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        水電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)管理問(wèn)題分析

        2022-03-05 07:48:42陳紅穩(wěn)
        關(guān)鍵詞:水電廠冷卻器機(jī)械設(shè)備

        陳紅穩(wěn)

        (國(guó)家能源集團(tuán)云南電力有限公司大寨分公司,云南曲靖 655000)

        1 項(xiàng)目概況

        某水電廠有6 臺(tái)立型混流式水輪發(fā)電機(jī)組,該電廠設(shè)有機(jī)械檢修班,在枯水期負(fù)責(zé)6 臺(tái)機(jī)組及其附屬設(shè)備的大小修工作,在汛期負(fù)責(zé)6 臺(tái)機(jī)組及其附屬設(shè)備的日常維護(hù)消缺工作。已知按照該水電廠機(jī)組設(shè)備檢修要求,每年將有1~2 臺(tái)機(jī)組需要進(jìn)行A 級(jí)檢修,1 臺(tái)機(jī)組需要進(jìn)行B 級(jí)檢修,3~4 臺(tái)機(jī)組需要進(jìn)行C 級(jí)檢修工作。檢修人員在對(duì)有關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn),冷卻器、機(jī)組設(shè)備本身存在一定缺陷,需要結(jié)合實(shí)況采取針對(duì)性手段進(jìn)行處理,以便保障水電廠機(jī)械設(shè)備保持良好狀態(tài)持續(xù)運(yùn)行。

        2 水電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)管理的重要性

        2.1 有助于提高生產(chǎn)效率

        機(jī)械設(shè)備作為保障水電廠運(yùn)行的重要內(nèi)容,一旦發(fā)生故障將會(huì)直接影響水電廠的生產(chǎn)效率,進(jìn)而產(chǎn)生無(wú)法挽回的后果?;诖耍姀S需要結(jié)合自身的運(yùn)行實(shí)況,采取合理的機(jī)械設(shè)備檢修對(duì)策,優(yōu)化其運(yùn)行速度,保障其始終處于最佳工作狀態(tài),在提高水電廠生產(chǎn)效率的同時(shí),延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,為水電廠提升自身運(yùn)行效益奠定基礎(chǔ)[1]。

        2.2 有助于規(guī)避安全事故

        因?yàn)樗姀S機(jī)械設(shè)備往往涉及電力生產(chǎn)環(huán)節(jié),必然伴隨著各種安全風(fēng)險(xiǎn),工作人員在對(duì)這些設(shè)備檢修維護(hù)時(shí),加強(qiáng)安全管理工作至關(guān)重要。結(jié)合水電廠運(yùn)行實(shí)況對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理,不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問(wèn)題,將故障隱患消除,還能提前針對(duì)故障完善防范措施,減少故障帶來(lái)的損害,在保障水電廠生產(chǎn)活動(dòng)正常開(kāi)展的同時(shí),保障相關(guān)工作人員的人身安全,為水電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        3 水電廠機(jī)械設(shè)備的檢修維護(hù)

        根據(jù)當(dāng)前水電廠的運(yùn)行情況,有關(guān)機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)工作會(huì)包含機(jī)組冷卻器漏水、發(fā)電機(jī)運(yùn)行溫度異常升高等,工作人員只有結(jié)合故障問(wèn)題采取針對(duì)性的治理手段,才能為水電廠機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行提供保障。

        3.1 機(jī)組冷卻器漏水

        根據(jù)機(jī)組空冷器運(yùn)行情況來(lái)看,在排水支管部位存在漏水情況,維修人員采取封堵、打磨補(bǔ)焊等工作后,仍存在新漏點(diǎn),這就為水電廠機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行埋下了隱患。針對(duì)這一現(xiàn)象,維修人員對(duì)空冷器的出水管部位進(jìn)行了全部更換,并增加了水管壁厚,從根源上解決管道漏水問(wèn)題[2]。

