檀 煒
(中電電力檢修工程有限公司,上海 200086)
當(dāng)今電力能源建設(shè)呈多能互補(bǔ)、重點(diǎn)突出和優(yōu)劣競(jìng)選的發(fā)展模式,電站設(shè)備運(yùn)行安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性是發(fā)電企業(yè)追求的永恒目標(biāo)。發(fā)電機(jī)組設(shè)備檢修管理科學(xué)化是現(xiàn)代能源企業(yè)組織生產(chǎn)和管理的重要手段,而電站設(shè)備檢修的組織策劃、過(guò)程控制和性能評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)管理過(guò)程。如何更科學(xué)地管理好設(shè)備,提高設(shè)備利用率和安全可靠性,降低故障率,已成為電力企業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。以設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)為參考的狀態(tài)檢修策略,能很大程度上解決或提高設(shè)備運(yùn)行安全性和可靠性,并能在全壽命周期中控制檢修費(fèi)用的合理支出,為決策者實(shí)施最優(yōu)化的檢修管理提供科學(xué)依據(jù)。
原國(guó)家電力公司在2001年就實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修發(fā)布了國(guó)電發(fā)[2001]745號(hào)文《火力發(fā)電廠實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的指導(dǎo)意見(jiàn)》,但經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展和實(shí)踐,電站狀態(tài)檢修還未達(dá)到人們的預(yù)期。狀態(tài)檢修的前提是全面檢測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)并綜合分析評(píng)估,隨著電力設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電站、智能電站及智慧電站等概念的提出和一些工程實(shí)踐,智能電站的先進(jìn)功能正好能比較全面地提供設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和綜合信息。本文結(jié)合發(fā)電站設(shè)備狀態(tài)檢修需求和實(shí)踐,探討電站狀態(tài)檢修策略與智能電站在功能設(shè)計(jì)、建設(shè)和應(yīng)用方面的關(guān)聯(lián)和互通。
目前電站設(shè)備檢修一般是按照設(shè)備檢修周期、檢修范圍和檢修深度實(shí)行等級(jí)檢修。以機(jī)組檢修規(guī)模和停用時(shí)間為原則,將火力發(fā)電企業(yè)機(jī)組的檢修分為A、B、C、D 4個(gè)級(jí)別[1]。而設(shè)備檢修模式主要有計(jì)劃性定期檢修、糾正性故障檢修、優(yōu)化改造性檢修和預(yù)防性狀態(tài)檢修等,目前還是以計(jì)劃?rùn)z修和故障檢修為主。按照DL/T838-2017《燃煤火力發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修導(dǎo)則》定義,狀態(tài)檢修(CBM,Condition Based Maintenance),是指根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息,評(píng)估設(shè)備的狀態(tài),在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式[1]。雖然狀態(tài)檢修是基于燃煤火力發(fā)電設(shè)備檢修提出的,但對(duì)核電和新能源電站同樣具有一定的推廣意義。
點(diǎn)檢定修制是一套比較有效的設(shè)備管理模式,它是基于人的技能經(jīng)驗(yàn)感知或儀表工具檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),按照專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),定人、定點(diǎn)、定期地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查分析的一種管理方法。以專業(yè)點(diǎn)檢員(人為定義的崗位)為核心對(duì)設(shè)備實(shí)行全周期、全過(guò)程管理模式,點(diǎn)檢定修制設(shè)備管理在一定程度上可以防止設(shè)備“過(guò)修”或“欠修”的情況發(fā)生,從而可以提高設(shè)備可靠性,降低故障發(fā)生率,減少設(shè)備維護(hù)檢修費(fèi)用等。
