楊 兵（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠，四川都江堰611830）

水電廠機(jī)械設(shè)備檢修及其維護(hù)管理

楊 兵（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠，四川都江堰611830）

自改革開放以后，我國(guó)水電建設(shè)項(xiàng)目在質(zhì)量和數(shù)量方面有很大提高。然而，水電廠內(nèi)部機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，必然導(dǎo)致設(shè)備工作量增加，經(jīng)常出現(xiàn)一些故障。為了避免由于機(jī)械故障導(dǎo)致的發(fā)電廠正常運(yùn)行，需要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和管?；谶@一原因，本文針對(duì)水電廠機(jī)械設(shè)備維護(hù)問題，提出相應(yīng)的檢修方案和措施。希望本文研究可以為我國(guó)水電廠機(jī)械設(shè)備檢修的發(fā)展提供幫助，提高水電廠的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

水電廠；機(jī)械；設(shè)備；維護(hù)管理

引言

自改革開放以來，我國(guó)水電事業(yè)取得飛速發(fā)展。但是隨著水電廠設(shè)備的使用，其故障率也不斷提高[1]。因此，水電廠要定期對(duì)水電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和管理，延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限，降低相應(yīng)的故障率。然而，傳統(tǒng)的水電廠設(shè)備檢測(cè)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代水電設(shè)備的維護(hù)要求，需要采用現(xiàn)代的水電設(shè)備維護(hù)方法。本文以水電廠設(shè)備為研究對(duì)象，分析現(xiàn)代化技術(shù)手段在設(shè)備檢修和維護(hù)中的作用，提高相應(yīng)設(shè)備的管理水平。下面進(jìn)行詳細(xì)闡述：

1 水電廠機(jī)械設(shè)備故障的主要原因

水電廠正常運(yùn)營(yíng)需要大量的發(fā)電設(shè)備，不同設(shè)備需要不同的部件進(jìn)行維護(hù)和更換。一般來說，按照發(fā)電設(shè)備的功能劃分，可以分為機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備兩種。機(jī)械設(shè)備主要是指發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)、調(diào)速器和水輪機(jī)等。機(jī)械設(shè)備的核心是機(jī)電系統(tǒng)，構(gòu)造比較復(fù)雜，占地面積廣，需要大量的零件來維護(hù)其正常運(yùn)行。水電廠機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的原有很多，主要為3種：①機(jī)械質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致設(shè)備檢修質(zhì)量過低，或者檢修標(biāo)準(zhǔn)不完善，使得機(jī)械設(shè)備不能得到合理的檢修；②機(jī)械設(shè)備檢修人員素質(zhì)差，檢修技術(shù)水平偏低，導(dǎo)致檢修效果不明顯；③工作人員缺乏規(guī)范性的操作規(guī)范，使其專業(yè)技術(shù)、知識(shí)不能很好地發(fā)揮，影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，檢修質(zhì)量低、檢修人員素質(zhì)差，以及檢修不規(guī)范等問題，導(dǎo)致發(fā)電廠機(jī)械設(shè)備故障頻發(fā)[2]。電氣設(shè)備是機(jī)械設(shè)備的管理系統(tǒng)，主要是實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)化。電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，可以有效地指示機(jī)械設(shè)備的故障位置，方便維修人員進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，如圖1所示。

圖1 水電廠機(jī)械設(shè)備故障原因

2 檢修水電廠機(jī)械設(shè)備的方法

2.1 預(yù)防性機(jī)械檢修

機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期使用，必然會(huì)出現(xiàn)磨損和故障燈問題，導(dǎo)致相應(yīng)設(shè)備不能正常運(yùn)行。為了避免機(jī)械故障導(dǎo)致發(fā)電廠不能正常運(yùn)行，應(yīng)該做好預(yù)防性機(jī)械檢修工作，對(duì)其進(jìn)行定時(shí)的、全面的檢修。預(yù)防性機(jī)械檢修的目的是為了讓設(shè)備更好地運(yùn)行，避免出現(xiàn)較高的故障率，達(dá)到提高機(jī)械設(shè)備使用率的目的。預(yù)防性機(jī)械檢修要考慮多方面因素，諸如，工作周期、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)等，然后采用現(xiàn)代化計(jì)算方法，分析各種設(shè)備的參數(shù)和指標(biāo)，將故障率控制在合理的范圍內(nèi)。同時(shí)，水電廠要設(shè)置專人對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并組織檢修人員進(jìn)行月檢修、年大修。預(yù)防性機(jī)械檢修可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)受損零件，以及潛在的機(jī)械故障，有效保證水電廠的正常運(yùn)行。另外，預(yù)防性檢修只是在零件要出現(xiàn)問題以后才進(jìn)行更換，避免了由于受損零件導(dǎo)致的其他機(jī)械問題，間接降低了維修成本和勞動(dòng)力。預(yù)防性檢修可以清楚地了解相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)機(jī)械設(shè)備各個(gè)組件的運(yùn)行有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。