        水電廠水輪發(fā)電機(jī)組軸承油冷卻器是機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的保障,但軸承油冷器的故障又是導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)的主要故障之一,基于此,要加強(qiáng)軸承冷卻器的檢查和維護(hù)力度。以本電廠為例,在汛期,檢修維護(hù)人員在對(duì)機(jī)組巡視檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)機(jī)組上軸承油位升高并突破液位計(jì)上限,伴隨著甩油現(xiàn)象,初步斷定為油冷卻器漏水,為防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大和搶發(fā)電量增效益,隨即停機(jī)對(duì)機(jī)組進(jìn)行搶修,經(jīng)過(guò)拆除油盆蓋,發(fā)現(xiàn)油盆里絕大部分是水。為了更快地找到是哪個(gè)部位漏水,檢修人員并未將油冷卻器直接拆解,而是先把油盆內(nèi)的油水混合物清理干凈,然后開(kāi)啟冷卻器供水閥門(mén),了解了具體漏水的部位和大小,確定了該漏點(diǎn)無(wú)須拆解冷卻器,可以采用焊接修復(fù)方案,為搶修爭(zhēng)取了大量時(shí)間。為此,要保障機(jī)組正常安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要檢修時(shí)加強(qiáng)對(duì)軸承油冷卻器的檢查、維修和試驗(yàn),在汛期加強(qiáng)機(jī)組巡視檢查;在對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行搶修時(shí),做好搶修計(jì)劃和流程,并對(duì)故障所處環(huán)境條件進(jìn)行分析,這樣更有利于加快搶修進(jìn)度和加強(qiáng)檢修質(zhì)量。

        影響冷卻器漏水的因素有很多,例如,法蘭連接處的密封問(wèn)題,管道焊接的質(zhì)量問(wèn)題,水質(zhì)環(huán)境影響的問(wèn)題,等等,因?yàn)榇蟛糠掷鋮s器使用的是銅管,且某些地域的水質(zhì)酸性較強(qiáng),泥沙較嚴(yán)重,加劇了銅管的腐蝕和沖刷。因此,需要檢修維護(hù)人員針對(duì)不同環(huán)境對(duì)機(jī)組機(jī)械設(shè)備定期維護(hù)和檢修工作做出相應(yīng)調(diào)整,以適應(yīng)設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行的需要。

        3.2 發(fā)電機(jī)運(yùn)行溫度異常升高

        在水電廠運(yùn)行過(guò)程中,發(fā)電機(jī)作為主要設(shè)備時(shí)常會(huì)出現(xiàn)溫度異常升高現(xiàn)象。檢修人員在對(duì)該故障設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí),首先,需要明確導(dǎo)致發(fā)電機(jī)異常升溫的因素,常見(jiàn)因素有供水管路淤塞、水壓不足、發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷等,在處理過(guò)程中,要對(duì)設(shè)備中的風(fēng)機(jī)、技術(shù)供水情況全面檢測(cè),還需要對(duì)該設(shè)備的測(cè)溫系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。必要情況下需要減負(fù)荷運(yùn)行甚至停運(yùn)。其次,發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),需要定期對(duì)勵(lì)磁主回路工作情況進(jìn)行檢查,定期更換碳粉等,保障發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

        完成上述工作后,工作人員需要通過(guò)以下公式對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算與分析。

        1)失效頻率f

        失效頻率f 根據(jù)式(1)求得:

        式中,N 為發(fā)動(dòng)機(jī)裝置中的零件總數(shù),個(gè);n 為失效零件數(shù),個(gè)。

        2)失效度F

        失效度F 根據(jù)式(2)求得:

        式中,k 為組數(shù);i 為第i 個(gè)單元;fi為第i 個(gè)單元的失效頻率。

        3)可靠度R

        這里的可靠性指的是發(fā)電機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)與設(shè)備預(yù)期試用期內(nèi)完成自身功能的概率,具體而言就是在維護(hù)期的時(shí)間t內(nèi)不發(fā)生任何故障的使用概率。

        完成維修工作后,工作人員需要通過(guò)上述算式對(duì)發(fā)電機(jī)設(shè)備的可靠性進(jìn)行計(jì)算,以此探究機(jī)組狀態(tài),保障后續(xù)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

