陳紅穩(wěn)

（國家能源集團云南電力有限公司大寨分公司，云南曲靖 655000）

1 項目概況

某水電廠有6 臺立型混流式水輪發(fā)電機組，該電廠設有機械檢修班，在枯水期負責6 臺機組及其附屬設備的大小修工作，在汛期負責6 臺機組及其附屬設備的日常維護消缺工作。已知按照該水電廠機組設備檢修要求，每年將有1～2 臺機組需要進行A 級檢修，1 臺機組需要進行B 級檢修，3～4 臺機組需要進行C 級檢修工作。檢修人員在對有關機械設備進行檢修維護時發(fā)現(xiàn)，冷卻器、機組設備本身存在一定缺陷，需要結合實況采取針對性手段進行處理，以便保障水電廠機械設備保持良好狀態(tài)持續(xù)運行。

2 水電廠機械設備檢修及維護管理的重要性

2.1 有助于提高生產(chǎn)效率

機械設備作為保障水電廠運行的重要內(nèi)容，一旦發(fā)生故障將會直接影響水電廠的生產(chǎn)效率，進而產(chǎn)生無法挽回的后果?；诖?，水電廠需要結合自身的運行實況，采取合理的機械設備檢修對策，優(yōu)化其運行速度，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，延長設備使用壽命，為水電廠提升自身運行效益奠定基礎[1]。

2.2 有助于規(guī)避安全事故

因為水電廠機械設備往往涉及電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)，必然伴隨著各種安全風險，工作人員在對這些設備檢修維護時，加強安全管理工作至關重要。結合水電廠運行實況對相關機械設備進行維護管理，不僅能及時發(fā)現(xiàn)設備中存在的問題，將故障隱患消除，還能提前針對故障完善防范措施，減少故障帶來的損害，在保障水電廠生產(chǎn)活動正常開展的同時，保障相關工作人員的人身安全，為水電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

3 水電廠機械設備的檢修維護

根據(jù)當前水電廠的運行情況，有關機械設備檢修維護工作會包含機組冷卻器漏水、發(fā)電機運行溫度異常升高等，工作人員只有結合故障問題采取針對性的治理手段，才能為水電廠機械設備正常運行提供保障。

3.1 機組冷卻器漏水

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

水電廠水輪發(fā)電機組軸承油冷卻器是機組正常穩(wěn)定運行的保障，但軸承油冷器的故障又是導致機組停機的主要故障之一，基于此，要加強軸承冷卻器的檢查和維護力度。以本電廠為例，在汛期，檢修維護人員在對機組巡視檢查過程中發(fā)現(xiàn)機組上軸承油位升高并突破液位計上限，伴隨著甩油現(xiàn)象，初步斷定為油冷卻器漏水，為防止故障進一步擴大和搶發(fā)電量增效益，隨即停機對機組進行搶修，經(jīng)過拆除油盆蓋，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，然后開啟冷卻器供水閥門，了解了具體漏水的部位和大小，確定了該漏點無須拆解冷卻器，可以采用焊接修復方案，為搶修爭取了大量時間。為此，要保障機組正常安全穩(wěn)定運行，需要檢修時加強對軸承油冷卻器的檢查、維修和試驗，在汛期加強機組巡視檢查；在對相關故障進行搶修時，做好搶修計劃和流程，并對故障所處環(huán)境條件進行分析，這樣更有利于加快搶修進度和加強檢修質(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題，管道焊接的質(zhì)量問題，水質(zhì)環(huán)境影響的問題，等等，因為大部分冷卻器使用的是銅管，且某些地域的水質(zhì)酸性較強，泥沙較嚴重，加劇了銅管的腐蝕和沖刷。因此，需要檢修維護人員針對不同環(huán)境對機組機械設備定期維護和檢修工作做出相應調(diào)整，以適應設備正常穩(wěn)定運行的需要。

3.2 發(fā)電機運行溫度異常升高

在水電廠運行過程中，發(fā)電機作為主要設備時常會出現(xiàn)溫度異常升高現(xiàn)象。檢修人員在對該故障設備進行檢修時，首先，需要明確導致發(fā)電機異常升溫的因素，常見因素有供水管路淤塞、水壓不足、發(fā)電機過負荷等，在處理過程中，要對設備中的風機、技術供水情況全面檢測，還需要對該設備的測溫系統(tǒng)運行情況進行檢查。必要情況下需要減負荷運行甚至停運。其次，發(fā)電機運行時，需要定期對勵磁主回路工作情況進行檢查，定期更換碳粉等，保障發(fā)電機穩(wěn)定運行。