2.2 運(yùn)行中的工作狀態(tài)檢修

水電廠機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障階段為運(yùn)行過程中，所以狀態(tài)維修是機(jī)械維修的必然環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)維修方式主要是停機(jī)維修，這種維修方式影響水電廠的正常運(yùn)行，給人們生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重影響。但是，狀態(tài)維修需要專業(yè)設(shè)備、專業(yè)人員，所以維持條件比較高。狀態(tài)維修可以在機(jī)械設(shè)備保持運(yùn)行的狀態(tài)下，利用高科技檢測(cè)技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行逐一排查，了解相關(guān)零件的受損程度。另外，狀態(tài)維修可以清楚地知道受損元件的所在位置，方面維修人員進(jìn)行零件更換，大大節(jié)約了受損機(jī)械的維修時(shí)間。

2.3 事后故障檢修

事后故障檢修主要是機(jī)械出現(xiàn)故障以后，要進(jìn)行改正性的維修。事后故障維修方法適合于電氣設(shè)備顯示故障以后的情況，要針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行逐一排查。由于整個(gè)機(jī)械設(shè)備停止工作，或者已不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以檢修的精力和成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于事前預(yù)防性維修。同時(shí)，事后故障維修的時(shí)間比較緊，拖延一分鐘就會(huì)影響水電廠一分鐘的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，所以要求維修人員具有比較豐富的維修經(jīng)驗(yàn)。另外，事后維修需要專業(yè)人員進(jìn)入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，而機(jī)械設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)突然啟動(dòng)的問題，進(jìn)而對(duì)維修人員造成生命威脅。因此，相對(duì)于事前故障維修來說，事后維修是發(fā)電廠停止運(yùn)行以后，不得不采取的維修方式。

3 水電廠機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)和管理方案

3.1 利用FEMA法進(jìn)行故障等級(jí)分析

FMEA法屬于一種定性分析方法，其分析對(duì)象是機(jī)械故障的模式，以及故障等級(jí)，幫助水電廠確定機(jī)械設(shè)備的可靠性。FMEA法首先分析機(jī)械設(shè)備中的潛在故障模式，確定其對(duì)整個(gè)設(shè)備產(chǎn)生的影響，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)影響程度進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)[3]。因此，F(xiàn)MEA法從技術(shù)層面上，幫助水電廠消除機(jī)械故障造成的消極影響。水電廠機(jī)械設(shè)備中的每一個(gè)子結(jié)構(gòu)組都非常清晰和明確，所以可以利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)樹，對(duì)每個(gè)基本單元進(jìn)行排列分析，列出其失效模式和故障影響程度表。然而，依據(jù)水電廠多年的記錄數(shù)據(jù)，對(duì)每一個(gè)零件發(fā)生的故障率進(jìn)行計(jì)算，確定總危害程度。其中，部件故障率的計(jì)算公式為：

