火电厂设备状态检修

火电厂设备状态检修
——状态检修中的管理和技术问题
黄树红
　　［摘要］　论述了火电设备状态检修中的数据综合管理、检修风险分析与决策、备件管理、人员组织等管理，解决了实施状态检修中的基本管理问题和技术问题，以满足电力生产体制改革和电力发展的需要，寻求符合国情的最优检修方式。
　　［关键词］　火电厂；状态检修；设备维修
　　［中图分类号］　TM621；TP206　［文献标识码］　C　［文章编号］　1006-3986（1999）01-0052-05
Equipment Condition Maintenance in Thermal Power Plant
——Management and Technological Problems
in Condition Maintenance
HUANG Shu-hong
（Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China)
　　Abstractata comprehensive management,maintenance risk analysis and strategical decisions,spare parts and personnel organization management in condition maintenance were introduced in this article,and some solutions to management and technological problems during the execution of condition maintenance were given.In order to find out an optimised maintenance method which conforms to national conditions and meet the need of development of electric power industry and the reform of electric power production system.
　　Key words:thermal power plant；　condition　maintenance；　equipment maintenance
1　状态检修中的管理问题
1.1　数据综合管理
　　要实行状态检修，必须要有能描述设备状态的准确数据。也就是说，要有大量的有效信息用于分析与决策，这就涉及到状态数据的综合管理。现代数据综合管理的概念是数据库和分析系统的有机结合。状态检修数据管理的基础是一系列的数据库，包括运行记录、设计数据、检修历史记录、设备状态监测与诊断数据、机组性能分析数据等。正确完整的技术数据是状态检修的基础。因此，结合电厂管理信息化的建设，建立状态检修计算机管理信息系统(MMIS)是推行这一体制的基础性工程。
　　图1表明了数据对检修决策的作用，可见数据管理的基础地位。

图1　基于数据的检修流程图
　　实用的MMIS系统的功能与内容至少应包括：工作单签发、预防／预测检修进度跟踪与测算、事故检修的申请与记录、状态监测与故障诊断分析记录、状态检修的测量数据与所用的准则和报警值、设备维修历史数据、同行业的经验、备品库存记录、技术工人的技术档案以及状态检修与事故检修的成本资料、与实时状态监测故障诊断系统的接口、与检修决策专家系统或与网络中类似系统的接口等等。
1.2　检修风险分析与决策
　　状态检修的决策是建立在各种科学分析之上的，其中的重要根据是检修风险分析结果。火电厂检修风险分析包括：推迟检修或不检修以致设备发生故障的风险分析、故障或事故带来的人身安全风险分析和资本资金风险分析、停机检修对电力生产的影响以及经营风险的分析、检修中人员安全及费用风险分析等。在进行风险分析时，会碰到许多不确定性因素，因此如何合理的分析检修风险，进行检修决策是摆在管理者面前的重要课题。
　　风险分析源于可靠性理论，是一种基于概率的分析方法。利用故障树分析(Fault Tree Analysis)、事件树分析(Event Tree Analysis)或逻辑树分析(Logic Tree Analysis)等手段，可以了解火电厂设备及其装置这类复杂系统的故障模式、故障影响因素、影响重要度和敏感度、故障传递关系、风险扩散途径等，进而开展风险损失评估，得到决策的依据。风险分析决不仅仅意味着给出一个或几个数值，同时要考虑的重要因素还有人们对风险的认识，比如社会影响和公众的接受程度等。
　　火电厂检修决策中，风险分析和预测要考虑的问题是：
　　复杂系统的不确定性及状态信息不完备性；
　　检修对火电厂机组乃至整个电力系统可靠性的影响；
　　延长设备或部件寿命带来的系统可用率降低风险；
　　检修的效益风险；
　　检修或不检修可导致的人身、财产风险等。
　　检修风险的分析方法很多，常用的主要有初步危险分析(PHA—Prime Hazard Analysis)、失效模式与影响分析(FMEA—Fault Mode and Effective Analysis）、致命度分析(CA—Criticality Analysis)、故障树分析(FTA)、事件树分析(ETA)等等。
　　风险分析是决策的基础，检修决策是目前实施状态检修最为管理层关心的问题。检修决策的内容实际上也是检修工作的基本问题，即：
　　是否检修；
　　何时检修；
　　检修什么；
　　如何检修；
　　如何进行检修保障；
　　如何评估检修效果。
1.3　备品备件管理
　　检修中的设备部件更新、更换工作需要备用品的及时供应。检修中所必须用到的特殊或专用设备以及工具也应该随时满足需要。解决这一问题的传统方法是在火电厂储存大量备品备件，造成许多不必要的资金占用和管理维护方面的人力、物力浪费。
　　按状态检修推行备品备件管理的内容有：
　　(1)　备品分类管理
　　常备品：故障较多的部件或使用最多的更换品。
　　非常备品：主要是指那些几乎不突然发生故障的定期更换品。
　　从经济的角度来看，最好是不储备常用品。但为了缩短突然发生故障造成的停机时间，有必要储备一些常备品。非常备品则应减少。当然，如果有集中检修公司进行服务，火电厂备品备件的储备压力可以大大减少。
　　(2)　合理选择备品储存模式
　　行业共享储存：如一些昂贵的、较少用到的、或专用的设备、器械、备品备件等。
　　制造厂供货：如大型成套设备等。
　　企业自己储存：常用的标准件、小型设备或部件。
　　(3)　按备品类型决定最佳订货方式
　　订货点方式(定量定货方式)：当库存量下降到一定数量(即订货点)时，即补充订购减少的备品。
　　定期订货方式：按一定订货周期订货，但每次订货都要通过现有的库存量、已经订货尚未到货的数量、以及预计的消耗量来计算订货数量。
　　使用量订货方式：确定一定数量的最高库存量，只补充每次用掉的数量。
1.4　检修人员
　　高素质检修人员(包括检修管理人员、技术人员和检修工人)是状态检修能取得成功的关键。状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在3个方面：
　　（1）　掌握状态监测和故障分析的手段，能综合评价设备的健康状态；
　　（2）　参与检修决策，能制定优化检修计划和检修工艺；
　　（3）　有丰富的检修经验和高超的检修技术，做到修必修好。
　　培养具有这样素质的检修人员需要花很大的力气，而且已不能靠师傅带徒弟的培养方式实现，检修人员必须接受正规的基础和专业教育。
　　目前火电厂实施计划检修采用的是以管理人员、检修技术人员和专门检修员工为主的人员组织形式。从人员配备来看，检修人员在电厂是必不可少的，特别是在处理紧急事故和大修、小修时更是如此。但是这样的人员组织方式对推行状态检修或优化检修并不是最佳的，往往暴露出人力资源浪费、组织结构臃肿、工作效率不高等问题，不能适应市场的激烈竞争。因此，一些新的、有活力的管理形式应运而生，如行业性的集中检修公司等。此外，一些发达国家采用的瘦型检修管理方式也是值得借鉴的。
　　所谓瘦型检修管理(Thin Maintenance Management)实际上是建立在高素质人才和信息管理基础上的一种机构精简的检修管理形式。其基本原理是将检修工人、备品管理、检修管理等融为一体，以减少中间环节的影响，使检修部门的快速反应能力加强，提高质量和生产率，降低生产成本。
　　在电厂传统的检修模式中，运行人员是不参与检修工作的。但从状态检修及其发展看，目前运行与检修严格分工的做法将发生变化。状态检修要求运行人员与检修有更多联系，因为运行人员对设备的状态变化非常了解，他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。这样做的优点是：加强运行部门的责任感；取消不必要的环节，精简机构，节约管理费用；迅速采取检修措施，消除设备缺陷。当然，要进一步扩大运行人员参与检修的范围，需要对运行人员进行专门的训练。
1.5　优化检修计划
　　检修计划是从电厂设备的安全、经济与健康状况等要求出发，确定检修的对象、时间和组织实施的一种方案。在状态检修体制下，火电厂机组检修计划的拟订过程示意图如图2所示。

