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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技術的發(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，又稱預知性維修（PDM），是新近發(fā)展起來的、多門學科綜合在一起的一門技術，是指利用先進儀器和設備對機組狀態(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、減少設備非計劃停運時間和延長設備使用壽命的目的。

　　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)測診斷技術對該電廠的設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)檢修常用技術目前電廠大多配備了一些儀器設備，可以對機組狀態(tài)進行監(jiān)測，常見的包括振動分析技術、油液分析技術、聲發(fā)射技術、馬達監(jiān)測技術、閥門監(jiān)測技術等，下面分別加以簡單介紹。

　　1.1振動分析技術振動分析是一項比較成熟的技術。通常情況下設備的損壞都會在振動強度上有所表現(xiàn)，因此通過測量設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油液分析技術油液分析技術是根據(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。但是應用聲發(fā)射技術卻可以及時發(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。當管子金屬應力集中維持到一定程度時，裂紋開裂并釋放大量應變從國內(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)鞑ィ�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，應用聲發(fā)射技術可以對發(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)射技術需要解決的一個關鍵技術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)射技術的實用性將大大提高。

　　1.4馬達監(jiān)測技術主要用于對電機電流、磁通、振動的頻譜分析，診斷轉(zhuǎn)子的相關問題及電氣故障。

　　1.5葉片和轉(zhuǎn)子應力監(jiān)測技術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)子應力及斷裂評估技術是根據(jù)熱彈性應力和斷裂力學基本理論，計算轉(zhuǎn)子在不同工況下的溫度及應力分布，指導機組開機和帶負荷過程，并推算轉(zhuǎn)子壽命。

　　1.6閥門監(jiān)測技術通過閥門上安裝的應變計測出閥門承受的應力，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。

　　管理層獲取設備狀態(tài)信息，根據(jù)狀態(tài)檢測技術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和維護設備，發(fā)現(xiàn)和消除設備缺陷，制訂檢修項目實施方案。班組掌握設備運行狀態(tài)，及時向上級匯報，按檢修技術標準和工藝標準進行設備的檢修和維護。工作必須得到電廠管理部門的大力重視。高、精設備雖然是狀態(tài)檢修工作的基礎，但是優(yōu)秀的技術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)檢修工作還是應該首先針對主機進行。

　　2.3確定狀態(tài)檢修所要收集的設備信息狀態(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）技術監(jiān)督數(shù)據(jù)和標準；（8）機組動力學和熱力學模型；（9）制造安裝數(shù)據(jù)等。

　　2.4完善設備點檢制設備點檢是一套比較完善的設備管理方法，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。

　　設備點檢制是指按照事先設定的周期和方法對設備進行周密檢查，使設備隱患能夠在早期得到發(fā)現(xiàn)、預防和處理。

　　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。點檢人員應做到認真填寫點檢日志和設備分析報告。在此基礎上對點檢結(jié)果進行分析，掌握設備部件的劣化程度，適時安排故障臨修，結(jié)合計劃檢修，有效實施設備維修，使設備檢修從預防性檢修向預知性檢修轉(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：設備點檢工作管理辦法、設備日常點檢工作管理規(guī)定、點檢員崗位責任制、設備分工管理辦法、設備消缺管理辦法等有關制度。

　　2.5開發(fā)檢修管理系統(tǒng)電廠設備很多，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)應能記錄并管理設備歷史信息、相關檢修信息，制定檢修流程、安排檢修任務和人員，對檢修質(zhì)量進行驗收和把關，做好物資管理、檢修費用核算等工作。

　　設備檢修管理系統(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。

　　設備檢修管理系統(tǒng)是電廠檢修管理的一套基礎工具，在展得很少。

　　為了對新工人進行技術培訓和考核，還可在上述工作基礎上開發(fā)檢修仿真與培訓系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以與電廠現(xiàn)有的運行仿真培訓系統(tǒng)結(jié)合起來，構成一個比較全面的電廠培訓體系。

　　2.建立狀態(tài)檢修工作站。

　　設備狀態(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)相互之間的關系，從人工智能的高度準確地判斷設備的狀態(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)過技術人員的驗證。

　　工作站可以放在電廠，也可以設在某個診斷中心，將相關技術人員集中起來進行分析。

　　3狀態(tài)檢修急需解決的任務我國電力系統(tǒng)技術和管理水平距離實現(xiàn)機組狀態(tài)檢修還有一定距離，但是我們應該朝著這一目標努九逐步完善和提高監(jiān)測、診斷技術，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。如電廠設備巡檢和點檢管理制度、電廠金屬試驗管理制度、電廠技術監(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)檢修技術規(guī)范和標準，在此基礎上制定狀態(tài)檢修作業(yè)指導書。

　　研宄信息融合技術。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。信息融合技術是一項新型技術，近十多年來得到迅猛發(fā)展。信息融合技術在狀態(tài)檢修領域里蘊涵著巨大的潛力，但是目前距離實際應用還有較大距離，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、電廠相關領域技術人員、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)測設備，更重要的是要建立一套相應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，應根據(jù)實施效果和實際情況不斷進行調(diào)整和完善。

　　（上接第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)構的設計，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。

　　設備保溫工作在發(fā)電廠設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。油務工作的好壞、油質(zhì)合格與否，直接關系到電力系統(tǒng)用油設備的使用壽命、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)的油務工作提出了更高的要求，應該健全油務監(jiān)督、管理機構，加強對油質(zhì)的管理、監(jiān)督和維護。