關(guān)于汽輪機(jī)檢修中狀態(tài)檢修的實(shí)際應(yīng)用分析

羅興祥

貴州大方發(fā)電有限公司，貴州畢節(jié) 551600

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，我國市場經(jīng)濟(jì)體制越來越完善，電力企業(yè)內(nèi)部改革逐漸深化，尤其在火力發(fā)電行業(yè)，市場競爭壓力不斷增大，企業(yè)想要更好地生存和發(fā)展，就必須要采取延長設(shè)備使用壽命等措施降低生產(chǎn)成本?；痣姲l(fā)電動(dòng)力以汽輪機(jī)為主，必須要對(duì)汽輪機(jī)檢修足夠重視。以往汽輪機(jī)檢修以周期性檢查方式為主，或者當(dāng)有故障情況出現(xiàn)后給予檢修，這種檢修方式已經(jīng)逐漸無法滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中在電力方面實(shí)際需要。狀態(tài)檢修屬于一種先進(jìn)檢修方式，將其應(yīng)用在汽輪機(jī)檢修中，能夠提高汽輪機(jī)保護(hù)有效性，維持汽輪機(jī)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，本文就此展開了研究分析。

1 狀態(tài)檢修

1.1 狀態(tài)檢修工作原理

當(dāng)前我國發(fā)電形式以火力發(fā)電為主，在火力發(fā)電過程中汽輪機(jī)屬于核心設(shè)備，汽輪機(jī)故障出現(xiàn)前往往會(huì)存在一定的征兆，比如異常振動(dòng)或聲音等，檢修人員需要對(duì)這些反常情況足夠重視。比如汽輪機(jī)零件松動(dòng)或損壞時(shí)，設(shè)備未癱瘓前會(huì)有特殊噪音出現(xiàn)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸損壞前，會(huì)出現(xiàn)無規(guī)律振動(dòng)等，另外，也可以通過油溫溫度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。

也就是說，設(shè)備使用過程中從正常運(yùn)行到故障的出現(xiàn)會(huì)有一個(gè)變化過程，不同故障會(huì)對(duì)應(yīng)有特殊的信號(hào)類型，可利用這些特殊信號(hào)及時(shí)找到存在的問題，明確故障類型和位置。這些變化規(guī)律對(duì)檢修人員檢修工作的開展有重要參考和幫助，掌握這方面技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)檎麄€(gè)狀態(tài)檢修工作的開展打下良好基礎(chǔ)。

汽輪機(jī)狀態(tài)檢修首先可以提前預(yù)知故障，通過對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行過程中各項(xiàng)參數(shù)的分析和收集等，判斷存在的故障隱患，發(fā)現(xiàn)一些人員無法發(fā)現(xiàn)的缺陷，明確故障產(chǎn)生的原因以及故障的影響，明確故障發(fā)展趨勢(shì)，使故障得到及時(shí)的處理和解決，避免故障的擴(kuò)大和發(fā)展，在保證檢修質(zhì)量的同時(shí)使電廠安全生產(chǎn)穩(wěn)定性得到保證。汽輪機(jī)狀態(tài)檢修的應(yīng)用還能夠使檢修工作針對(duì)性有明顯提高，明確檢修范圍和位置等，避免盲目性檢修，不需要進(jìn)行一些不必要的拆裝等工序。汽輪機(jī)狀態(tài)檢修的應(yīng)用還能夠進(jìn)一步提升整個(gè)檢修工作的經(jīng)濟(jì)性，利用狀態(tài)參數(shù)的收集和檢測(cè)等系統(tǒng)，計(jì)算汽輪機(jī)性能，明確汽輪機(jī)各汽缸缸效，針對(duì)效率較低汽缸進(jìn)行檢修，整個(gè)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有明顯提升。

1.2 狀態(tài)檢修組成

汽輪機(jī)狀態(tài)檢修能夠?yàn)闋顟B(tài)監(jiān)測(cè)工作的開展打下良好基礎(chǔ)，通過監(jiān)測(cè)，能夠維持汽輪機(jī)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題和異常，給予針對(duì)性解決措施，在節(jié)約維修成本的同時(shí)提高設(shè)備使用率和使用壽命，增強(qiáng)設(shè)備可靠性。狀態(tài)檢修以信息共享和開放階段在線監(jiān)測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過診斷模塊的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的準(zhǔn)確把握，按照預(yù)設(shè)檢修任務(wù)進(jìn)行檢修，具體有以下3個(gè)方面：

