1、全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 管理1以点检定修制为基础的状态检修在珠海电厂的实践与发展廖海东 1 蔡树波 1 廖志伟 2 彭 飘 2(1 广东省粤电集团有限公司珠海发电厂 广东 珠海 519050;2 华南理工大学电力学院 广州 510640)【摘 要】结合珠海电厂设备检修管理体制和管理平台,以及状态检修的发展状况,阐述了以点检定修制为基础的状态检修在珠海电厂的实践与发展,并举例说明。【关键词】设备检修管理 点检定修制 状态检修1 电厂实施状态检修的背景随着发电机组不断向高参数、大容量、高度自动化发展,设备维修费用逐渐升高;与此同时电力工业改革的发展和需要与竞价上网方
2、案的推行,逐步降低发电成本已成为各电厂的竞争关键。通过采用一系列维修优化和管理新技术,将明显提升设备管理的水平,已在国内电力行业形成共识。在电厂的检修体制中,长期实行以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制,大修、小修、临修的间隔、规模、人力物力等都是根据经验做好的安排。随着设备的多样化和复杂化,有些设备因为预想不到出现维修不足,有些维修过剩,造成临时性的检修频繁等。加上随着电力行业的市场化改革,对维修成本的控制要求也越来越高,提高设备的可靠性、对设备进行针对性维修和降低维修成本就显得非常迫切。在这种情况下,珠海电厂大力推进设备管理现代化和信息化建设,在点检定修制的基础上积极开展状态检修,保证
3、了 2 台 700MW 机组的安全、经济、稳定运行,各项经济和技术指标居全国先进水平。2 状态检修的定义和内涵设备状态检修是根据先进的状态监视和诊断技术以及可靠性和寿命预测等手段提供的设备状态信息,来判断设备的异常和预知设备的故障,在故障发生前进行的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。状态检修是随着管理水平提高和科学技术进步而发展起来的先进维修方式。它以设备的当前实际工作状况为依据,而非传统的以设备使用时间为依据。从理论上说,状态检修是比预防性维修层次更高的检修体制,是集预知维修、预防性定期检修、事后维修、以可靠性为中心的检修方式为一体的优化检修方式。这种维修方式以设备当前
4、的实际工作状况为依据,通过高科技状态监测手段,识别故障的早期征兆,对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断,从而确定各机件的最佳维全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 管理2修时机和方案。状态检修是当前耗费最低、技术最先进的维修制度,它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。3 珠海电厂设备检修管理体制的建立和完善3.1 成立检修管理组织机构珠海电厂成立了设备部,主要负责设备的基础管理和检修维护管理,以及物资仓储管理,其检修管理职能主要为:负责电厂设备的检修、维护、消缺、评级和设备大小修、技改工程管理,对设备维护、大小修实施全过程控制。负责健全
5、、完善各种基础资料、图纸、台帐、记录的整理归档和总结上报,负责所辖设备外委工程的管理控制。所使用检修器具的维护、保养、检修文件保的维护、修正和监督执行,检修规程编写,材料、备品备件的验证、标识和防护,以及检修过程中的环境因素和危险源控制。对机组检修项目、工程项目和科技项目实施三级验收管理,生技分部作为厂级验收管理部门。3.2 健全设备检修管理制度珠海电厂在 20022003 年度依据 GB/T 190012000质量管理体系要求 、GB/T 240011996环境管理体系规范及使用指南 、GB/T 280012001职业安全健康管理体系规范标准,结合本厂实际情况,制定了很全面的管理标准,实现三
