水電廠機械設備檢修及其維護管理

楊 兵（國網四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠，四川都江堰611830）

水電廠機械設備檢修及其維護管理

楊 兵（國網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，我國水電建設項目在質量和數量方面有很大提高。然而，水電廠內部機械設備長期運行，必然導致設備工作量增加，經常出現一些故障。為了避免由于機械故障導致的發(fā)電廠正常運行，需要對相關設備進行定期維護和管?；谶@一原因，本文針對水電廠機械設備維護問題，提出相應的檢修方案和措施。希望本文研究可以為我國水電廠機械設備檢修的發(fā)展提供幫助，提高水電廠的社會和經濟效益。

水電廠；機械；設備；維護管理

引言

自改革開放以來，我國水電事業(yè)取得飛速發(fā)展。但是隨著水電廠設備的使用，其故障率也不斷提高[1]。因此，水電廠要定期對水電設備進行維護和管理，延長設備的使用年限，降低相應的故障率。然而，傳統(tǒng)的水電廠設備檢測方法已經不能滿足現代水電設備的維護要求，需要采用現代的水電設備維護方法。本文以水電廠設備為研究對象，分析現代化技術手段在設備檢修和維護中的作用，提高相應設備的管理水平。下面進行詳細闡述：

1 水電廠機械設備故障的主要原因

水電廠正常運營需要大量的發(fā)電設備，不同設備需要不同的部件進行維護和更換。一般來說，按照發(fā)電設備的功能劃分，可以分為機械設備、電氣設備兩種。機械設備主要是指發(fā)電廠的發(fā)電機、調速器和水輪機等。機械設備的核心是機電系統(tǒng)，構造比較復雜，占地面積廣，需要大量的零件來維護其正常運行。水電廠機械設備出現故障的原有很多，主要為3種：①機械質量不過關，導致設備檢修質量過低，或者檢修標準不完善，使得機械設備不能得到合理的檢修；②機械設備檢修人員素質差，檢修技術水平偏低，導致檢修效果不明顯；③工作人員缺乏規(guī)范性的操作規(guī)范，使其專業(yè)技術、知識不能很好地發(fā)揮，影響機械設備的正常運轉。因此，檢修質量低、檢修人員素質差，以及檢修不規(guī)范等問題，導致發(fā)電廠機械設備故障頻發(fā)[2]。電氣設備是機械設備的管理系統(tǒng)，主要是實現發(fā)電系統(tǒng)的自動化。電氣設備的安全運行，可以有效地指示機械設備的故障位置，方便維修人員進行相應的維護，如圖1所示。

圖1 水電廠機械設備故障原因

2 檢修水電廠機械設備的方法

2.1 預防性機械檢修

機械設備長期使用，必然會出現磨損和故障燈問題，導致相應設備不能正常運行。為了避免機械故障導致發(fā)電廠不能正常運行，應該做好預防性機械檢修工作，對其進行定時的、全面的檢修。預防性機械檢修的目的是為了讓設備更好地運行，避免出現較高的故障率，達到提高機械設備使用率的目的。預防性機械檢修要考慮多方面因素，諸如，工作周期、經濟效應等，然后采用現代化計算方法，分析各種設備的參數和指標，將故障率控制在合理的范圍內。同時，水電廠要設置專人對機械設備進行監(jiān)控，并組織檢修人員進行月檢修、年大修。預防性機械檢修可以及時發(fā)現受損零件，以及潛在的機械故障，有效保證水電廠的正常運行。另外，預防性檢修只是在零件要出現問題以后才進行更換，避免了由于受損零件導致的其他機械問題，間接降低了維修成本和勞動力。預防性檢修可以清楚地了解相關設備的運行情況，對機械設備各個組件的運行有一個清楚的認識。

2.2 運行中的工作狀態(tài)檢修

水電廠機械設備出現故障階段為運行過程中，所以狀態(tài)維修是機械維修的必然環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)維修方式主要是停機維修，這種維修方式影響水電廠的正常運行，給人們生產、生活帶來嚴重影響。但是，狀態(tài)維修需要專業(yè)設備、專業(yè)人員，所以維持條件比較高。狀態(tài)維修可以在機械設備保持運行的狀態(tài)下，利用高科技檢測技術，對機械設備進行逐一排查，了解相關零件的受損程度。另外，狀態(tài)維修可以清楚地知道受損元件的所在位置，方面維修人員進行零件更換，大大節(jié)約了受損機械的維修時間。

