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邹县发电厂状态检修工作的应用与实践
[摘 要] 介绍了邹县发电厂状态检修总体的实施和应用情况。重点介绍了状态检修管理理念使状态检修向深层次发展遇到的问题和做法,为其他发电单位实施状态提供了一些经验。
[关键词] 状态检修技术;优化和维修模式;网络化运作
根据1997年国家电力公司在上海召开的发、供电企业电力设备实施状态检修研讨会精神,结合1998年的国外考察,山东电力集团公司把《火力发电厂主要辅机状态检修的研究和应用))列为了1999年重点科技项目,邹县发电厂作为课题的协作单位,在山东电力发电公司、电力研究院的指导下,充分利用状态检修专项资金400多万元,配置了先进的检测仪器和工具,并进行了相关软件的研究开发,重点加强了主要辅机的监测诊断分析工作,同时结合本厂实际,组建了状态诊断机构并选拔了状态诊断人员,随着工作开展和深入,我厂对维修控制程序进行了优化和调整,为状态检修工作的深入开展提供了良好的发展环境,同时探索出适合本厂生产管理实际情况的优化维修新模式,通过四年的实施,取得了很好的效果,近几年来,全厂机组强迫停运率、设备故障率不断降低,技术经济指标不断优化,2002年大机组评比中,除4号机组大修外,其它机组全部获奖,特别是5号机组创造了连续安全运行401天的全国600MW机组最高纪录。
1. 邹县发电厂作为原山东电力集团公司《 火力发电厂主要辅机状态检修的研究和应用》课题的协作单位,在主要辅机状态检修技术应用中取得良好的效果,获得了2002年度山东省科技进步二等奖。
2000年初,邹县发电厂为了确定状态检修的发展方向,加强工作的整体规划,明确提出了状态检修“三步走”发展目标:(1)到2000年底,在全厂建立状态检修组织机构,实行以计划检修为主、状态检修为辅的设备检修管理模式,重点放在设备运行状态的优化和设备状态检测与分析上;(2)到2001年,状态检修走向正规化,主要辅机设备检修方式进一步优化,实行以状态检修为主、计划检修和事故检修为辅的检修管理模式,但对主机继续实行计划检修;(3)2 002年继续扩大状态检修的设备范围,完善检测手段,形成具有自己特色的优化维修管理模式。
实施情况简介
2000年初成立了由生产厂长任组长的状态检修领导小组,全面负责状态检修工作的计划、组织、决策、指导、协调和检查工作。领导小组下设状态检修工作小组和状态检修监测诊断小组,其中状态检修工作小组由检修副总工任组长,负责根据技术监督数据、状态监测数据和设备性 能检验报告,决定设备什么时间检修、检修什么项目、如何检修、谁来检修等一系列问题;状态检修监测诊断小组设在生技部,按锅炉、汽机、电气、热工、燃料、灰水、化学专业设置成7个小组,其职责是负责监测和分析设备状态信息,根据状态检测技术标准和有关管理制度,提出设备状态检修建议,制定检修方案,审查检修工艺,对检修项目实施监督、检查和验收。实现了设备管理决策层、管理层、操作层的分离。
2000年6月发布实施了《设备状态检修管理标准》,明确规定了各部门职能分工和各级人员的职责。随着状态检修工作的深入开展,进一步修改、细化了各部门的职责和关系,细化状态诊断工、金属和新成立的诊断中心人员的职责。在状态检修管理标准中,明确规定了以生技部设备技术科为核心的各部门关联关系,设备状态检修工作由生技部向其它部门展开。各部门关联图如下:
与传统计划检修管理模式相比,设备状态检修是一项更为科学、严谨的系统工程,更需有健全、完善的制度作保障。为此,相继制定了《设备状态诊断管理制度》、《设备状态检修管理标准》、《状态检测标准化作业细则》等管理制度,满足了推行设备状态检修的需要。2002年初还对《设备检修管理标准》、《发电设备可靠性管理标准》、《设备缺陷管理制度》等进行了修改,以适应进一步推进状态检修工作的需要。同时,还建立了相应的状态检测技术标准,如“电气设备状态诊断标准”、“汽轮机设备状态诊断标准”等,为推行状态检修提供了可靠的技术依据。