對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)巡檢并進(jìn)行技術(shù)診斷、劣化趨勢(shì)分析和綜合性能指標(biāo)評(píng)估,以確定設(shè)備的運(yùn)行性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),據(jù)此來(lái)綜合分析設(shè)備運(yùn)行的可靠性、維修的必要性和可行性,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及早處置潛在的設(shè)備隱患。以上這些工作均是通過(guò)借助有限的技術(shù)手段人工檢測(cè)分析,從而決定設(shè)備的檢修方式和檢修級(jí)別。
基于可靠性為中心的檢修(RCM,Reliability-centric maintenance)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)督趨勢(shì)分析是加強(qiáng)設(shè)備的狀態(tài)管理,對(duì)運(yùn)行和檢修工作起到正確的指導(dǎo)作用,最終達(dá)到建立以設(shè)備技術(shù)狀態(tài)為依據(jù)的維修方式,從而避免過(guò)度維修或維修不足情況發(fā)生。設(shè)備可靠性除依托于設(shè)備性能和質(zhì)量、安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)技能等因素外,設(shè)備失效根本原因分析和處理措施是RCM的技術(shù)基礎(chǔ),也是優(yōu)化檢修策略,提高設(shè)備可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通過(guò)可靠性分析,可確定設(shè)備或系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、關(guān)鍵部位、應(yīng)采取的措施等,同時(shí)可確定設(shè)備可能潛在的故障,指導(dǎo)故障診斷和檢修方案的制定,根據(jù)可靠性分析的結(jié)果采取不同的檢修策略。
設(shè)備失效(或缺陷)根本原因分析(RCA,Root cause analysis)是基于已發(fā)生故障設(shè)備的相關(guān)信息分析總結(jié),并制定相關(guān)技術(shù)措施和管理對(duì)策,為準(zhǔn)確判斷類似設(shè)備的異常、故障和潛在的劣化趨勢(shì)等提供技術(shù)支撐。對(duì)設(shè)備失效根本原因進(jìn)行科學(xué)全面地分析,提出正確的糾正措施,落實(shí)設(shè)備糾正性故障檢修方案。以設(shè)備運(yùn)行可靠性分析報(bào)告為依據(jù)來(lái)優(yōu)化檢修策略,合理安排檢修項(xiàng)目和周期、檢修范圍和深度。
設(shè)備失效的判斷和分析需要大量的設(shè)備狀態(tài)信息作為依據(jù),設(shè)備狀態(tài)信息主要有:設(shè)備故障發(fā)生的過(guò)程、現(xiàn)象以及相關(guān)的運(yùn)行操作歷史記錄;對(duì)故障設(shè)備/部件所做必要的測(cè)量、取樣、記錄及照片;對(duì)于失效部件斷口、裂紋、放電痕跡等分析及影像資料;設(shè)備部件性能檢測(cè)試驗(yàn)/型式試驗(yàn);材料物理/化學(xué)/力學(xué)/機(jī)械等性能檢測(cè)分析;設(shè)備保護(hù)動(dòng)作記錄、故障錄波記錄;供貨商(廠家)提供的設(shè)備/部件故障相關(guān)信息;失效設(shè)備相關(guān)維修改造歷史記錄;失效設(shè)備相關(guān)運(yùn)行維修技術(shù)規(guī)范文件;失效設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和出廠試驗(yàn)相關(guān)文件等。
狀態(tài)檢修是對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行全方位狀態(tài)監(jiān)測(cè)(自動(dòng)或人工),對(duì)影響安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行的因素進(jìn)行綜合分析評(píng)估,并對(duì)設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)及壽命周期預(yù)測(cè)診斷,根據(jù)分析結(jié)果確定選擇合適的檢修策略(檢修項(xiàng)目、檢修周期、檢修頻次、檢修范圍和檢修深度等),真正做到“應(yīng)修必修,修必修好”的目標(biāo)。實(shí)施狀態(tài)檢修的目的就是科學(xué)維護(hù)設(shè)備,在保障設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的前提下,最大限度地提高發(fā)電設(shè)備的可靠性和利用率,減少人、財(cái)、物的不必要浪費(fèi)和設(shè)備磨損,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
