发电设备状态检修和设备状态检测

发电设备状态检修和设备状态检测发电设备状态检修是随着管理水平提高和科学技术进步而发展起来的先进的维修方式，目前已经在少数发达国家取得了一定的经验。我国从1996年开始，在电力系统内加快了维修管理现代化的步伐，积极研究推行状态检修，并在个别电厂进行设备状态检修试点。设备状态检修方式的特点是以当前的实际工作状况为依据，而传统的维修方式是以设备使用时间为依据。它通过先进的状态监测和诊断手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段，判断设备的状态，识别故障的早期征兆，对故障部位及其严重程度、发展趋势作出判断，并分析诊断结果，在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前主动实施针对性维修。由于设备状态检修及时掌握了设备当时的健康状态，明确了维修目标，这种维修方式，在理论来说是设备维修费用最低的一种维修方式，它为发电设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。我国发电厂实施设备状态检修至今已有近十年历史了，发电设备状态检修在各级领导的关怀下得了快速发展，但因设备状态检修工程的复杂性，各电厂实际实施状态检修的工作过程及效果各不相同，从设备状态检修原始理论上来分析，设备状态检修的试点电厂实际执行过程仅仅处一种冠名状态，实际执行力度不大，设备状态检修的优越性没有得到较好的证实。发电设备状态检修在我国仍然是一种发展中的设备维修方式，还有许多理论和实践问题值得探讨和澄清。（总结，设备状态检检修是当前理论上已验证了的最好的一种维修方式，其特点是，最大限度地降低了发电设备的维修费用，但从目前实际执行情况来分析，发电设备状态检修主要还是在摸索、理论研究阶段，是一种理想状态，是设备维修中的“共产主义”，我们正在向着他靠拢，需要做的事还很多。）（我们一般会定期进行身体检查来提高自身的健康水平，这个过程从形式上来分析就是设备状态检修，这个“状态检修”的成功也是决定于测量仪器，测量内容及医生的诊断正确性）（我厂设备状态检修发展过程简述）一、设备检修发展过程。设备维修是因设备而存在，设备维修随设备制造业的发展而发展，分析它的发展过程，设备维修始终处于跟随状态发展。工业发展从手工作坊发展到机械化和电气化、信息化，各个时期的设备管理与检修方式也有着很大的变化。一般来说，可概括为四个阶段，第一次产业革命时期设备维修主要实行事后维修，运行人员兼做维修工作，第二次产业革命时期开始实行预防性计划检修，诞生专业的检修人员，第三次产业革命时期推出了考虑经济目标的检修制度，开始应用设备寿命周期费用的概念进行设备管理，第四次产业革命时期出现了以设备状态监测和故障诊断为基础的状态检修，即是基于设备状态的针对性检修管理制度。在各种检修制度演变过程中，根据不同的行业特点、设备自身的工作特点、不同的设备管理要求，出现了各种追求不同具体目标的检修方式，就检修体制而言，归纳起来是事后维修、预防性定期维修、改进性维修及状态检修四种，这四种检修制度并不是互相排斥，在统一的管理要求下是可共存的。常见几种维修方式及其特点1、事后维修（BM）。当设备突发故障或失效时进行的非计划性维修，即是设备采取不坏不修，坏了再修的办法。这种维修方法仅对生产影响极小的非重要设备、有冗余配置的设备或采用其他检修方式不经济的设备，是一种不考虑设备利用率和设备维修费用的一种维修方式。这种维修方法的优点是投入较少，设备故障率主要决定于设备自身的质量。（在电厂可采用状态检修的设备是：备用的小机械，非重要电子设备等）2、预防性定期检修（PM）。在设备未发生故障损坏前的一个种维修方法，是根据设备发生故障的统计规律或经验，事先确定的定期检修类别、检修周期、检修工作内容的检修方式。这种维修方式适用于那些故障统计数据较完整、不能随时停机检修的设备，影响这个检修方式的主要影响因素是对该设备的故障统计规律的正确性。这种维修方式最早是在航空飞机上开始推行。随后逐步推广到化工、钢铁等其它行业。