6、标一体化,通过认证。于 2004-2005 年度,推行南非五星 NOSA 安健环管理体系,并实现三标与 NOSA 的有效融合。珠海电厂已形成了一套融故障检修、预防维修(PM) 、点检定修(TPM and TBM) 、可靠性维修(RCM) 、状态检修(CBM)于一体的优化的综合检修模式,设备检修管理制度主要有:设备缺陷管理标准 、 设备管辖分界管理标准 、 设备检修全过程管理标准 、 设备检修质量验收管理标准、 设备异动管理标准 、 项目控制管理标准 、 设备管理控制程序 、 设备检修控制程序等等,各项制度内容翔实,切实可行。4 以点检定修为基础的状态检修的数字化管理平台4.1 强化设备基础管理
7、工作 ,是实现状态检修的必要基础强化基础管理,推进企业设备管理现代化和计算机应用,利用先进的信息化手段,不断提高设备管理水平成为珠海电厂设备管理工作的主要目标,也是实现状态检修的必要基础。珠海电厂检修管理建立在 RCAM 资产管理系统平台上,实现设备长期安全运营、高效检修维护、降低成本。珠海电厂充分发挥企业资产管理系统(RCAM)的核心作用,为企业生产和经营提供科学平台,规范设备基础管理工作。RCAM 作为设备管理的平台,在设备台帐管理、缺陷管理、预防性维修管理、点检管理、大小修管理、状态检修管理、物资采购管理、外协修理及验收管理、仓储管理、预算管理等方面得到了全面和深入的应用。该系统完善了位
8、置和设备编码体系;建立资产技术规范模板,全面采集设备台帐数据,保证了数据的准确性、规范性、完整性;在 RCAM 系统内实现工单策划、审批、执行、完工汇报流程化,得到进一步优化,实现计算机闭环管理;通过位置和设备编码,可查询到设备的维修历史;建立设备故障代码体系,统一了设备故障的现象、原因及解决措施的定全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 管理3义描述,在此基础上通过历史数据分析,可较快判定某一设备的故障原因及最优化的措施方案,并可进一步优化检修策略,针对性地制定预防措施;结合 NOSA 在 RCAM 系统中建立了标准化的安全危害、危险物料、危险预防措施、安全隔离,形成完整安全
9、体系,贯彻落实安健环理念;检修文件包通过 RCAM 系统实现数字化;设备点检与 RCAM 系统精密集成,强化了点检定修制,为状态检修夯实了基础;完善构成成本要素数据、维修成本核算,实现预算管理;全面优化各项业务流程,健全业务报表和关键性能指标(KPI) 。4.2 加强检修维护管理,推行点检定修制,状态检修得到全面实践和发展珠海电厂建立了完善的设备检修维护质量保证体系和质量监督体系,实施检修维护全过程管理,对设备检修质量按程序进行严格验收和考核。设备维护管理实现专人负责制,做好定期维护和预防性维护的作业策划工作,设备管辖分工细致。积极推行检修管理文件制度,内容全面翔实,编制科学。各种检修原始记录
10、、图纸等资料齐全、准确,及时归档,并实现 RCAM 内的数字化。现正进行工程图纸数字化工作,将实现与 RCAM 系统的有机融合。点检系统与 RCAM 系统做到有机结合,确切落实点检定修制。全面合理地制定了点检标准、周期、方法,点检仪具有测温和测振功能,通过接口程序,可与 RCAM 系统进行通讯,完成点检任务的下载和点检数据上传。这样点检数据与设备、备件、缺陷、工单等数据都在 RCAM 一个平台中,有利于数据的整合利用,避免形成信息孤岛,而且降低投资成本。方便快捷地获取设备状态信息,建立设备健康档案,多角度分析设备状态的变化趋势及设备故障点,包括趋势分析、振动分析、故障诊断等,评价设备状态,提出
11、检修建议,实现基于设备健康状态的状态检修,提高设备安全系数,减少维修费用,提高效益。充分挖掘数据的深层次利用,进行了相应的的报表开发。通过推行点检定修制,状态检修得到全面实践和发展。4.3 完善和改进完善相关各项管理,促进状态检修的发展在设备管理上注重提高企业安全生产和节能降耗的水平。珠海电厂自主研发生产数字化管理系统 E-PLANT 采用的 openPlant 实时数据库系统,实现了与现场各主控、辅控系统的数据集成,为企业的各种应用系统提供了实时、完备、可靠的生产数据,并具备了生产过程回放、设备运行状态统计、报表自动生成等实用功能;该系统还能够根据各机组的热力性能和设备状态进行实时监测与分析