对主要辅机设备按照安全性、可靠性、费用、环保、效率五个方面进行评估分级,A级是必须停掉主机才能隔离的设备或主机运行期间可以隔离,但隔离后如果主机再故障可能造成严重后果的设备,检修策略一般采用计划检修为主,加强状态监测;B级是系统或设备隔离后,虽不影响主机连续运行,但降低安全系数、影响机组经济运行,检修策略一般采用状态检修;c级是系统或设备隔离后,与机组的安全、经济运行无关系或关系不大的系统或设备,一般采用故障检修和计划检修。
根据设备状态检修的需要,按照红外、振动、马达、油液等各项技术配备了必要的仪器,主要包括红外热像仪、机械分析仪、马达状态仪、油品分析仪、频闪仪等;根据设备数据资料保存、分析的需要,编制采用了优秀的管理软件,主要有设备全面维护管理系统、实时数据仓库系统、状态检修辅助支持系统、巡.检管理系统等。
各种在线数据主要利用PI系统自动采集,存储和显示,并利用PI系统进行数据统计、分析,同时PI内的数据可以与状态检修辅助支持系统共享,PI数据直接与设备关联一起,根据判据进行实时的报警监测。重要转动设备的离线数据,我们主要通过2120机械分析仪进行采集,通过RBMware系统利用多种方法进行分析并对数据进行管理。PI数据主要由生技部技术人员和运行人员浏览并进行必要分析,并把情况及时反馈,状态检修辅助支持系统主要由状态诊断工管理使用,并对报警的数据及时分析并写出诊断分析报告。RBMware由诊断中心管理,针对设备隐患,及时编制诊断报告,下发相关专业,执行部门把执行情况再及时反馈到诊断中心。这些系统的有效结合,构成了状态检修的技术平台,设备的各种数据资料全部纳入计算机管理,状态诊断技术人员根据设备数据判断分析设备的状态,对设备运行、检测或停机检修提出必要的建议。
为配合设备状态检修工作的开展,购置了红外热像仪、机械分析仪、便携式振动数据采集器等一些先进的技术装备。同时还积极开发应用了设备全面维护管理系统(TMMS)、状态检修辅助支持系统、实时数据仓库系统(PI系统)、巡检(点检)管理系统等先进管理软件。这些先进工器具和管理软件的配备,大大提高了生产技术人员对设备状态诊断的准确性和科学性,实现了设备性能测试、数据采集、资料分析和储存,解决了许多其它检测手段无法解决的技术难题,为进一步实现设备状态检修创造了极为有利的条件。
2. 深化改革,建立健全状态检修技术支持体系和管理运作体系。我厂结合生产实际和自身管理特点,按照状态检修对企业管理过程控制程序的要求,建立以专业状态诊断组为设备管理中心的维修管理新模式,对原发电设备检修过程控制程序进行了修编。形成了高效的基于以计划检修、状态检修、事故检修、改进检修相结合的优化维修的运作机制。
2.1发电设备维修管理基础工作内容分为:设备巡检、设备定期养护、设备状态监测、设备状态精密监测、技术监督、设备诊断综合分析(包括设备缺陷统计及故障机理分析、设备异常及故障机理分析、技术难题分析、设备诊断评估分析、设备定期养护技术分析、设备技术监督分析)、设备检修策略评估、设备维修评估。
2.2发电设备维修过程控制程序简图如下:
2.2.1设备综合诊断分析和设备维修建议书的编制
每月25日前,生技部各专业设备诊断组根据设备巡检、设备状态监测、技术监督等工作情况对设备进行综合诊断分析,根据其分析结果、上月维修评估结论以及提案处理意见,综合编制上报月度设备维修建议书。同时根据“设备定期养护工作制度”中所规定的设备定期养护项目和周期,下达设备定期养护月度工作计划,润滑类的定期养护工作通过设备润滑管理系统下发。月度设备维修建议书应包括如下内容:
2.2.1.1设备维护建议
2.2.1.2设备定期养护工作计划
2.2.1.3设备检修建议及相关检修费用、时间估算
2.2.1.4上月维修评估报告
2.2.1.5设备缺陷统计分析报告
2.2.1.6设备状态诊断分析与评估报告