完成上述工作后，工作人員需要通過以下公式對該發(fā)動機的可靠性參數(shù)進行計算與分析。

1）失效頻率f

失效頻率f 根據(jù)式（1）求得：

式中，N 為發(fā)動機裝置中的零件總數(shù)，個；n 為失效零件數(shù)，個。

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 個單元；fi為第i 個單元的失效頻率。

3）可靠度R

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

完成維修工作后，工作人員需要通過上述算式對發(fā)電機設備的可靠性進行計算，以此探究機組狀態(tài)，保障后續(xù)機組穩(wěn)定運行[3]。

3.3 離心泵的軸承檢修

水泵作為水電站機械設備檢修的重大項目內(nèi)容，對于水電廠運行效率有著十分重要的影響。根據(jù)本水電廠運行情況來看，離心泵主要用于機組冷卻水供給、檢修排水以及廠區(qū)周圍雨水排水，在機組運行過程中承擔著重要作用，軸承作為離心泵上的一個重要部件，其損壞是影響水泵正常運行的常見故障之一。檢修人員在檢修過程中首先需要對其磨損度進行測量。在本水電廠中，離心泵的傳動軸軸承一般為橡膠材質(zhì)，長期使用后會存在硬化開裂現(xiàn)象，經(jīng)磨損后，內(nèi)徑由50 mm 擴大到55 mm，并且部分軸承存在偏磨現(xiàn)象。針對這一問題，檢修人員要記錄軸承偏磨位置，對照傳動軸的撓度分析水泵運行過程中傳動軸是否出現(xiàn)擺動過大等現(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度，以此增加葉輪運行的穩(wěn)定性。檢修人員在此過程中需要注意的是，安裝軸承時一定要對其開展預潤滑工作，對軸承進行注水浸泡，確保該部件已經(jīng)得到充分潤滑，避免其在后期使用過程中出現(xiàn)燒軸承事故[4]。

與文中3.2 節(jié)所述可靠度計算方法一致，完成維修工作后，需要對離心泵運行可靠性進行計算。檢修人員需要結合設備實況，對設備的最佳維修時間進行探索，開展定時維修工作，以便能夠取得良好的設備運行效益[5]。

4 加強水電廠機械設備檢修維護管理的對策

4.1 轉變傳統(tǒng)機械設備維護觀念

對于水電廠，在運行過程中安全是基礎和前提，直接關系到生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié)，與工作人員的人身安全息息相關。在此背景下，水電廠要轉變傳統(tǒng)機械設備維修觀念，樹立全員參與意識，對相關設備進行全過程管理，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)設備運行故障，并采取全方位、針對性的措施保障水電廠機械設備高效運轉。

4.2 做好機械設備整修前的準備工作

要做好水電站機械設備維修工作，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備以往維修記錄，包括設備缺陷日志、運行異常報告、故障次數(shù)及情況等。以此為基礎對設備運行過程中的負荷、溫度、溫升進行掌握，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)設備運行過程中存在的異常參數(shù)。一旦涉及設備大修工作，有關人員要做好技術組織計劃，對于整修進度、整修內(nèi)容、特殊項目施工方案等提前規(guī)劃設計，保障設備維修工作順利開展[6]。

2）工作人員需要對整修過程中涉及的施工器具、備品備件、主要材料等進行準備，結合設備運行實況，選擇合適的規(guī)格型號，根據(jù)施工現(xiàn)場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展。

3）對于無法在市場上采購的零件，需要及時尋找加工廠商或制造廠商，并簽訂合同保證能夠按時按量交工，以免對維修活動帶來影響。完成上述工作后，要對所有安全器具與施工器具進行檢驗，確保其性能可靠、合格好用。

4.3 通過FEMA明確零部件失效的預防等級

FEMA 指的是失效模式與影響分析，是對機械設備可靠性進行分析的一種定性分析方法。通過對水電廠中機械設備的潛在故障進行探究，確定其對產(chǎn)品后期運行產(chǎn)生的影響。按照潛在故障的嚴重程度進行分類，對其中可能存在的各種風險進行評價與分析，在現(xiàn)有基礎上完善故障預防手段，以便能夠有效消除這些風險，將故障影響降到最低。

在水電廠的任何一個子系統(tǒng)中都有較為明確的結構組成。檢修維護人員可通過結構樹狀圖對機械設備中的不同構成元件進行整理，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，保障設備安全、穩(wěn)定運行奠定基礎。

4.4 加強定期檢修計劃管理及監(jiān)管力度

除了要對機械設備定期檢修外，還需要對其使用環(huán)境進行檢查維護，避免外部因素對設備的應用帶來影響。針對這一現(xiàn)象，工作人員可以結合水電廠運行實況，制訂科學合理的維護檢修計劃。對于不同設備要確定檢修時機，盡可能提高設備運行效益。對于設備的使用環(huán)境，例如，空氣濕度等因素要進行掌握，避免對設備的應用效率、使用壽命帶來影響。

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

4.5 定期開展檢修人員技術培訓工作

眾所周知，水電廠是一種勞動密集型企業(yè)，對于工作人員的專業(yè)素養(yǎng)要求較高，機械設備維修人員也不例外。根據(jù)當前水電廠設備維修狀況來看，從事焊接與起重專業(yè)的人員身兼數(shù)職，也同時從事設備保養(yǎng)、檢修工作。在當前我國現(xiàn)代信息技術水平不斷提高的背景下，機械設備也在不斷優(yōu)化更新，要保障檢修工作滿足設備運行需求，需要對檢修人員定期開展技術培訓工作。通過講座、研討會等方式，對其進行專業(yè)能力培訓與安全培訓，通過印發(fā)手冊、影視資料等方式，促使員工能夠從思想上認識到檢修工作的重要性，提高其安全意識，保障機械設備檢修維護工作順利開展。

5 結語

綜上所述，機械設備作為水電廠重要構成部分，其安全可靠運行直接關系到水電廠是否能夠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?；诖?，機械設備的定期維護檢修工作至關重要。工作人員需要結合設備故障采取針對性治理手段，從思想上認識到設備維護工作的重要性，對其失效模式、故障影響進行分析，以此保障設備安全穩(wěn)定地運行，為水電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。