        3.3 離心泵的軸承檢修

        水泵作為水電站機(jī)械設(shè)備檢修的重大項(xiàng)目?jī)?nèi)容,對(duì)于水電廠運(yùn)行效率有著十分重要的影響。根據(jù)本水電廠運(yùn)行情況來(lái)看,離心泵主要用于機(jī)組冷卻水供給、檢修排水以及廠區(qū)周?chē)晁潘?,在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中承擔(dān)著重要作用,軸承作為離心泵上的一個(gè)重要部件,其損壞是影響水泵正常運(yùn)行的常見(jiàn)故障之一。檢修人員在檢修過(guò)程中首先需要對(duì)其磨損度進(jìn)行測(cè)量。在本水電廠中,離心泵的傳動(dòng)軸軸承一般為橡膠材質(zhì),長(zhǎng)期使用后會(huì)存在硬化開(kāi)裂現(xiàn)象,經(jīng)磨損后,內(nèi)徑由50 mm 擴(kuò)大到55 mm,并且部分軸承存在偏磨現(xiàn)象。針對(duì)這一問(wèn)題,檢修人員要記錄軸承偏磨位置,對(duì)照傳動(dòng)軸的撓度分析水泵運(yùn)行過(guò)程中傳動(dòng)軸是否出現(xiàn)擺動(dòng)過(guò)大等現(xiàn)象。此外,還需要采用合金銅軸承代替橡膠軸承,提高其耐磨度與定位精準(zhǔn)度,以此增加葉輪運(yùn)行的穩(wěn)定性。檢修人員在此過(guò)程中需要注意的是,安裝軸承時(shí)一定要對(duì)其開(kāi)展預(yù)潤(rùn)滑工作,對(duì)軸承進(jìn)行注水浸泡,確保該部件已經(jīng)得到充分潤(rùn)滑,避免其在后期使用過(guò)程中出現(xiàn)燒軸承事故[4]。

        與文中3.2 節(jié)所述可靠度計(jì)算方法一致,完成維修工作后,需要對(duì)離心泵運(yùn)行可靠性進(jìn)行計(jì)算。檢修人員需要結(jié)合設(shè)備實(shí)況,對(duì)設(shè)備的最佳維修時(shí)間進(jìn)行探索,開(kāi)展定時(shí)維修工作,以便能夠取得良好的設(shè)備運(yùn)行效益[5]。

        4 加強(qiáng)水電廠機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)管理的對(duì)策

        4.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備維護(hù)觀念

        對(duì)于水電廠,在運(yùn)行過(guò)程中安全是基礎(chǔ)和前提,直接關(guān)系到生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),與工作人員的人身安全息息相關(guān)。在此背景下,水電廠要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備維修觀念,樹(shù)立全員參與意識(shí),對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全過(guò)程管理,以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障,并采取全方位、針對(duì)性的措施保障水電廠機(jī)械設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

        4.2 做好機(jī)械設(shè)備整修前的準(zhǔn)備工作

        要做好水電站機(jī)械設(shè)備維修工作,檢修人員需要做好以下3 方面內(nèi)容:

        1)工作人員需要查閱設(shè)備以往維修記錄,包括設(shè)備缺陷日志、運(yùn)行異常報(bào)告、故障次數(shù)及情況等。以此為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的負(fù)荷、溫度、溫升進(jìn)行掌握,以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的異常參數(shù)。一旦涉及設(shè)備大修工作,有關(guān)人員要做好技術(shù)組織計(jì)劃,對(duì)于整修進(jìn)度、整修內(nèi)容、特殊項(xiàng)目施工方案等提前規(guī)劃設(shè)計(jì),保障設(shè)備維修工作順利開(kāi)展[6]。

        2)工作人員需要對(duì)整修過(guò)程中涉及的施工器具、備品備件、主要材料等進(jìn)行準(zhǔn)備,結(jié)合設(shè)備運(yùn)行實(shí)況,選擇合適的規(guī)格型號(hào),根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況繪制零件放置圖等,以保障后續(xù)維修工作有條不紊開(kāi)展。

        3)對(duì)于無(wú)法在市場(chǎng)上采購(gòu)的零件,需要及時(shí)尋找加工廠商或制造廠商,并簽訂合同保證能夠按時(shí)按量交工,以免對(duì)維修活動(dòng)帶來(lái)影響。完成上述工作后,要對(duì)所有安全器具與施工器具進(jìn)行檢驗(yàn),確保其性能可靠、合格好用。

        4.3 通過(guò)FEMA明確零部件失效的預(yù)防等級(jí)