2.2.1.7技术监督分析报告
2.2.1.8设备或系统更新改造的需求和初步方案
2.2.1.9提案调研及建议报告
2.3检修策略的制定
每月28日前,由检修副总主持召开设备检修策略评估会,对设备维修建议书进行综合评估和决策。检修策略评估要按照“安全第一,效益至上”的原则来确定设备的检修策略和检修时间,同时综合决策有关机组的计划消缺安排,从而达到提高设备的安全陛、可靠性和可用率;降低检修成本;延长设备使用寿命;减少环境污染等目的。
检修策略包括状态检修、计划检修、故障检修和改进检修等四个模式,综合称之为优化维修策略。由于A、B、c类设备在可靠性、安全、环保、费用及效率等五个方面的综合评估等级不同,因此可采用不同的检修策略。现阶段,可采取以下的检修策略
a) A类设备主要采用计划检修策略;
b) B类设备以状态检修为主要检修策略,并结合采用计划检修策略;
c) c类设备主要采用状态检修策略。
d) 对一些费用很小且不重要的设备可采用故障检修的策略,如现场照明灯,有备用的小潜水泵等。也可包括一些费用较大,故障后对机组安全运行影响较小,可以充分发挥其效用,延长其运行寿命,以节省资金的设备如皮带等。
2.4设备月度维修计划的编制与审批下达
每月30日前,生技部负责根据检修策略评估会的决策意见,将相关维护建议和选择状态检修策略的设备列入月度维修计划或计划停机消缺安排;将选择计划检修策略的设备列入相应机组的最近一次大修、小修计划中,同时制定目前运行状态下的安全保障措施。生技部各专业将计划分解后通过TMMS系统或以工作任务单的形式经三级审批后下发执行,列入计划停机消缺安排中的状态检修计划要在相应机组停机前三天内下达。
2.5设备月度维修计划的执行
2.6月度设备维修评估
每月24日,各专业主管主持召开专业会,对月度维修计划的执行情况进行评估。维修评估的内容应包括:
a) 修前和修后设备运行性能参数的变化及状态评定
b) 维护建议的执行情况总结与效果评估、费用评估
c) 技术监督有关技术数据的分析
3. 根据状态检修开展的需要,建立以设备信息管理为核心内容的网络化高效运作机制
全面设备维护管理系统(T MMS)实现了设备的基础管理;RBMware数据库加强了机械转动设备的技术管理;状态检修辅助支持系统加强了设备在线、离线数据的分析、管理,对设备的异常数据实现了自动报警和分析的功能;实时数据仓库系统(PI系统)实现了我厂所有在线数据的管理及分析;设备润滑管理信息系统以各种标准为参考依据,实现了设备润滑油脂的有效管理。巡检(点检)管理系统规范了运行和点检人员的日常工作。
3.1实时数据仓库系统(PI)
有关人员通过PI数据库可以浏览机组各种模拟量和开关量,并可以随时进行任意测点的多种趋势分析,其它机组随着技术改造也将可以实现。PI系统主要用于自动采集,存储和显示设备的数据。大量实时数据和历史数据都将在线存储好几年,同时保持数据的原型和精度。PI客户端可以对大量的信息进行处理,实时数据和历史数据经过PI—PrOCeSsBook的处理,以图形,趋势图,统计图以及图表等多种形式显示出来。PI—DataLink提供了PI数据库与电子表格之间的互动连接。目前在PI的基础已经成功开发了我厂机组的性能监测模块、报警模块等。至今,通过PI系统已经及时发现多起设备的故障信息,如2002年7月13—15日,#4机乙循环水泵外观检查正常,振动值也无特殊变化,但通过PI系统趋势图发现电流波动,且有缓慢上升的趋势,又与相同类型运行设备比较,发现电流值不正常,及时进行了精密诊断并停运设备进行检查,结果循环泵转子叶轮护板撕裂。由于故障信息早期发现,避免了电机的烧坏。又如2002年7月28日,#6机B凝结水泵驱动端cRT振动测点报警,最大值230um,并且有继续增大的趋势,及时停运设备。但从PI内测点分析,测点有突发振动大信号,但持续时间较短,另外,分析电机电流曲线、电机内温度测点曲线,变化平稳、正常。因此初步判断为测点受到干扰造成错误信号,热工检查了测点后设备及时投运正常,通过PI排除了一次错误的报警。