C=α×β×t

式中：C代表故障總危害程度，α代表故障發(fā)生頻率，β代表故障影響率，t代表工作時(shí)間。

3.2 在機(jī)械設(shè)備進(jìn)行大修前做好準(zhǔn)備工作

首先，水電廠要對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行記錄，然后存入技術(shù)檔案中，以供日后查閱。運(yùn)行情況記錄包括：運(yùn)行日志、故障率、事故率和缺陷率，以及機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行中的負(fù)荷、溫度和壓力等數(shù)值。技術(shù)檔案包括：設(shè)備出廠時(shí)候的試驗(yàn)報(bào)告、預(yù)防性指導(dǎo)意見，以及各項(xiàng)維修記錄等。依據(jù)上述報(bào)告資料內(nèi)容，可以有效地發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備維修重點(diǎn)，以及維修過程中的注意問題。水電廠應(yīng)該依據(jù)相應(yīng)記錄內(nèi)容，制定有效的機(jī)械維修計(jì)劃和內(nèi)容，包括：維修人員安排、具體維修內(nèi)容、維修進(jìn)度，以及特殊維修計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)。施工人員按照維修計(jì)劃，列出維修材料表，并繪制具體的維修流程圖。其中，維修材料表包括：維修工具、備用工具、安全防護(hù)設(shè)備、維修材料，以及拆卸設(shè)備處理措施等。采購(gòu)部門依據(jù)維修人員給的維修材料表，進(jìn)行相關(guān)材料的購(gòu)買，直接采購(gòu)的材料可以進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)，無法直接獲得的材料，需要由相應(yīng)廠家委托生產(chǎn)。水電廠維修材料采購(gòu)需要按時(shí)完成，以此保證機(jī)械設(shè)備維修工作的按期完成，否則就會(huì)影響其設(shè)備檢修，甚至造成水電廠癱瘓的問題。因此，機(jī)械設(shè)備檢修前的設(shè)備準(zhǔn)備工作非常重要，直接關(guān)系到水電廠相關(guān)設(shè)備是否能按時(shí)完成維修。

3.3 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備監(jiān)管

機(jī)械設(shè)備隨時(shí)都可以出現(xiàn)問題，所以要派專人進(jìn)行不斷監(jiān)控，防止出現(xiàn)整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)行癱瘓。機(jī)械設(shè)備監(jiān)控要從制度、人員和設(shè)備3個(gè)方面進(jìn)行，相關(guān)人員要按時(shí)到崗，并按照相關(guān)規(guī)范完成監(jiān)督工作。同時(shí)，水電廠要不斷完善安全監(jiān)督制度，規(guī)范工作人員的行為。另外，水電廠要采購(gòu)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求的設(shè)備，保證相關(guān)設(shè)備的使用壽命。監(jiān)督人員要全面了解水電廠機(jī)械設(shè)備的整體情況，形成書面的監(jiān)督管理報(bào)告，為管理人決策的制定提供依據(jù)。所以，監(jiān)控管理人員要全面分析機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，將存在的不安全因素消除，避免重大機(jī)械事故的出現(xiàn)。同時(shí)，水電廠要定期組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，或者鼓勵(lì)其參加各種相關(guān)座談會(huì)，以此加強(qiáng)各個(gè)水電廠工作人員之間的經(jīng)驗(yàn)交流，提高水電廠機(jī)械的維修水平。水電廠不僅要有完善的安全管理制度，還要組織監(jiān)督檢查小組，定期進(jìn)行工作檢查，提高工作人員的工作積極性。監(jiān)督檢查小組的具體內(nèi)容包括：管理人員的安全意識(shí)，安全生產(chǎn)流程的規(guī)范性，各個(gè)部門按照制度的執(zhí)行程度，以及違規(guī)操作、違紀(jì)行為的出現(xiàn)率等?？傊?，監(jiān)督管理的目的就是提高領(lǐng)導(dǎo)對(duì)機(jī)械維修的重視程度，相關(guān)人員對(duì)規(guī)定的執(zhí)行情況，以及水電廠安全生產(chǎn)環(huán)境等。

4 結(jié)束語(yǔ)

水電廠是國(guó)家電力行業(yè)的重要組成部分，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水電設(shè)備的數(shù)量也不斷增加，使得設(shè)備故障率持續(xù)增加。因此，水電廠機(jī)械設(shè)備維護(hù)成為一個(gè)重要工作內(nèi)容。機(jī)械維護(hù)不同于電氣維護(hù)，需要進(jìn)行事前、事中和事后處理，即事前預(yù)防性檢修、事中狀態(tài)檢修和事后故障檢修燈。機(jī)械設(shè)備檢修不僅需要專業(yè)的維修人員，還需要豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，以及相關(guān)的制度規(guī)范。因此，水電廠加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備管理，不僅可以降低設(shè)備的故障率，而且可以提高工作人員的工作積極性，促進(jìn)發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

[1]李培義，陳 英.談水電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)管理問題[J].企業(yè)家天地（中旬刊），2013（7）：91～92.

[2]謝經(jīng)鵬，丁 璐，游 濤，等.水電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)管理問題研究[J].河南科技，2014（9）：151.

[3]黃懷軍.水力發(fā)電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)問題探究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2014（11）：369，370.

TV738

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2095-2066（2016）34-0132-02

2016-11-21

楊 兵（1977-），男，工程師，本科，主要從事水電廠水輪發(fā)電機(jī)組檢修工作。