2.3 事后故障檢修

事后故障檢修主要是機械出現故障以后，要進行改正性的維修。事后故障維修方法適合于電氣設備顯示故障以后的情況，要針對整個系統(tǒng)進行逐一排查。由于整個機械設備停止工作，或者已不能正常運轉，所以檢修的精力和成本要遠遠高于事前預防性維修。同時，事后故障維修的時間比較緊，拖延一分鐘就會影響水電廠一分鐘的經濟效應，所以要求維修人員具有比較豐富的維修經驗。另外，事后維修需要專業(yè)人員進入機械設備內部，而機械設備可能會出現突然啟動的問題，進而對維修人員造成生命威脅。因此，相對于事前故障維修來說，事后維修是發(fā)電廠停止運行以后，不得不采取的維修方式。

3 水電廠機械設備檢修維護和管理方案

3.1 利用FEMA法進行故障等級分析

FMEA法屬于一種定性分析方法，其分析對象是機械故障的模式，以及故障等級，幫助水電廠確定機械設備的可靠性。FMEA法首先分析機械設備中的潛在故障模式，確定其對整個設備產生的影響，并按照相關標準對影響程度進行分析和評價[3]。因此，FMEA法從技術層面上，幫助水電廠消除機械故障造成的消極影響。水電廠機械設備中的每一個子結構組都非常清晰和明確，所以可以利用現有的結構樹，對每個基本單元進行排列分析，列出其失效模式和故障影響程度表。然而，依據水電廠多年的記錄數據，對每一個零件發(fā)生的故障率進行計算，確定總危害程度。其中，部件故障率的計算公式為：

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代表工作時間。

3.2 在機械設備進行大修前做好準備工作

首先，水電廠要對相關設備的運行情況進行記錄，然后存入技術檔案中，以供日后查閱。運行情況記錄包括：運行日志、故障率、事故率和缺陷率，以及機械設備長期運行中的負荷、溫度和壓力等數值。技術檔案包括：設備出廠時候的試驗報告、預防性指導意見，以及各項維修記錄等。依據上述報告資料內容，可以有效地發(fā)現機械設備維修重點，以及維修過程中的注意問題。水電廠應該依據相應記錄內容，制定有效的機械維修計劃和內容，包括：維修人員安排、具體維修內容、維修進度，以及特殊維修計劃、現場安全防護。施工人員按照維修計劃，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、安全防護設備、維修材料，以及拆卸設備處理措施等。采購部門依據維修人員給的維修材料表，進行相關材料的購買，直接采購的材料可以進行招標采購，無法直接獲得的材料，需要由相應廠家委托生產。水電廠維修材料采購需要按時完成，以此保證機械設備維修工作的按期完成，否則就會影響其設備檢修，甚至造成水電廠癱瘓的問題。因此，機械設備檢修前的設備準備工作非常重要，直接關系到水電廠相關設備是否能按時完成維修。

3.3 加強機械設備監(jiān)管

機械設備隨時都可以出現問題，所以要派專人進行不斷監(jiān)控，防止出現整個發(fā)電廠的運行癱瘓。機械設備監(jiān)控要從制度、人員和設備3個方面進行，相關人員要按時到崗，并按照相關規(guī)范完成監(jiān)督工作。同時，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，水電廠要采購符合國家標準和要求的設備，保證相關設備的使用壽命。監(jiān)督人員要全面了解水電廠機械設備的整體情況，形成書面的監(jiān)督管理報告，為管理人決策的制定提供依據。所以，監(jiān)控管理人員要全面分析機械設備的運行情況，將存在的不安全因素消除，避免重大機械事故的出現。同時，水電廠要定期組織相關人員進行培訓，或者鼓勵其參加各種相關座談會，以此加強各個水電廠工作人員之間的經驗交流，提高水電廠機械的維修水平。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容包括：管理人員的安全意識，安全生產流程的規(guī)范性，各個部門按照制度的執(zhí)行程度，以及違規(guī)操作、違紀行為的出現率等?？傊?，監(jiān)督管理的目的就是提高領導對機械維修的重視程度，相關人員對規(guī)定的執(zhí)行情況，以及水電廠安全生產環(huán)境等。

4 結束語

水電廠是國家電力行業(yè)的重要組成部分，為社會經濟發(fā)展做出突出貢獻。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，水電設備的數量也不斷增加，使得設備故障率持續(xù)增加。因此，水電廠機械設備維護成為一個重要工作內容。機械維護不同于電氣維護，需要進行事前、事中和事后處理，即事前預防性檢修、事中狀態(tài)檢修和事后故障檢修燈。機械設備檢修不僅需要專業(yè)的維修人員，還需要豐富的維修經驗，以及相關的制度規(guī)范。因此，水電廠加強機械設備管理，不僅可以降低設備的故障率，而且可以提高工作人員的工作積極性，促進發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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

[2]謝經鵬，丁 璐，游 濤，等.水電廠機械設備檢修及維護管理問題研究[J].河南科技，2014（9）：151.

[3]黃懷軍.水力發(fā)電廠機械設備檢修及維護問題探究[J].建材發(fā)展導向（下），2014（11）：369，370.

TV738

A

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)電機組檢修工作。