3.2状态检修辅助支持系统CBMS
在T MMS的基础上开发了状态检修辅助支持系统(CBMS),加强了设备在线、离线数据的分析、管理,在线数据可通过PI系统自动转入,常规离线数据可通过巡检(点检)系统自动转入PI系统后再自动转入,定期试验数据通过客户端录入方式,基本实现在1个界面下可了解1台设备的所有信息,系统可以自动通过判据库的信息,对数据进行报警检查,实现对异常数据的报警,用户可随时根据系统提供的设备维修历史、异常案例、测点趋势分析图等信息,对报警设备进行故障分析。
3.3设备全面维护管理系统(T MMS)
设备的基础管理主要通过TMMS系统,至1999年12月投入运行以来,逐步完善了物资管理子系统、缺陷管理子系统、检修计划管理子系统、计量管理子系统、十项监督子系统的运行,实现了物资管理、设备管理的现代化。TMMS 最大的模块检修计划管理我们在机组和设备检修中得到了充分利用。
3.4巡检(点检)管理系
采用条形码设备标识牌,掌上电脑及其应用软件,为现场生产设备的巡检(点检)提供实用、高效的信息采集,软件的使用进一步规范了运行和点检人员的日常工作。
3.5设备润滑管理信息系统
充分利用我厂MIs系统,建立设备用油计算机信息库,实现我厂油务管理智能化信息系统。该系统加强了我厂机械设备润滑脂的管理,从而提高转动设备的管理水平。
4 根据生产管理的实际需求,在不断探索,在不断变革、改进中发展状态检修。
4.1加强和规范设备维护工作,推行设备定期养护工作制度。
在生产管理中,设备日常维护工作是非常重要的,设备维护费用与设备检修费用相比,它相对较小,在许多企业也不被重视,设备管理经验告诉我们,设备维护工作是设备管理的基础性工作,对设备可靠性、安全性、经济性影响非常大,不重视设备维护工作,势必影响整个生产维修策略的制定和推行状态检修的效果。我们对设备维修和设备维护的概念进行了区分和界定,设备维修的概念是:确保设备保持实现其设计功能状态的行为。包括设备维护和设备检修。设备维护的概念:也称为设备养护,是指消除设备缺陷(非功能性故障)和影响设备运行状态的外部因素,为保持设备良好工作状态所做的所有工作,包括清洗擦拭、润滑涂油、检查校调、更换易耗附件等。 并通过以设备缺陷和故障长期的跟踪、统计分析为主要手段,结合设备厂家资料,参照设备故障模式,细化和充实了设备定期维护工作内容,实行了《设备定期养护工作制度》,有效的改善了设备健康状况,收到显著的效果。符合成本一效益的原则,实行该制度对于状态检修的积极意义在于:
1)良好的设备维护工作可以阻断设备某些故障进程,根据设备状态变化的P—F图可以看出,设备故障的出现有着一个状态变化的过程,故障起因有正常因素(如老化、渐进性磨损等),也有非正常因素,(如 缺油、环境温度急剧升高或降低等等设备运行条件的失去)。设备定期养护在消除设备故障起因的非正常因素方面起着不可替代的作用。
2)消除影响设备状 态急剧劣化的危险因素。在许多发电企业,点检员或状态检测人员的配置是有限的, 设备的巡检工作仅有点检员和运行人员来完成,势必造成设备防护体系的薄弱。有维护人员进行的设备定期养护工作可以起到增加一道设备防护体系的作用。
3)有效延长设备的使用寿命,缺乏养护的设备其使用寿命大打折扣,比如我厂的铅酸蓄电池,由于养护 工作细致、到位,其平均寿命均在11年以上,如果维护工作不到位,其运行寿命将普遍缩短3—5年。
4.2完善设备状态诊断管理制度,推行以状态诊断为设备管理中心的维修管理机制。