        FEMA 指的是失效模式與影響分析,是對(duì)機(jī)械設(shè)備可靠性進(jìn)行分析的一種定性分析方法。通過(guò)對(duì)水電廠中機(jī)械設(shè)備的潛在故障進(jìn)行探究,確定其對(duì)產(chǎn)品后期運(yùn)行產(chǎn)生的影響。按照潛在故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行分類(lèi),對(duì)其中可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析,在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完善故障預(yù)防手段,以便能夠有效消除這些風(fēng)險(xiǎn),將故障影響降到最低。

        在水電廠的任何一個(gè)子系統(tǒng)中都有較為明確的結(jié)構(gòu)組成。檢修維護(hù)人員可通過(guò)結(jié)構(gòu)樹(shù)狀圖對(duì)機(jī)械設(shè)備中的不同構(gòu)成元件進(jìn)行整理,明確其失效模式以及故障影響,確定不同零件的危害度,為采取合理防治措施,保障設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

        4.4 加強(qiáng)定期檢修計(jì)劃管理及監(jiān)管力度

        除了要對(duì)機(jī)械設(shè)備定期檢修外,還需要對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行檢查維護(hù),避免外部因素對(duì)設(shè)備的應(yīng)用帶來(lái)影響。針對(duì)這一現(xiàn)象,工作人員可以結(jié)合水電廠運(yùn)行實(shí)況,制訂科學(xué)合理的維護(hù)檢修計(jì)劃。對(duì)于不同設(shè)備要確定檢修時(shí)機(jī),盡可能提高設(shè)備運(yùn)行效益。對(duì)于設(shè)備的使用環(huán)境,例如,空氣濕度等因素要進(jìn)行掌握,避免對(duì)設(shè)備的應(yīng)用效率、使用壽命帶來(lái)影響。

        除了要加強(qiáng)定期檢修計(jì)劃管理工作外,還需要貫徹落實(shí)水電站機(jī)械管理安全生產(chǎn)監(jiān)管工作,以便能夠全面了解水電站生產(chǎn)情況,或者機(jī)械設(shè)備運(yùn)行信息,在消除設(shè)備安全隱患的同時(shí)保障生產(chǎn)活動(dòng)順利開(kāi)展。為了達(dá)到這一目的,僅僅依靠完善定期檢修計(jì)劃還不夠,只有落實(shí)監(jiān)察工作,才能促使相關(guān)工作人員樹(shù)立定期檢修意識(shí),提高制度的執(zhí)行力度,明確其個(gè)體責(zé)任,從設(shè)備使用環(huán)境入手,落實(shí)安全衛(wèi)生等制度,保障機(jī)械設(shè)備能處于良好的運(yùn)行環(huán)境,為其安全可靠運(yùn)行提供保障。

        4.5 定期開(kāi)展檢修人員技術(shù)培訓(xùn)工作

        眾所周知,水電廠是一種勞動(dòng)密集型企業(yè),對(duì)于工作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)要求較高,機(jī)械設(shè)備維修人員也不例外。根據(jù)當(dāng)前水電廠設(shè)備維修狀況來(lái)看,從事焊接與起重專(zhuān)業(yè)的人員身兼數(shù)職,也同時(shí)從事設(shè)備保養(yǎng)、檢修工作。在當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)水平不斷提高的背景下,機(jī)械設(shè)備也在不斷優(yōu)化更新,要保障檢修工作滿足設(shè)備運(yùn)行需求,需要對(duì)檢修人員定期開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)工作。通過(guò)講座、研討會(huì)等方式,對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)業(yè)能力培訓(xùn)與安全培訓(xùn),通過(guò)印發(fā)手冊(cè)、影視資料等方式,促使員工能夠從思想上認(rèn)識(shí)到檢修工作的重要性,提高其安全意識(shí),保障機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)工作順利開(kāi)展。

        5 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,機(jī)械設(shè)備作為水電廠重要構(gòu)成部分,其安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系到水電廠是否能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?;诖耍瑱C(jī)械設(shè)備的定期維護(hù)檢修工作至關(guān)重要。工作人員需要結(jié)合設(shè)備故障采取針對(duì)性治理手段,從思想上認(rèn)識(shí)到設(shè)備維護(hù)工作的重要性,對(duì)其失效模式、故障影響進(jìn)行分析,以此保障設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行,為水電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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