有別于以時(shí)間為維度的預(yù)防性定期檢修(TBM,Time Based Maintenance),狀態(tài)檢修是根據(jù)采集的設(shè)備告警、磨損、老化及劣化趨勢(shì)等狀態(tài)參數(shù)信息來(lái)評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行早期故障預(yù)警與診斷,在故障發(fā)生前開(kāi)展針對(duì)性的預(yù)防性檢修。運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的信息主要來(lái)源于基于RCM表征設(shè)備狀態(tài)的歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息、點(diǎn)檢定修制檢修模式下點(diǎn)檢員采集的數(shù)據(jù)信息和智能設(shè)備或系統(tǒng)自動(dòng)采集和分析的數(shù)據(jù)信息。
設(shè)備狀態(tài)診斷評(píng)估是推行狀態(tài)檢修工作的基礎(chǔ)和核心,要準(zhǔn)確全面自動(dòng)評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)需要智能設(shè)備狀態(tài)信息的全數(shù)采集,智能控制系統(tǒng)(ICS)的優(yōu)化控制,專家診斷評(píng)估系統(tǒng)分析,設(shè)備維修管理策略評(píng)價(jià)系統(tǒng)分析,生產(chǎn)關(guān)聯(lián)輔助決策系統(tǒng)綜合分析等功能環(huán)節(jié)的支撐和匹配。隨著T/CEC164-2018《火電廠智能化技術(shù)導(dǎo)則》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施,初步明確了火力發(fā)電廠智能化的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、功能與性能、外部接口、工程實(shí)施等方面的技術(shù)要求,指導(dǎo)火力發(fā)電廠智能化地規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)試、驗(yàn)收、維護(hù)與評(píng)估等。從功能設(shè)計(jì)層面可借助于智能電站的相關(guān)功能結(jié)構(gòu),逐步推進(jìn)狀態(tài)檢修的深入實(shí)踐。
《火電廠智能化技術(shù)導(dǎo)則》T/CEC 164-2018明確火力發(fā)電廠智能化功能管控體系分3個(gè)層級(jí):智能設(shè)備層、智能控制層和智能管理層。智能化火力發(fā)電廠系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1[2]。智能設(shè)備層隨著自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和設(shè)備智能化的制造可基本實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)、設(shè)備自評(píng)估、故障診斷和信息發(fā)布等功能;智能控制層在智能設(shè)備層的狀態(tài)信息基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)智能控制算法、自尋優(yōu)自適應(yīng)控制和專家狀態(tài)診斷等功能。該功能層需要先進(jìn)控制理論、綜合控制策略和專家診斷系統(tǒng)的配套和協(xié)調(diào),這方面還需要深入研究和開(kāi)發(fā);智能管理層主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析和智能輔助決策等,為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策者提供科學(xué)決策依據(jù),現(xiàn)階段該功能層還有待于針對(duì)性和系統(tǒng)性地綜合研究和開(kāi)發(fā)。
圖1 智能化火力發(fā)電廠系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Functional structure diagram of intelligent thermal power plant system
目前國(guó)內(nèi)有關(guān)智能電站建設(shè)的理論研究和工程實(shí)踐,一直是專家學(xué)者關(guān)注和研究的重點(diǎn)。存量機(jī)組的智能化改造和功能優(yōu)化存在系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度不高,現(xiàn)有信息管理系統(tǒng)兼容利用率較低,模塊功能交叉重疊度高,有效數(shù)據(jù)綜合利用不充分等問(wèn)題比較突出。新建機(jī)組存在智能電站頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)深度不夠,可研與初設(shè)未充分考慮智能電站設(shè)計(jì)要求,智能電站功能需求不明確或不實(shí)用,基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用受限等問(wèn)題。電站相關(guān)控制技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備系統(tǒng)智能制造也是制約智能電站功能拓展設(shè)計(jì)的因素之一。