设备状态诊断管理制度是邹县发电厂设备管理工作中的一项基本制度,该制度规定了全厂各有关部门在设备状态诊断工作中的责任和权限,以及状态诊断工作实施的业务流程。以及实施状态监测的设备范围、各部门在实施状态诊断管理中的职责和权利、设备状态监测工作内容、监测分工、设备状态信息管理、设备状态诊断分析与评估、设备维修建议书的编制和内容要求。其中,生技部各专业要针对各自专业设备的特点制订相关的设备状态诊断标准,明确各种设备的状态参数、监测标准、监测工具和监测周期等内容,并依据该标准严格开展状态监测工作。要依据本专业的设备状态诊断标准制订状态监测标准化作业细则,并严格执行。监测中要真实记录设备的状态参数,并利用计算机建立相应的状态参数数据库。各专业状态诊断组要充分利用PI系统,加强设备状态参数的在线趋势监测。根据参数趋势的变化情况,及时采取和加强状态监测手段和周期。各专业状态诊断组在状态监测过程中发现问题,在进行充分分析的基础上,可提请精密诊断中心对设备实施精密监测。精密诊断中心要建立设备状态精密监测标准化作业细则,对重要设备要制订定期监测周期,并严格按规定实施监测。在接到要求进行精密监测的申请后,要及时安排实施,并向申请单位出具精密监测诊断报告。对诊断结果显示需要检修,但暂不能停运设备,应进行重点跟踪监测。技术监督部门在技术监督负责人的指导下按照管理要求进行技术监督监测工作。
4.3检修质量和状态诊断的统一管理:
检修质量管理作为设备管理一项重要内容,有着非常重要的作用,设备检修质量监督对设备检修工艺和检修标准有着导向作用和约束力,邹县发电厂的做法是状态诊断工同时要负责所管理设备的质量监督工作,进行设备全过程管理,使状态诊断工成为真正的设备主人。这种做法尤其适用于老厂,对于老厂设备状况较差,设备治理任务较重,实行状态检修初期,并不是所有设备的检修周期都要延长,根据设备状态诊断评估结果会使不少设备的检修周期在缩短,在一定时期内检修工作量和费用甚至是增加的。这种情况也为状态检修的推行带来了一些阻力。状态诊断工作为质检员,可以有效的保障设备治理效果,并能从设备管理的角度,对设备治理工作提供治理费用低、治理效果好的建议,更有利于保证治理后的设备进入其正常老化的状态变化过程。良好的设备基础是实行状态检修需要的外部条件,通过设备治理的控制,最终极大地促进状态检修的发展。
4.5新机构的设立与新老机构优化配置:
为全面提升状态检修整体运作的效率,尽快提高精密检测技术水平,充分发挥精密诊断技术优势,对设备诊断与精密诊断进行了剥离和分工。2001年底到2002年一年的人员准备和培训,先在生技部内部组建精密监测小组,从机、炉、电专业抽调4名状态诊断工进行精密仪器状态监测的学习,2003年5月正式设立生技部精密诊断中心。对各专业状态诊断组提供专业化的技术支持。精密诊断中心设主管1人,负责整个诊断中心工作;振动监测分析1人,负责6台机组辅机振动监测分析和6台主机在线振动分析;油液监测分析1人,负责全厂润滑油管理系统管理分析和辅机油液监测分析;马达监测分析1人,负责马达辅机电流、磁通、温度、轴极电压电流和№torstatus智能状态监视器数据采集分析;红外监测分析1人,负责全厂红外监测、流量监测和真空系统泄漏监测;另外设性能监测分析2人,负责节能指标评价体系系统(性能在线分析)、预热器漏风在线监测系统、飞灰含碳量在线监测系统的在线监测分析和主辅机性能试验。
5实施成效简介
在设备可靠性和和等效可用系数方面:今年以来,全厂设备可靠性保持了较高水平,实现9个单机安全连续运行100天,#1机组技改性大修 后已实现连续无故障运行269天# 3机组技改性大修后已实现连续无故障运行389天;#4机组检查性大修后已实现无故障连续可用206天。今年1—10月份,全厂辅机可用系数完成93.31%,其中:有大修机组82.67%,无大修机组98.28%。五大辅机可用系数完成情况分别为:磨煤机93.46%、给水泵92.11%、高加95.58%、送风机94.07%、吸风机93.97%,今年卜10月份,各台机组主要辅机等效可用系数完成较好,均高于华电集团的优秀企业标准考核值。
设备诊断方面:通过各专业诊断组对设备的检测和分析,是设备检修和维护工作有的放矢,极大地减小了维修工作量,通过下发检修工作单,消除了数以千计的设备缺陷,进行了必要的设备维修,确保了设备安全运行。
精密诊断方面:对我厂近期1年内的监测情况统计,振动监测分析共提供振动异常信息33次,帮助专业解决重要问题和进行动平衡处理16次。电机监测分析利用振动监测技术发现13例异常信息,利用电流监测技术发现2例异常信息,利用磁通监测技术发现5例异常信息,利用马达智能监视器发现6例异常信息,为专业安排检修处理提供了可靠依据。利用红外、漏量监测技术发现98例红外热像异常信息和2例真空系统严重泄漏信息;利用油液监测协助确认故障信息3例;性能监测主要是进行了各种在线系统监测分析和各种热力试验。
5.1仪器应用情况
5.1.1红外热像仪
红外成像技术是利用现代高科技手段,在设备不停止、正常运行、无接触的情况下,检测设备的运行状况,通过对设备表面温度及其分布的测试,诊断设备外部或内部的缺陷,确定设备的状态及异常部位的确切位置,长期的观测分析就可以将部分事故检修转为预见性检修,实现设备的状态检修。红外技术是设备实行状态监测最直观、最有效的方法之一。使用红外热像仪可以得到电气设备、阀门、保温、电动机、轴承以及处于探测器温度范围内的任何设备的热像图,可以解决许多其它检测手段无法实现的作用。
红外热像仪于1999年购买,目前已经成功地应用于各个专业,发现了大量设备隐患,是邹县发电厂在设备状态检修方面最有成效的新技术应用;发现的设备缺陷类型主要有:高压设备接头发热、变压器箱体涡流损耗、锅炉汽机方面的问题、阀门保温、高压电机弓I线发热、端子排端子发热、电路板发热、电缆鼻子发热等。另外热像仪也成功的应用于高压绝缘子的检零、避雷器在线检测、开关内部触头的间接检测等。主要案例如5号炉自投产以来,B空气预热器上轴承漏灰、漏热现象十分严重,在大、小修中都没处理好。在一次5号炉临修前,通过红外热成像仪从多个角度检查漏风情况,并进行认真分析,找到了确切的泄漏点,解决了漏风问题,使空气预热器上轴承温度由临修前的80℃下降到了47℃。又如在4号发电机改造定子铁损试验中,首次应用红外热像仪监测发电机铁芯温度和异常情况,取得了很好效果;在电缆接头方面,我们通过热像仪定期检查电缆中间接头和接线盒外三相电缆温度,把电机因接头过热事故减少到了最低限度,如通过热像仪发现社1炉甲排电机接线盒外电缆温度达到130多度,及时停电检修,避免了重大事故;定期通过热像仪对保护端子排、电路板进行检测,可及时发现隐藏的隐患,避免很多重要电路板的损坏及设备的跳闸,如2001年4月1日,利用热像仪检查系统时发现#3机热工社2热控屏4MK接线端子有过热现象,最热点温度为154.3℃, 相对温差94%,为重大缺陷。由于该电源故障将直接造成#3机组跳机。于是我们每天进行发展趋势跟踪。2001年4月28日过热现象有进一步的发展趋势,最热点温度发展到159.3℃,相对温差94.5%,2001年5月13日过热现象迅速发展,相对温差达到97.5%,为紧急缺陷。2001年5月13日下午,经过认真分析论证,采取了并联导线分流的方法,跨接两根导线,导线两端使用鄂鱼夹固定,由于跨接导线的分流,过热端子的温度缓慢降低至80度左右稳定。2001年7月6日,利用社3机组停机热备用期间,及时彻底对过热部位进行了处理,处理后的端子温度低于40度。如果不及时发现和果断处理,电源端子很容易烧断,将造成#3机组停机,为企业造成重大损失。在锅炉保温和高温、高压管子泄漏方面,红外诊断技术也发挥了很大的作用。
5.1.2机械分析仪
机械分析仪是csI诊断仪器中的一种,它用于采集旋转设备振动值(振幅、振动速度、振动加速度)、轨迹图、相位、轴电压、轴电流等并能够用频谱显示出来;与之配套的软件是RBMware(Sol‘tware foi。Reliability-Based Maintenanee以可靠性为基础的维修管理软件),目前,已经建立全厂170台辅机的振动数据库,定期测量点达3060个,主要利用2120定期采集设备的振动、温度、轴电压、轴电流等,然后上传至微机通过RBMware软件进行分析,RBMware加强了机械转动设备的技术管理,可对2120机械分析仪采集的数据通过频谱、时域波形、轨迹图等多种方法进行综合分析,提取有关的故障特征信息,并结合各参数的发展趋势,以便及早发现设备早期故障症状,避免设备故障的发生。主要诊断的故障类型有质量不平衡、不对中、转子偏心、轴弯曲、共振、机械松动、摩擦、滑动轴承故障、水力学和气动力学故障、齿轮故障、电机故障、皮带故障等。目前已经发现很多设备隐患并诊断出很多设备故障原因。如6号炉一次风机振动大,通过212 O分析仪采集数据和RBMware软件进行分析,判断为设备存在不平衡,经热试组加装平衡块后,设备的振动速度由6.58 mm/s下降到1 mm/s以下。又如5号B开式泵振动很小,运行也无很大异常,从通常情况看这种设备没有问题,但精密诊断小组成员从设备频谱、时域波形、轨迹图等中发现了设备异常信息,经认真验证分析,最终推断出5号B开式泵驱动端轴承存在磨损缺陷或轴承机械松动,利用设备切换时解体检查证实了判断的正确性。又如1号炉丙排粉机日常诊断数据良好,但通过机械分析仪采集的数据分析,发现1号炉丙排粉机叶轮侧轴承存在隐患,通过1号炉丙排粉机叶轮侧轴承水平方向振动频谱图,分析各振动尖峰值,发现该处轴承外圈故障频率(.BPFO)及其倍频出现,说明轴承外圈出现了故障现象。同时,倍频两侧均分布有1 x转速频率的边带,说明了轴承外圈故障已严重到一定程度。利用R.BMware软件的轴承故障频率计算功能,可计算出该轴承各故障频率,发现额定转速时轴承外圈l×故障频率为154.10Hz。对照频谱图中各振动尖峰值,可以看出频谱图出现的轴承外圈故障频率,利用RBM软件中的PeakVue技术,对该轴承水平方向振动情况进行测量,从频谱图中可以看出,1kHz频率采集范围以内,能够出现的1~6 x轴承外圈故障频率全部出现。这就从另一方面证实,该轴承冲击能量出现且较大,轴承外圈故障严重。2002年9月,1号机组大修, 1号炉丙排粉机也进行了解体,发现风机端内侧轴承外圈出现一径向贯穿性裂纹,该缺陷的发现,有力地证实了利用先进诊断仪器对该缺陷的早期诊断。另外该设备大修前,利用vm一63手持式测振仪测得的该处振动值为17微米,用手持式红外测温仪测得的该处温度值为32℃,且声音正常。按照我厂设备状态监测标准,该轴承的运行状态是合格的。但此次设备大修解体发现了缺陷的存在,得到了一个重要结论,具有高级诊断技术合成的csl2120机械分析仪能够发现运转设备内部的早期故障,而常规手段却难以做到。
5.1.3马达状态仪
马达状态仪安装在电机负荷侧或非负荷侧水平轴线的两端,通过其内部集成的传感器可连续测试马达十多项重要参数,为马达的状态分析提供了依据,马达状态仪可以实时测量运行马达的振动、分频谐波、磁通量、转速、负荷变化、环境温度、机架温度、温升、定转子边带频率等十多项参数。而且所有的监测量均能以波形显示,便于分析;另外还有O一300赫兹间的振动频谱;0—2500赫兹间的振动频谱;0—200赫兹间的磁通变化状况。马达状态仪采集的参数对于设备的分析非常有用。如振动数据可以诊断马达不平衡、部件松动、不对中等隐患;对Sync(3—8×Ts)参数的分析,可以诊断马达存在着部件松动的问题;对Rotor Bar的分析,可以诊断马达转子是否存在着断条现象等。
我们拥有10台马达状态仪,定期轮换测试马达的状态并通过软件进行诊断分析,以确定马达的状态。目前已经实现马达状态监测的设备数为2l台。目前已经监测诊断出#6炉A一次风机电机振动大,#3机乙前置泵电机负荷侧轴承异音等设备早期故障。
5.1.4油品分析仪