定期预防维修比起事后维修方式的确是一大进步，多年来在设备维修管理中起到了积极作用。但是，.由于对设备故障的发生和发展规律缺乏足够的认识，也缺乏获取设备运行状态的科学手段，定期检修的检修周期基本上是凭借人的经验再加上某种统计资料制定出来，故障发生还是较难预防，另一方面又会造成许多过剩的维修。在这个时期的设备故障规律仅仅只有通过统计故障来获取，同下面提到的设备可靠性不同点是缺少监测设备检测当时设备的运行状态，设备故障统计规律性不强，同时也只能得到设备故障发生后的统计规律，无法判别设备性能下降到极限时的统计规律。（这是一种以可靠性为主的维修方法，对维修费用关心不多，电厂主要发电设备目前采用的是定期检修，如汽轮机、发电机、锅炉等）3、状态检修（CBM）。状态检修最早应用是美国军事装备的维修管理中，也是至今设备状态检修应用最成功的一种方式。状态检修或预知维修，是从预防性维修发展而来的更高层次的检修体制，是一种以设备的状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式，在设备可靠性统计的基础上增加对设备当时运行状态进行监测，及时了解设备的运行工况，在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。这种检修方式的特点是能及时地，有针对性地对设备进行检修，不仅可提高设备的可靠性，还能有效地降低检修费用。状态检修是以设备的可靠性为依据维修方式，设备的可靠性数据需要以同类设备在相同运行条件下的大量统计数据为依据，才能做出有用的统计结论，这一点在军事装备上很容易做到，所以状态检修首先在军事装备检修上开始实施。而对民用设备，在获取设备正确可靠性数据上存在困难（大量使用同一种机器并用于同一场合的情况不多见）所以这种方式在民用设备检修上很难普遍推广。随着民用设备大型、大规模发展，企业设备因故障停用造成巨大的损失，正是这个原因，60年代起人们又开始认识设备状态检修的重要性、必要性和迫切性。在客观上，美国的“阿波罗”计划，日本的新干线项目的推出，为机械故障诊断技术的发展带来了极大的推动力。在技术上，电子技术的发展，设备故障检测仪器的出现，如声发射技术、红外测技术、油液分析技术、振动信号分析技术以及各种无损检测技术等，从理论、实践和应用等多个方面促进了机械设备故障论断技术的发展。（设备状态检修是以最小维修费用为管理目标的一种维修方法，另一特点是不计设备因非计划停用带来的影响的一种维修方法。在电厂可采用状态检修的设备是：有备用的重要辅机。）4、改进性检修（CM）。是为消除设备的先天性缺陷或频发故障，对设备的局部结构或零件的设计加以改进，并结合检修过程实施的一种检修方式，当前常见的技改就属于改进性检修。严格来说，它不是一种检修体制。（由于种种原因所至，这种改进性检修当前很流行，说一些事例）。二、设备维修体制的选择。建国以来，我们在学习前苏联经验的基础上，长期实行的检修体制是以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制，随着社会的经济发展，目前正逐步向状态检修体制过渡，摸索出了许多先进的维修方式和维修管理模式，取得了成功并积累了经验，目前，国内较有特色的维修方式是现代化定检管理和点检管理两类。在这里我们所讨论的设备维修方式，不是单纯意义上的设备维修技能，这里讨论的设备维修方法其实质是设备维修的管理体制，是在设备维修目的（提高设备可靠性、节省设备维修费用及某种政治目的）指导下，导出的一种设备维修管理体制，他涉及到经营、管理、技术等综合性问题，是设备实施维修的一个过程。对电厂来说，各种设备的运行特性及维修特性是各不相同的，不同电厂同一类设备的运行特性也是会存在一些差异，在选择维修体制时，就不能把一个电厂内的所有设备选择同一种维修体制实施，在选择发电设备维修体制时，要根据被维修设备的运行特点、维修特点等因素综合考虑，在选择设备维修体制时还需要参考电厂自身的设备维修能力、设备状态检测能力、设备故障诊断能力等，只有这样才能正确选定各发电设备的维修方法，达到发电设备的维修目的。根据发电厂各设备的运行特性及维修特性来分析，对单独一种维修体制的维修方法是达不到总体的设备维修目标，而实际存在的在电厂中设备维修方法是多种维修方法共存的状态，根据各维修设备的特点，选择其中一种合适的设备维修方法，只有这样才能达到理想的设备维修目的。先进的设备维修方法引进及推广，在电厂已实施了多年，分析一些电厂实际的设备维修方法，发现多种理论上定义的设备维修方法在一个电厂内共享，互相不排斥，同时出现在不同的发电设备维修管理上。（现在出现了一种新的设备维修方式，叫做点检定修，它就是结合定修、状态检修的优点而产生的一种综合性维修新方法）（热电厂主设备运行特点同发电厂主设备的运行特点是存在一些差异的）（设备状态检修是目前最好的一种设备维修方法，就当前的设备制造技术和检测技术而言，严格意义的状态检修在目前是不存在的，设备的过修和欠修还是存在的，用修正的方法来说，设备状态检修其实质是预防维修的升级版，同时实施状态检修会增加设备维修成本，在选择设备维修方法的个体问题是要对以上所述进行适当的考虑）北仑电厂部分发电设备维修方法现状1、锅炉、汽轮发电机组、主变压器主要发电设备，根据制造厂或行业提出的定修周期实行计划定修，在设备运行期间对设备进行状态检测和故障诊断，发现影响设备运行安全的重大设备缺陷，及时修改定修同期。2、磨煤机、凝结水泵、循环水泵、锅炉三大风机等重要发电辅助设备，实施准状态检修。3、发电辅助设备的辅助机，如各种辅机的油泵等设备，这些设备的特点自身价值较低，又有备泵存在，故障发生后对发电主体没有影响，对这些辅机的油泵一般计划维修和事后维修相结合的维修方法。4、技改维修。随着设备老化的增加和节能政策的推出，各项技改性维修也正进行之中，主要内容分别是旧设备改型和电机变频驱动两大部分。三、设备状态检测和故障诊断。设备维修过程实施到具体到设备时，可以简单概括为故障检测、故障诊断、预测、检修决策、检修实施、检修评估，其中故障检测和诊断是关系到设备维修质量的决定性部分，设备状态监测与诊断是状态检修的核心问题，可以说，没有成熟的状态监测与故障诊断就没有真正的状态检修。监测与诊断的理论基础非常宽广，主要可以分成两大类，其一是被测对象的专业理论，另一个是信号检测和信号分析技术，只有充分掌握和了解这两类专业知识后，才能正确完成对设备的故障监测和诊断。美国是最早开展机械设备故障诊断的国家，早在1967年，在美国宇航局的创导下，由美国海军研究室主持召开了美国机械故障预防小组的成立大会，参加成立大会除一名来自SKF，其余全部是军界的研究人员和维修人员。目前，用于设备状态检修的检测与论断的技术有：1、振动监测与诊断。振动监测是当前测量精度较高，投入较少的设备状态检测仪器之一。振动通频三要素，振动幅值、振动相位、振动频率，只有工频（单一频率）振动才具有以上三要素。振动通频概念10－1KHz测量范围ISO振动通频振动时域及频域分析FFT振动是设备部分对激振动的一种响应，振动幅值的大小，决定于设备部分的物性参数，如固有频率、阻尼等。转动机械的激振力般均是转速的倍数。2、超声波、声波监测与诊断超声波监测常应用在泄漏测量和金属缺陷检测3、油液分析、监测与诊断油液监测分油液自身质量检测和设备故障检测，设备故障检测分气设备故障和机械设备故障检测两大部分。4、声发射检测，声发射是金属材料组织结构受力变形时发生的一种应力波，其特点是只有当金属材料的受力超过历史最大值时，才会重新发射出应力波，声发射的质量是高频振动信号，其频率范围一般在100K左右，声发射成功应用的领域是压力容器变形检测和泄漏检测两大类。5、红外温度及红外热成像监测。（固体表面温度测量）红外测温原理，红外测温仪器的正常使用，红外测温仪测量值与真实表面温度之间的关系6、氦质谱泄漏检测质谱分析仪有很多种，只有氦质谱仪用在泄漏检测上，（He分子量为4）氦质谱泄漏检测仪的工作原理简述（类似高能粒子加速器，测量的是分子量大小，测量浓度是PPM泄漏率为10E－7到－12barL/s）氦质谱泄漏检测仪的应用，常见氦气泄漏检测仪：德国莱宝、日本精工、美国瓦里安在设备故障监测与诊断中，应用最多的是对机械故障