第一，狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要是傳輸設(shè)備信號(hào)和檢測(cè)所收集的收據(jù)，在數(shù)據(jù)收集方面，不僅包含在線數(shù)據(jù)的收集，同時(shí)還需要進(jìn)行離線數(shù)據(jù)收集，當(dāng)前我國汽輪機(jī)狀態(tài)檢修技術(shù)已經(jīng)發(fā)展較為成熟，能夠及時(shí)獲取相關(guān)信號(hào)，滿足實(shí)際檢修工作需要，在此基礎(chǔ)上，汽輪機(jī)振動(dòng)檢測(cè)和故障檢測(cè)等系統(tǒng)越來越完善。

第二，狀態(tài)信息處理系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)后，對(duì)其展開狀態(tài)分析，及時(shí)獲取設(shè)備故障狀態(tài)，一般在信號(hào)處理方面包含有時(shí)域分析法、頻域分析法等，信號(hào)處理后能夠直觀反映整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，技術(shù)人員可通過提取信息方式進(jìn)行分析和判斷。

第三，設(shè)備診斷專家系統(tǒng)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝能夠幫助工作人員對(duì)設(shè)備整體情況有詳細(xì)把握，當(dāng)診斷出異常和故障問題后，及時(shí)給予針對(duì)性處理措施。另外，通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)診斷信息的提取，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合性分析診斷，制定針對(duì)性的故障檢修和指導(dǎo)方案。設(shè)備診斷專家系統(tǒng)包含有專家知識(shí)庫和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫等，故障分析后通過與專家知識(shí)庫相關(guān)信息的對(duì)比，能夠?qū)υO(shè)備狀態(tài)做出全面、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

2 狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用

2.1 監(jiān)測(cè)油液污染情況

汽輪機(jī)運(yùn)行過程中油液污染的監(jiān)測(cè)十分關(guān)鍵，通過對(duì)油液變化情況的分析以及油液中夾雜顆粒物的檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)故障的準(zhǔn)確識(shí)別。汽輪機(jī)不同設(shè)備磨損等問題的出現(xiàn)都會(huì)造成油液污染，這些被污染油液中包含有非常多可供參考信息，可通過對(duì)被污染油液的分析實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)故障的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

2.2 檢測(cè)汽輪機(jī)振動(dòng)情況

當(dāng)汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行過程中有故障情況出現(xiàn)時(shí)，一般汽輪機(jī)的振動(dòng)幅度會(huì)發(fā)生一定的改變，可從振動(dòng)信號(hào)中發(fā)現(xiàn)很多與汽輪機(jī)故障相關(guān)信息。 比如汽輪機(jī)運(yùn)行過程中狀態(tài)發(fā)生變化，那么其振動(dòng)頻率和幅度也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化，在機(jī)組故障診斷過程中可以通過振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，與其他相關(guān)檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。汽輪機(jī)狀態(tài)檢修技術(shù)發(fā)展相對(duì)較為成熟，通過振動(dòng)監(jiān)測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)全面性監(jiān)測(cè)，結(jié)合具體情況制定針對(duì)性的防范措施。

2.3 檢測(cè)機(jī)組狀態(tài)情況

汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)主要是為了最大限度發(fā)揮汽輪機(jī)性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的全面性了解和把握。機(jī)組狀態(tài)檢測(cè)能夠準(zhǔn)確把握設(shè)備運(yùn)行中的波動(dòng)規(guī)律，使汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性得到保證。另外，汽輪機(jī)組性能和狀態(tài)也會(huì)一定程度上反映汽輪機(jī)組整體水平，利用機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)最大限度降低汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的損失，取得理想的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 檢測(cè)葉片應(yīng)力情況

汽輪機(jī)葉片故障是造成汽輪機(jī)非計(jì)劃停電的一項(xiàng)主要因素，當(dāng)前國外有專家已經(jīng)研制出葉片壽命分析評(píng)估軟件，通過對(duì)葉片數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性分析，結(jié)合熱彈性力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子斷裂應(yīng)力的有效評(píng)價(jià)，明確轉(zhuǎn)子應(yīng)力分布，了解轉(zhuǎn)子壽命情況，為機(jī)組負(fù)荷控制提供相應(yīng)指導(dǎo)。