12、,计算出各能损指标的数值,实现节能降耗。此外强化技术监督管理,从工程设计、设备选型、主要设备的监造验收及安装、调试、运行、检修、技术改造等整个过程实行全方位全过程的监督管理工作。重点技改和工程项目管理制度健全,并开发了工程管理系统,使全厂所有科技、技改、紧急维修、临时工程等从立项到审批、方案、合同、招投标、进度、验收、付款、结算到项目关闭完全网络化作业并且与 RCAM 系统整合,并实现了即时成本核算。这些管理的完善和提升,大大促进了状态检修工作的开展。5 积极推进状态监测,实现状态检修,提升设备管理水平状态监测是状态检修的基础,而对监测结果的有效管理和科学应用则是状态检修得以实现的保证。5.1
13、 离线监测全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 管理4目前珠海电厂状态检监现有的主要离线仪器有:点检仪及其相关的配套软件、红外热像仪、非接触式红外点温计、点温笔、电流钳型表、卤素检漏仪、氢气检漏仪、测振仪、振动分析仪等。根据设备点检分工原则,对设备的检测点检制定了检测周期、点检标准和点检路线。对检测数据进行分析、汇总,把振动值、红外热像仪的测量结果、油质分析结果、温度值等监测结果合并在报表内。对运行状况有劣化趋势的设备缩短检测周期并进行连续跟踪检测,以便及时发现及早处理,防止事故扩大。另外在机组检修前一般都要求全面检查,为设备的检修提供参考依据;检修后再全面检查一次,以对检修
14、质量进行全面评价,并以此来评定检修质量的好坏。机组启动过程中如有问题也要对其跟踪检测确保机组安全。目前,通过离线定检及离线精密检测在确诊、处理设备异常缺陷方面取得了一定成绩,使设备健康状况日趋稳定。5.2 在线监测状态检修要求在机组设备出现故障之前及时提出检修请求,避免故障停机、事故扩大或不必要的负荷扰动,最大程度地提高机组的运行可靠性。显然,状态检修需要对机组设备的性能参数、运行情况进行连续跟踪和分析。其中一个重要途径就是利用实时监测系统工具获取第一手信息。要实现设备的状态检修,必须掌握设备的状况,了解设备,分析设备状况变化趋势。几年来,一方面对设备进行更新改造和利用先进科学技术,利用设备在
15、线监测装置对设备的参数进行实时状态监测分析,及时了解设备的运行状况;第一时间获得在役设备运行参数,及时分析,抑制事故于萌芽状态,减少损失, “锅炉四管泄漏监视系统” 、 “变压器可燃气体在线监测系统” 、 “全厂工业电视监控系统”等众多科技项目,为在役设备的可靠运行提供有力保障,并通过严格和规范的管理,加强对设备的运行监控、巡视检查、试验分析等等,及时发现设备存在的问题予以处理,进一步提高了珠海电厂状态检修的应用水平。通过这些手段,在设备的运行维护方面充分体现“适时” 、 “主动”的理念,变被动的设备出现缺陷后的消缺为对设备进行主动诊断,发现异常,及时处理,对设备进行状态检修管理。5.3 状态
16、检修的成效对于设备运行或试验中出现的任何异常,设备管理部门组织相关人员进行分析、跟踪检查,提出应对措施。在主观上重视,认真对待,利用一切手段予以确证,一旦确认设备存在异常,必须及时制定有效对策,对其状态进行评估,要么停运消缺,要么对相关系统做出相应调整,确认在有专项安全措施保证的情况下运行。举例如下:5.3.1 发电机状态检修5.3.1.1#1、#2 发电机装设了运行状态监测系统及早期故障检测报警装置如下:a)发电机温度监测系统 b)发电机液体检漏监测 c)转子轴系振动监测d)发电机氢气湿度监测 e)发电机(早期故障)状态监视仪5.3.1.2 发电机运行、维护发电机的监视、调整:严格监视发电机
17、的运行工况,通过集控 CRT 界面及生产数字化管理系统的 ERS 工程师远程监控界面,读取发电机系统各部件、装置、系统的运行工况的实时或历史数据;结合现场就地的定期巡检并分析各项运行参数如温度、流量、振动、氢气纯度、压力、露点等等,做出相关历史曲线对比趋势(如:各线棒温度历史变化曲线,以及与同组线棒温度曲线、冷却水各全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 管理5支路流量、发电机负荷之间的同步或差异趋势变化,等等) ,及时发现隐患及异常。在运行工况波动较大期间(如负荷波动、机组起停)经常检查并跟踪运行状态。对发电机系统的各项设备进行定期检查及切换运行,并定期进行试验(如发电机严密
