定額設置科學,庫存?zhèn)淦芳慈〖从谩?/p>
各系統(tǒng)備品管理應做到三個同步:清單元件和現場元件同步,這是最基本的,但在一線并不能保證所有系統(tǒng)完全做到;備品參數和在運參數同步,以便于快速更換備品,實現備品即取即用;備品數量和查詢結果同步,保證庫存數量真實,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影響生產指標的缺陷,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。此時,應以發(fā)生的缺陷為基本依據,從檢修策劃、檢修質量和設備質量這三個角度系統(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。
RCM,即以可靠性為中心的維護,該方法通過對設備進行系統(tǒng)性功能定義與失效分析,綜合考慮系統(tǒng)功能失效風險、維護成本等因素,制定科學、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”可以有效降低設備維護成本,在能源、交通、建筑等領域均有應用。
RCM基于“設備功能可靠性”這一基礎風險,通過順序分析“設備達成的功能,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。
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)定的設備檢修要求,我們可采用RCM分析的方法確定“基準周期”,即使是規(guī)程和廠家已有明確規(guī)定的,我們也應在設備投運初期或設備有過改造后開展RCM分析,這對于設置基準周期、提出規(guī)程修編建議都具有重要意義。
這里不建議將RCM分析方法用于設備狀態(tài)評價方面,檢修策略的制定應明確兩條清晰的并聯路線:一是用于制定基準周期(包含內容和要求),二是動態(tài)修正基準周期。基準周期參考:規(guī)程要求、廠家要求和RCM分析結果。動態(tài)修正基準周期參考:設備狀態(tài)評價結果。
至此,我們可以把設備的全生命周期簡要歸納如下:設計開發(fā)→出廠驗收試驗→設備安裝調試→試運行試驗→設備投運→首次預防性試驗和檢查→設備狀態(tài)評價→制定檢修策略(注意RCM分析)→檢修實施和技術監(jiān)督→持續(xù)設備狀態(tài)評價和修正檢修策略→設備退運。
所謂“周期性檢修是導致設備退備的第一主因”,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的自然規(guī)律和人類生產習慣,是天然的整周期,是人類社會在實踐發(fā)展中產生的科學認識而決定的傳統(tǒng)習慣,以年度增減周期是科學實踐和理性認識的統(tǒng)一。
而當我們回答延長基準周期的問題時本質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識有其科學性,也給予了我們打破保守認識的經驗。對設備進行狀態(tài)評價就是打破保守認識的科學依據,事實恰恰表明,多數設備(無論電氣或機械)并沒有表現出運行一年后故障率升高而檢修后一年內故障率偏低的情況,實施設備狀態(tài)評價正是我們邁向“狀態(tài)檢修”的關鍵基礎一步。
設備管理是具體的又是抽象的,我們的認識是主觀的也是客觀的,我們的認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以當時當地的實際情況做出策劃,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。生產設備及其管理措施的運動、變化、發(fā)展永無終結,我們對它們的認識和改造也永無終結。
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