3 汽輪機(jī)狀態(tài)檢修局限性

3.1 狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)無法滿足實(shí)際需要

發(fā)電廠運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)工作的開展一般有溫度檢測(cè)、壓力檢測(cè)、流量檢測(cè)、水位檢測(cè)等，不僅監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量少，同時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)功能相對(duì)較為單一，沒有足夠針對(duì)性和系統(tǒng)性。這些參數(shù)的檢測(cè)僅能診斷汽輪機(jī)部分故障，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸、轉(zhuǎn)子、葉片等部位問題的準(zhǔn)確檢查，這些問題一旦得不到控制，將會(huì)造成嚴(yán)重后果。汽輪機(jī)本身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)備改造和升級(jí)過程中，軸承形式也發(fā)生明顯變化，同時(shí)也運(yùn)行環(huán)境也更加惡劣。當(dāng)前還缺乏專門的傳感器設(shè)備進(jìn)行軸承狀態(tài)檢測(cè)，只能利用定期大修等方式，拆除后進(jìn)行全面性檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，給予針對(duì)性的解決措施，維持汽輪機(jī)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 狀態(tài)參數(shù)收集分析系統(tǒng)需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善

當(dāng)前越來越多發(fā)電廠選擇狀態(tài)檢修方式，但是尚未形成完善的管理流程，狀態(tài)檢修工作的開展以本單位運(yùn)行檢測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，發(fā)電廠在這方面的投入力度不足，缺乏足夠重視度，僅在有檢測(cè)需要時(shí)進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的收集和分析，參數(shù)收集系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足檢修管理工作實(shí)際需要，未能建立專門的系統(tǒng)進(jìn)行管理狀態(tài)參數(shù)的收集和分析，同時(shí)還無法實(shí)現(xiàn)對(duì)狀態(tài)參數(shù)的直觀、清楚分析，數(shù)據(jù)趨勢(shì)化報(bào)警功能需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善。當(dāng)前汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在線動(dòng)平衡分析系統(tǒng)等發(fā)展較為成熟，有著非常好實(shí)用性，其他各類狀態(tài)參數(shù)收集分析系統(tǒng)還需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善。

3.3 故障診斷系統(tǒng)有待提高

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，故障診斷系統(tǒng)得到極大發(fā)展，從之前的人工診斷逐漸發(fā)展至計(jì)算機(jī)智能化診斷，診斷準(zhǔn)確性和診斷效率得到保證。以往的人工診斷對(duì)工作人員經(jīng)驗(yàn)水平有著較為嚴(yán)格要求，不同水平員工其診斷結(jié)果可能會(huì)存在有一定的差異，利用智能化診斷方式，能夠?qū)⑷斯ぴ\斷經(jīng)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，設(shè)備故障診斷準(zhǔn)確性有明顯提升。汽輪機(jī)本身結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，零部件數(shù)量多，整個(gè)工作環(huán)境相對(duì)較為惡劣，在故障診斷準(zhǔn)確性和可靠性等方面存在有非常大難度，受到這些方面因素影響，在具體工作中必須要不斷提高其診斷技術(shù)。當(dāng)前汽輪機(jī)故障診斷包含有統(tǒng)計(jì)、對(duì)比、模糊診斷等，但是尚未達(dá)到準(zhǔn)確、快速診斷效果，還無法實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)的全面綜合性檢查。故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展還需要一個(gè)長時(shí)間積累過程，在未來，隨著故障診斷技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，將會(huì)使現(xiàn)階段汽輪機(jī)檢修現(xiàn)狀得到徹底改善和優(yōu)化。

4 結(jié)語

汽輪機(jī)運(yùn)行過程中容易受到一些問題的干擾和影響，運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性無法得到保證，必須要定期做好檢修工作。傳統(tǒng)人工檢修方式存在有較大盲目性，同時(shí)受到操作人員技術(shù)水平等因素限制，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前檢修實(shí)際需要。狀態(tài)檢修的應(yīng)用，能夠使汽輪機(jī)檢修水平有明顯提升，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的故障和問題，給予針對(duì)性的維修，提升汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。