智能電站3個(gè)層級(jí)的管控體系與技術(shù)支撐體系互聯(lián)互通,設(shè)備及系統(tǒng)狀態(tài)通過(guò)泛在感知、智能融合、自動(dòng)診斷等綜合手段,經(jīng)過(guò)控制系統(tǒng)和綜合管理評(píng)價(jià)信息系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)分析、失效預(yù)警、綜合評(píng)判和對(duì)策處置等信息集成,輸出基于狀態(tài)檢修的決策策略和檢修模型等參考信息?;谥悄芑鹆Πl(fā)電廠系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)(圖1)中本地技術(shù)支撐模塊功能設(shè)計(jì)思路,根據(jù)狀態(tài)檢修策略需求,細(xì)化和綜合相關(guān)功能可構(gòu)建設(shè)備維修評(píng)價(jià)決策管理系統(tǒng)(EMMS,Equipment Maintenance Management System),功能結(jié)構(gòu)原理如圖2。
圖2 設(shè)備維修評(píng)價(jià)決策管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structure diagram of equipment maintenance evaluation decision management system
發(fā)電廠維修工作是一個(gè)復(fù)雜動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)工程,通過(guò)“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”全要素的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)實(shí)施??茖W(xué)合理選擇不同的檢修方式,形成一套融糾正性故障檢修、計(jì)劃性定期檢修、優(yōu)化改造性檢修和預(yù)防性狀態(tài)檢修等最佳綜合檢修方式尤為重要。而狀態(tài)檢修策略能較全面地實(shí)施安全、質(zhì)量、進(jìn)度、費(fèi)用等方面的優(yōu)化控制,保證發(fā)電機(jī)組安全、可靠、高效和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。狀態(tài)檢修功能模塊設(shè)計(jì)是以設(shè)備維修評(píng)價(jià)決策管理系統(tǒng)(EMMS)為中心模塊,充分挖掘智能電站提供的表征設(shè)備狀態(tài)的大數(shù)據(jù)信息,關(guān)聯(lián)輔助信息系統(tǒng)綜合分析等功能環(huán)節(jié)的支撐和匹配等來(lái)設(shè)計(jì)的。
2.3.1 系統(tǒng)輸入信息交互模塊
系統(tǒng)輸入功能模塊主要有:存量機(jī)組的設(shè)備管理系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)信息采集處理、技術(shù)監(jiān)督監(jiān)測(cè)預(yù)警、設(shè)備系統(tǒng)指標(biāo)管理分析、設(shè)備壽命管理與評(píng)估、專家診斷評(píng)估分析、設(shè)備隱患風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、設(shè)備相關(guān)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、電網(wǎng)側(cè)相關(guān)技術(shù)管理要求等。
2.3.2 系統(tǒng)輸出決策參考模塊
系統(tǒng)輸出功能模塊包括:狀態(tài)檢修組織策劃、檢修項(xiàng)目評(píng)估確定、檢修時(shí)點(diǎn)及時(shí)長(zhǎng)選擇優(yōu)化、檢修項(xiàng)目修前/修后試驗(yàn)優(yōu)化、備品備件采購(gòu)及庫(kù)存定額優(yōu)化、檢修工藝規(guī)程等作業(yè)文件、設(shè)備或部件及系統(tǒng)延壽評(píng)估、網(wǎng)源協(xié)調(diào)優(yōu)化等。
2.3.3 設(shè)備狀態(tài)信息采集系統(tǒng)
目前,常用于狀態(tài)檢修的監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)有:振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷(軸系振動(dòng)、扭振、管道振動(dòng)等)、聲波監(jiān)測(cè)與診斷(聲發(fā)射和超聲發(fā)射診斷等)、油液成分監(jiān)測(cè)與診斷(鐵譜、光譜、色譜診斷等)、應(yīng)力/應(yīng)變監(jiān)測(cè)與診斷(熱應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)與診斷)、位移和位置監(jiān)測(cè)與診斷(位移、膨脹、閥位等)、溫度監(jiān)測(cè)與診斷(紅外線熱成像等)、核射線監(jiān)測(cè)與診斷(CT、成分分析等)、電氣參數(shù)監(jiān)測(cè)與診斷(局部放電、鐵芯電流、剩余電流等)、化學(xué)分析監(jiān)測(cè)與診斷(氫純度、汽水、氧量監(jiān)測(cè)等)、綜合監(jiān)測(cè)與診斷等。