18、性试验) 。定期巡检各永久性状态监测装置的工作情况及定期操作、切换;记录并分析所监测到的数据。同时还采用的辅助检测手段如在运行中定期通过红外测温热成像仪来扫描检测集电环的运行温度等。发电机的检查:利用了机组的大、小修期间,严格按照国家标准、二十五项反措及厂家规程对#1、2 发电机系统进行各项检查和试验。此外,对照停机前、检修时、启机后各过程的参数数据。通过以上种种手段,实现了对发电机状况的检测、诊断分析与预防。从 2000 年至今,通过运用状态检修管理手段,实施多种有效的监测手段和预防措施,确保了机组维护保养和检修质量,#1、#2 发电机保持了连续安全稳定运行。5.3.2 变压器可燃气体在线监
19、测系统珠海电厂#1、2 主变是施耐德公司生产的大型单相变压器,每台单相变压器配备有一套变压器早期故障在线监测装置,变压器故障在线监测 HYDRAN201 对 H2、CO、C2H4 和 C2H2 四种特征气体进行连续在线监测。从 2003 年开始,#1、2 主变先后出现由于内部引线接头压接处过热故障而停运处理。通过变压器早期故障在线监测装置实现事故预知,再加上离线分析得以判断变压器内部故障情况,及时果断地采取措施,停运处理,避免事故扩大,最大程度减少了主要设备的检修工期,为争取多发电创造了有利条件。5.3.3 红外热成像仪的应用通过应用红外热成像仪对重要设备的重要部件进行温度测量,多次判断出设备
20、在异常运行状况,做到及时处理缺陷。如发现和处理了:220KV 海港甲线 B 线出线套管接头严重超温;01 启备变油枕缺油;#1 主变 A 相中性点套管引线接头线夹烧坏;多次利用热像仪检测判断悬挂绝缘子串污闪的程度;#2 发电机励磁集电环装置局部过热等等。5.3.4 其他:加装了机组故障录波器,具有在线监测功能和事故分析功能;在 220KV GIS 室内安装 SF6 气体浓度实时监测报警装置;建立了全厂工业电视监控系统;加装了锅炉四管泄漏在线监测系统;建立了卸船机远程实时监测系统;对直流系统蓄电池组加装了在线监测系统对 220KV 电缆加装了无线式温度在线监测预警系统珠海电厂已形成了一套融故障检
21、修、预防维修(PM) 、点检定修(TPM and TBM) 、可靠性维修(RCM) 、状态检修(CBM)于一体的优化的综合检修模式。将电厂主要的维修维护工作从基于时间的计划维修转移到基于实际状态的状态维修,成效明显,整个维修任务减少,同时改变现有维修方式的比例:使状态维修占整个维修工作的比例大大提高,计划维修比例降低,而事后维修(故障维修)更是大大减少,降低了维修成本。做到科学地进行检修需求分析和策略制定,合理安排检修项目、检修间隔和检修工期,大大提高设备可靠性、降低企业运营成本。全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 管理66 结束语通过建立在点检定修制的基础上的状态检修的实
22、践,保证了珠海电厂设备运行的可靠性和可用率,降低了生产运营成本,几年来主设备完好率保持 100%,非计划停运次数大大降低,经济效益得到提高。随着状态检修的进一步发展,状态检修将会成为发电企业设备可靠发供电的强有力保证,成为实现“提高设备可靠性、降低维护费用、节能降耗、成本最小化的目标”的强有力的支持,大大提高企业经济效益和市场竞争力,有力地推动企业的发展,在当前发电市场竞价上网的形势下意义深远。参考文献:1 信江艳、董杰、陈代川.企业资产管理系统(EAM)设计与实施.中国铁道出版社.2005 年 7 月第一版2 黄雅罗、黄树红.发电设备状态检修.中国电力出版社.2000 年 7 月第一版3 电力设备实施状态检修.中国华北电力集团公司生技部、国家电力公司电化教育中心.1999 年 3 月第一版作者简介:廖海东(1972-) ,男,湖南耒阳人,工程师,工学学士,从事大型火力发电厂电气专业技术管理工作。工作单位:广东省粤电集团有限公司珠海发电厂单位地址:珠海市金湾区南水镇邮 编:519050E-mail: