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0刖目長期以來電力系統(tǒng)一直采用定期檢修的管理方式。隨著機組容量的增大和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種檢修管理方式己越來越不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，電廠管理正在向狀態(tài)檢修模式過渡。 狀態(tài)檢修，又稱預(yù)知性維修（PDM），是新近發(fā)展起來的、多門學(xué)科綜合在一起的一門技術(shù)，是指利用先進儀器和設(shè)備對機組狀態(tài)進行實時監(jiān)測和診斷，根據(jù)機組實際情況合理安排檢修項目和時間，從而使檢修工作做到有針對性，達到降低檢修費用、減少設(shè)備非計劃停運時間和延長設(shè)備使用壽命的目的。 1986年美國國家電力研宄院（EPRI）所屬的監(jiān)測與診斷中心（M D）在美國的費城成立。該中心在艾迪斯通電廠開展了狀態(tài)檢修工作，采用40多種監(jiān)測診斷技術(shù)對該電廠的設(shè)備狀況進行評估和論證，經(jīng)過一段時間的努力取得了明顯效果。據(jù)統(tǒng)計原來需4~5年大修的汽輪機，現(xiàn)在己延長到6~8年，檢修時間由原來的8周減少到4周，延長設(shè)備壽命10%~15%，提高運行能力10%~30%.上世紀90年代中期，我國提出了在電力系統(tǒng)開展狀態(tài)檢修的設(shè)想，并在國內(nèi)幾個電廠進行試點，取得了一定成績。 本文結(jié)合國內(nèi)外電力系統(tǒng)汽輪發(fā)電機組及其輔機狀態(tài)檢修工作開展情況，論述了狀態(tài)檢修現(xiàn)狀，提出了狀態(tài)檢修工作的一些設(shè)想，指出了狀態(tài)檢修工作急需解決的若干問1汽輪發(fā)電機組狀態(tài)檢修常用技術(shù)目前電廠大多配備了一些儀器設(shè)備，可以對機組狀態(tài)進行監(jiān)測，常見的包括振動分析技術(shù)、油液分析技術(shù)、聲發(fā)射技術(shù)、馬達監(jiān)測技術(shù)、閥門監(jiān)測技術(shù)等，下面分別加以簡單介紹。 1.1振動分析技術(shù)振動分析是一項比較成熟的技術(shù)。通常情況下設(shè)備的損壞都會在振動強度上有所表現(xiàn)，因此通過測量設(shè)備振動變化情況就可以對機組狀態(tài)有一個大致了解。 1.2油液分析技術(shù)油液分析技術(shù)是根據(jù)潤滑劑質(zhì)量變化和所攜帶的磨粒特征等來識別機器故障。油液分析包括油品質(zhì)、油污染度、機械磨損等方面的測試。油液系統(tǒng)包括數(shù)字粘度計、顆粒計數(shù)器、色譜分析儀、顯微鏡、油液分析軟件等。油分析和振動分析結(jié)合將大大提高分析判斷效果。 1.3聲發(fā)射技術(shù)火力發(fā)電機組的高加、低加是電廠的主要承壓部件，容易發(fā)生泄漏，影響機組運行經(jīng)濟性。由于高加和疏水冷卻器、蒸汽冷卻器由疏水管道等串聯(lián)，當某處發(fā)生泄漏時，傳統(tǒng)方法很難及時準確地查出漏點。但是應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)卻可以及時發(fā)現(xiàn)漏點。這是因為高、低加管束在高溫、高壓條件下容易疲勞、腐蝕形成裂紋。裂紋開裂前金屬內(nèi)部的晶粒將發(fā)生重新排列及滑移，此時會產(chǎn)生微弱聲發(fā)射信號。當管子金屬應(yīng)力集中維持到一定程度時，裂紋開裂并釋放大量應(yīng)變從國內(nèi)外5開a展修工作i驗i狀Mshlg家t電廠lg得i廣泛用國內(nèi)面工le開bookmark8能，產(chǎn)生很大的聲發(fā)射信號。此后管內(nèi)的高壓流體由裂縫處向外噴射，形成高速射流，高速流體對壁面產(chǎn)生激勵作用和摩擦，產(chǎn)生聲發(fā)射聲波。這些彈性波沿金屬表面?zhèn)鞑�，在遇到界面后發(fā)生反射和折射，最終傳播到進出口水管的管壁板上。根據(jù)信號的有無、強弱可判斷是否產(chǎn)生泄漏及泄漏程度的大小。因此，應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)可以對發(fā)電機組的高、低加進行實時在線監(jiān)測，準確判斷泄漏部位及泄漏時間，為機組實施狀態(tài)檢修提供依據(jù)。 聲發(fā)射技術(shù)監(jiān)測的參數(shù)主要包括計數(shù)率、信號幅度及其分布、頻譜和波形等。 聲發(fā)射技術(shù)同樣可以用于軸承磨損、動靜部件摩擦等故障的監(jiān)測。 聲發(fā)射技術(shù)需要解決的一個關(guān)鍵技術(shù)難題就是如何將聲發(fā)射信號與現(xiàn)場環(huán)境噪音分離開來。如果能解決這個問題，那么聲發(fā)射技術(shù)的實用性將大大提高。 1.4馬達監(jiān)測技術(shù)主要用于對電機電流、磁通、振動的頻譜分析，診斷轉(zhuǎn)子的相關(guān)問題及電氣故障。 1.5葉片和轉(zhuǎn)子應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)葉片故障是造成汽輪機非計劃停機的首要原因。目前國外己有葉片壽命動態(tài)評估軟件，可以用于對葉片壽命進行評估。它根據(jù)葉片尺寸數(shù)據(jù)，計算葉片靜態(tài)和動態(tài)應(yīng)力和振動特性，材質(zhì)性能下降以及蒸汽擾動力的影響。 汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子應(yīng)力及斷裂評估技術(shù)是根據(jù)熱彈性應(yīng)力和斷裂力學(xué)基本理論，計算轉(zhuǎn)子在不同工況下的溫度及應(yīng)力分布，指導(dǎo)機組開機和帶負荷過程，并推算轉(zhuǎn)子壽命。 1.6閥門監(jiān)測技術(shù)通過閥門上安裝的應(yīng)變計測出閥門承受的應(yīng)力，監(jiān)測磨損、潤滑等故障。通過監(jiān)測驅(qū)動閥門的電動機電流信號特征來診斷閥門存在的各類問題。 2汽輪發(fā)電機組狀態(tài)檢修框架目前電廠雖然配備了大量的儀器設(shè)備用于機組狀態(tài)監(jiān)測，但總的來說，這些工作開展得比較零碎，沒有形成一個有機的整體。如果能將這些儀器設(shè)備組織起來，在狀態(tài)檢修這么一個大模式下協(xié)調(diào)工作，制定相應(yīng)的規(guī)范，把這些數(shù)據(jù)充分利用起來，必將大大提高儀器設(shè)備的使用價值。 下面結(jié)合汽輪發(fā)電機組，對狀態(tài)檢修框架作一些分析。2.1制定良好的狀態(tài)檢修管理模式一個好的管理模式是開展狀態(tài)檢修工作的前提。從電廠來講，狀態(tài)檢修管理可分為決策層、管理層、檢修層和班組4級。 決策層決定檢修項目、檢修部門、檢修時間和檢修方式。 管理層獲取設(shè)備狀態(tài)信息，根據(jù)狀態(tài)檢測技術(shù)標準和管理制度提出檢修建議，制定或?qū)彶闄z修方案、工藝等，負責工作的實施監(jiān)督和驗收。檢修層接受檢修任務(wù)和維護設(shè)備，發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備缺陷，制訂檢修項目實施方案。班組掌握設(shè)備運行狀態(tài)，及時向上級匯報，按檢修技術(shù)標準和工藝標準進行設(shè)備的檢修和維護。工作必須得到電廠管理部門的大力重視。高、精設(shè)備雖然是狀態(tài)檢修工作的基礎(chǔ)，但是優(yōu)秀的技術(shù)人員和良好的管理制度卻是狀態(tài)檢修工作成功與否的保障。狀態(tài)檢修工作必須充分調(diào)動各個層次技術(shù)人員的積極性，全民動員，才能取得好的效果。 2.2確定狀態(tài)檢修對象目前國內(nèi)外對機組狀態(tài)檢修工作應(yīng)該首先針對主機還是輔機進行這一問題還有很大爭議。例如，日本電廠輔機狀態(tài)檢修工作開展得非常好，有資料表明，電廠輔機己基本實現(xiàn)了狀態(tài)檢修。與此同時，歐美一些電廠則是首先從主機做起。 狀態(tài)檢修需要電廠前期投入巨資，配備大量的儀器設(shè)備，在輔機上開展狀態(tài)檢修工作的經(jīng)濟受益不如主機。但是另外一方面，在主機上開展狀態(tài)檢修工作缺少成熟經(jīng)驗，有一定風險，而輔機開展狀態(tài)檢修的風險較小。從受益與風險上來看，兩者各有利弊。 綜合多方面因素，我們認為，國內(nèi)電廠輔機大多具有備機，開展狀態(tài)檢修工作的重要性和受益相對較低，因此狀態(tài)檢修工作還是應(yīng)該首先針對主機進行。 2.3確定狀態(tài)檢修所要收集的設(shè)備信息狀態(tài)檢修系統(tǒng)必須將能夠獲得的系統(tǒng)信息盡可能地包含進來。我們認為狀態(tài)檢修系統(tǒng)應(yīng)該包括：1）實時運行數(shù)據(jù)；（2）歷史數(shù)據(jù)；（3）巡檢和點檢數(shù)據(jù)；（4）設(shè)備檢修和消缺數(shù)據(jù)；（5）歷次故障數(shù)據(jù)；（6）同型機組情況；（7）技術(shù)監(jiān)督數(shù)據(jù)和標準；（8）機組動力學(xué)和熱力學(xué)模型；（9）制造安裝數(shù)據(jù)等。 2.4完善設(shè)備點檢制設(shè)備點檢是一套比較完善的設(shè)備管理方法，是狀態(tài)檢修系統(tǒng)的最底層，同時也是狀態(tài)檢修工作的基礎(chǔ)。 設(shè)備點檢制是指按照事先設(shè)定的周期和方法對設(shè)備進行周密檢查，使設(shè)備隱患能夠在早期得到發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和處理。 它包括運行人員的日常點檢、點檢人員的定期專業(yè)點檢和精密點檢3個層次。點檢人員應(yīng)做到認真填寫點檢日志和設(shè)備分析報告。在此基礎(chǔ)上對點檢結(jié)果進行分析，掌握設(shè)備部件的劣化程度，適時安排故障臨修，結(jié)合計劃檢修，有效實施設(shè)備維修，使設(shè)備檢修從預(yù)防性檢修向預(yù)知性檢修轉(zhuǎn)變。 為使點檢定修制能有效實施，必須制定較為詳細的規(guī)范，如：設(shè)備點檢工作管理辦法、設(shè)備日常點檢工作管理規(guī)定、點檢員崗位責任制、設(shè)備分工管理辦法、設(shè)備消缺管理辦法等有關(guān)制度。 2.5開發(fā)檢修管理系統(tǒng)電廠設(shè)備很多，檢修所涉及的信息量非常巨大，非常需要有一套計算機化系統(tǒng)來管理。檢修管理系統(tǒng)應(yīng)能記錄并管理設(shè)備歷史信息、相關(guān)檢修信息，制定檢修流程、安排檢修任務(wù)和人員，對檢修質(zhì)量進行驗收和把關(guān)，做好物資管理、檢修費用核算等工作。 設(shè)備檢修管理系統(tǒng)絕不僅僅是大量數(shù)據(jù)的簡單收集、整理和輸入的過程，更重要的是應(yīng)能對檢修管理方式進行檢查，建立起一套有效的現(xiàn)代化檢修管理制度。 設(shè)備檢修管理系統(tǒng)是電廠檢修管理的一套基礎(chǔ)工具，在展得很少。 為了對新工人進行技術(shù)培訓(xùn)和考核，還可在上述工作基礎(chǔ)上開發(fā)檢修仿真與培訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以與電廠現(xiàn)有的運行仿真培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)成一個比較全面的電廠培訓(xùn)體系。 2.建立狀態(tài)檢修工作站。 設(shè)備狀態(tài)檢修工作站主要用來接受狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)傳來的大量信息，對這些信息進行綜合處理，提出設(shè)備狀態(tài)報告、發(fā)展趨勢和檢修建議，自動生成機組狀態(tài)報告，對所作出的結(jié)論根據(jù)需要加以解釋。 技術(shù)人員在對機組運行狀況進行分析時，經(jīng)常需要將多種被監(jiān)測參數(shù)綜合起來分析。例如將振動、油液分析、潤滑油溫、烏金溫度、頂軸油壓等參數(shù)綜合在一起分析就可以對軸承狀態(tài)有一個比較明確的了解。因此要求工作站必須具備一定的智能性，即能自動判定參數(shù)相互之間的關(guān)系，從人工智能的高度準確地判斷設(shè)備的狀態(tài)。當然在目前情況下工作站所作出的一切結(jié)論仍需要經(jīng)過技術(shù)人員的驗證。 工作站可以放在電廠，也可以設(shè)在某個診斷中心，將相關(guān)技術(shù)人員集中起來進行分析。 3狀態(tài)檢修急需解決的任務(wù)我國電力系統(tǒng)技術(shù)和管理水平距離實現(xiàn)機組狀態(tài)檢修還有一定距離，但是我們應(yīng)該朝著這一目標努九逐步完善和提高監(jiān)測、診斷技術(shù)，研制符合國情的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。目前開展狀態(tài)檢修工作急需解決的一些問題包括：完善狀態(tài)檢修管理制度。如電廠設(shè)備巡檢和點檢管理制度、電廠金屬試驗管理制度、電廠技術(shù)監(jiān)督管理制度、電廠熱力試驗管理制度和各級人員管理制度等。 確定狀態(tài)檢修技術(shù)規(guī)范和標準，在此基礎(chǔ)上制定狀態(tài)檢修作業(yè)指導(dǎo)書。 研宄信息融合技術(shù)。狀態(tài)檢修系統(tǒng)里包含了大量數(shù)據(jù)，如何從這些數(shù)據(jù)中提取出反映系統(tǒng)狀態(tài)的特征信息直接關(guān)系到狀態(tài)檢修系統(tǒng)對機組狀態(tài)的判斷。信息融合技術(shù)是一項新型技術(shù)，近十多年來得到迅猛發(fā)展。信息融合技術(shù)在狀態(tài)檢修領(lǐng)域里蘊涵著巨大的潛力，但是目前距離實際應(yīng)用還有較大距離，需要人們花大力氣去研宄。 狀態(tài)檢修系統(tǒng)的智能化。狀態(tài)檢修系統(tǒng)絕不是數(shù)據(jù)的簡單累加。狀態(tài)檢修系統(tǒng)要能模擬人的思維方式對機組運行狀態(tài)作出判斷。這就要求狀態(tài)檢修系統(tǒng)必須將人工智能技術(shù)有機地融合進來，提高狀態(tài)檢修系統(tǒng)地檔次。這項工作需要狀態(tài)檢修開發(fā)人員、電廠相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員、人工智能專家與計算機編程人員的緊密結(jié)合。 4結(jié)論狀態(tài)檢修蘊藏著巨大的經(jīng)濟潛力。實施狀態(tài)檢修不僅僅是配置一些監(jiān)測設(shè)備，更重要的是要建立一套相應(yīng)的檢修管理體制來保證先進檢修策略的實施，以實現(xiàn)對設(shè)備運行、檢修的全方位的現(xiàn)代化的管理。狀態(tài)檢修系統(tǒng)應(yīng)具備一定的智能性。狀態(tài)檢修系統(tǒng)內(nèi)容很多，不可能一開始就做得很大、很好，應(yīng)根據(jù)實施效果和實際情況不斷進行調(diào)整和完善。 �。ㄉ辖拥�221頁）外露軸段上加裝阻汽環(huán)，以阻隔汽封漏汽竄入軸承箱內(nèi)；其四，加強設(shè)備運行中的監(jiān)視和調(diào)整。如，供給汽輪機端部汽封裝置的蒸汽壓力要適當并符合規(guī)程要求，冷油器油側(cè)的油壓必須大于水側(cè)的水壓，防止因其管束破損使水進入油系統(tǒng)中。 汽輪機在低負荷時，軸封汽來自軸封汽調(diào)節(jié)站，調(diào)節(jié)站來的汽源品質(zhì)靠調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。所以，調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能的好壞直接關(guān)系到軸封系統(tǒng)工作。 管理維持好軸封調(diào)節(jié)站是解決汽輪機低負荷時油中進水的關(guān)鍵。這里包括軸封汽溫度、壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能、溢流調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能和排放管的排放能力、調(diào)節(jié)控制策略、變負荷響應(yīng)速率等。 3.2保證檢修質(zhì)量隨著機組運行水平的提高，機組大修的周期越來越長，檢修質(zhì)量對機組經(jīng)濟性、安全性的影響也越來越大，抓好設(shè)備檢修質(zhì)量就顯得更為重要。在檢修中，必須要嚴格執(zhí)行檢修技術(shù)標準，提高檢修質(zhì)量。 完善油箱負壓系統(tǒng)以及軸承油封結(jié)構(gòu)的設(shè)計，合理控制機組油系統(tǒng)的負壓。在油箱排煙風機檢修后要測量系統(tǒng)負壓，系統(tǒng)負壓不宜過高，以軸承油封不漏油即可，一般控制在之間。 設(shè)備保溫工作在發(fā)電廠設(shè)備檢修中往往是被忽視的一項工作，但保溫質(zhì)量的好壞對設(shè)備安全運行是很重要的。在進行軸封體處的保溫必須要與軸承有足夠的間距，以保證由于軸封汽外泄時，蒸汽不被油系統(tǒng)負壓吸入到油系統(tǒng)中去。 油系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機組十分重要的一個系統(tǒng)，就好像血液系統(tǒng)對人類一樣的重要。對油系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種問題及大小事故及時總結(jié)分析，以防止同樣事故再次發(fā)生是十分必要的。油務(wù)工作的好壞、油質(zhì)合格與否，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)用油設(shè)備的使用壽命、電力生產(chǎn)的安全運行和經(jīng)濟效益。特別是近年來，隨著大容量、高參數(shù)機組的投運，給電力系統(tǒng)的油務(wù)工作提出了更高的要求，應(yīng)該健全油務(wù)監(jiān)督、管理機構(gòu)，加強對油質(zhì)的管理、監(jiān)督和維護。
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