图2　状态检修计划拟订
　　按状态检修的要求来编制电厂设备检修计划，有可能做到：
　　取消不可行的检修计划项目；
　　取消或改善效果差的项目；
　　增加检修项目以处理被忽略但是重要的故障模式；
　　修改检修的频度；
　　用效益好、耗费少的状态检修代替昂贵的大修工作；
　　更好地实现可靠性和费用最优要求。
1．6　状态检修技术经济分析
　　状态检修的一个重要特点就是依靠技术经济分析进行决策，有针对性地按项目和诊断结果的检修取代了以往的带有盲目性的强制计划检修，其结果是减少了不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损失，减少了过剩维修，提高了维修工作的效率，增加了机组可用率，节约了大量检修费用。
　　状态检修要能够实施并取得成功，除了完善的技术手段外，必须有科学的技术经济分析为决策提供依据。状态检修技术经济分析都是一些复杂问题，需要借助优化数学模型来解决。主要内容如下：
　　（1）　有限时间范围内，设备的运行费用随使用时间而增长时的最优检修时间的确定；
　　（2）　设备的可靠性降低和故障风险随使用时间而趋于容许极限时的最优检修时间的确定；
　　（3）　总费用最低的设备最优检修间隔期确定；
　　（4）　为了使停机时间最短，对可能发生故障的设备的最优预防性检修隔期确定；
　　（5）　使总费用最少，对一些只能通过检查才能确定其状态的设备的最优检查计划制定；
　　（6）　设备的最优检修费用限额确定；
　　（7）　维修工作组与维修机械的最优配置确定。
　　采用状态检修将取得巨大收益。但是，状态检修的推行需要较大的初期资金投入，投入量取决于电厂的实际情况和实施状态检修的范围。需要说明的是，这种资金投入并不意味着增设大量昂贵设备，而是充分利用电厂原有仪器设备，加上一些核心新技术的应用而形成一套状态检修方法。美国EPRI—M&D工作经验表明，在实施状态检修时，采取正确的工作方法比收集更多的数据更重要，对设备的某一部分进行彻底的状态分析比对所有设备进行简单监测更重要。
　　实施状态检修的初期工作量(如调查分析，人员培训等)也是比较大的。对某些设备、某些情况来说，还需要具体分析采用状态检修策略后是否能取得预期效益，这样才能真正使状态检修取得成功。

这个～～感觉没说啥啊