油品分析仪主要包括51 00一2油品分析仪、51 FW 铁磨损分析仪、51Pc自动颗粒计数器、52DV数字式粘度计。通过对运转设备油样的化验、分析,测试油脂的多项指标,如油样的运动粘度、水分含量、介电常数、颗粒度数值、铁磁磨损情况等,并生成三矢量图,直观表现磨损指数、污染指数和化学成分指数的状态,并可显示有关油品参数的趋势,判别油品的使用状态,并可确定设备部件磨损、摩擦、腐蚀、氧化、油品失效、污染等缺陷类型及程度,从而有效把握设备状态,实现对2120测试分析结果的辅助分析。目前监测设备为144台,检测点2 34个,但目前还没有发现设备故障案例。
1)状态检修是建立在准确的状态诊断基础上的,而状态检修诊断的基础是状态检测技术的应用,设备状态评估和状态劣化趋势分析。状态检测技术的应用,需要必要的培训和长时间的经验积累。状态检修能否收到较好的效果,发挥应有的作用,设备状态诊断分析水平是至关重要的,只有坚持积极组织培训、学习,开展设备状态趋势分析工作,积累分析经验,才能逐步提高设备分析和状态评估水平。
2)状态检修是以设备为目标的,实行设备状态检修和机组计划检修存在矛盾。我厂的做法是设备的检修计划是基于设备状态评估分析的基础之上的,检修策略的制定要综合考虑设备的可靠性、在系统中的重要程度、安全陛、机组停运时间等因素进行,目前我厂的机组检修计划项目均有设备的状态诊断分析报告的支持。
3)状态检修赖已存在的基础状态检测技术很强,需要高的人员素质,一般企业的人员素质达不到要求,严重影响状态检修的开展和难以取得实效。我厂针对这个问题,进行了专业化分工,成立精密诊断中心,设专人负责相关精密检测仪器的学习和使用,通过专业化培训,持证上岗,使精密检测仪器充分发挥作用,有效地提高了设备状态检测水平和设备状态评估的准确性。
4)开展状态检修工作,需要检测内容多,投资大,存在一定风险,要能熟练地运用于设备维修还需要长时间的经验积累。尤其是老厂,有自己的检修队伍,如果废除原有的一套管理机制,会对设备的可靠性和安全性带来很大的影响。我们认为状态检修不仅仅是一套技术,而且是一种先进的管理理念,符合以“网厂分开、竞价上网”为主要内容的日益深化电力体制改革的需要,符合降低生产成本,提高经济效益,增强市场竞争力,促进企业长远健康发展的需要。运用这一先进的管理理念,结合自己的实际情况,以推广状态检测技术为先导,分阶段、分层次地逐步开展工作,待状态检测技术和诊断技术逐渐成熟后,具备替代原体制中检修部门中的设备检测功能后,在生产管理体制上作相应的改革,为状态检修工作的长远的发展提供管理支持,期间要保持新旧体制的平稳过渡,采用新的过渡的管理模式,我们称其为优化维修管理模式,其总原则是:实施检修成本效益管理,即以合理的维修成本,维持和改善设备的可靠性、经济性、有效延长设备的运行周期和运行寿命,有效延长检修间隔,减少检修时间,提高设备可靠性和可用系数,减少工作量,延长设备寿命,降低运行、检修费用,改善机组性能,最终达到降低成本,提高经济效益的目的。这也是企业长远健康发展的必由之路。
开展状态检修工作,既要不断提高设备状态诊断水平,又要在企业内部形成一个适合状态修工作的良好机制,通过邹县发电厂的实践可以看出,基于状态检修理念的优化的维修管理模式是目前较为成功的管理模式之一。我们将在今后的工作中重点做好以下几方面工作,继续推动状态检修工作的发展,不断降低生产成本,提高经济效益,增强市场竞争力,促进企业长远健康的发展。
1. 进一步加强组织协调和指导,把状态检修工作推向一个新水平;
2. 积极运用先进的状态检测技术,丰富检测手段。加强技术人员综合素质培训,特别是技术应用和管理方面的培训,不断提高故障诊断准确性;
3. 健全完善有关管理标准和工作制度,使各级技术人员的分工更细化,责任更明确;
4. 重视状态检修有关管理软件的整合开发、应用工作,提高整体运作效率,全面发挥其在状态检修中的 作用;
5。 逐步学习和应用设备寿命管理和预测技术和专家系统,充分调研拥有该先进技术的大学院校、科研机构和相关企业,积极探索主机的状态检修。
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