日常常規(guī)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù):無(wú)損探傷、超聲診斷、葉片測(cè)頻、水油化學(xué)分析、材料性能檢查、絕緣過(guò)熱監(jiān)測(cè)、振動(dòng)診斷分析、紅外溫度檢測(cè)、設(shè)備歷史記錄數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)接口自動(dòng)或人工導(dǎo)入EMMS系統(tǒng),通過(guò)狀態(tài)數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)軟件并關(guān)聯(lián)即時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合診斷分析。
常規(guī)電站一些重要的成套設(shè)備及系統(tǒng)一般都設(shè)計(jì)有監(jiān)控系統(tǒng)。如汽輪機(jī)/給水泵小汽輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、DCS各子系統(tǒng)、單獨(dú)PLC系統(tǒng),以及各監(jiān)測(cè)外掛系統(tǒng)等。關(guān)鍵問(wèn)題是單一就地執(zhí)行設(shè)備或系統(tǒng)是否能提供完整的設(shè)備狀態(tài)信息,存量機(jī)組可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備改造部分實(shí)現(xiàn)信息共享,新建機(jī)組可通過(guò)設(shè)計(jì)階段做好智能設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型,通過(guò)數(shù)據(jù)總線等方式提供比較完整的狀態(tài)信息。
2.3.4 系統(tǒng)關(guān)聯(lián)和分析
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷分析是狀態(tài)檢修的核心要素。可以說(shuō),沒(méi)有成熟的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷就沒(méi)有真正意義的狀態(tài)檢修。診斷一般分為靜態(tài)診斷和動(dòng)態(tài)診斷,靜態(tài)診斷是要通過(guò)常規(guī)或離線探查設(shè)備的健康狀態(tài),動(dòng)態(tài)診斷則依靠實(shí)時(shí)狀態(tài)在線探查設(shè)備的性能及狀態(tài)。收集到狀態(tài)信息后,如何把單一特定檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)有機(jī)統(tǒng)一到EMMS系統(tǒng)中,是狀態(tài)檢修功能模塊設(shè)計(jì)的必然要求。
狀態(tài)檢修的智能決策主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助決策技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),把電站的所有操作運(yùn)行和檢修信息綜合在一起,針對(duì)狀態(tài)檢修決策目標(biāo)要求,形成以單個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)為單元的決策工具。在狀態(tài)檢修策略應(yīng)用過(guò)程中,供系統(tǒng)工程師、檢修工程師和電廠管理人員使用,而狀態(tài)檢修策略計(jì)算分析軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì),是全面推進(jìn)狀態(tài)檢修實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
3.1.1 管理因素
設(shè)備狀態(tài)檢修模式發(fā)展和應(yīng)用是一項(xiàng)持續(xù)性、創(chuàng)新性和技術(shù)性較強(qiáng)的工作,需要加強(qiáng)電力企業(yè)、科研院所、專業(yè)高校、設(shè)備開(kāi)發(fā)制造商等協(xié)同推進(jìn)。統(tǒng)籌考慮機(jī)組安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,等級(jí)檢修管理思路需要進(jìn)一步拓展;與狀態(tài)檢修實(shí)施密切相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員專業(yè)素養(yǎng)有待進(jìn)一步提高;機(jī)組設(shè)備狀態(tài)信息的收集歸檔、關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)和檢索應(yīng)用沒(méi)有充分挖掘;狀態(tài)檢修管理決策系統(tǒng)需要有機(jī)結(jié)合現(xiàn)行檢修管理工作各環(huán)節(jié)?,F(xiàn)行的計(jì)劃性定期檢修、糾正性故障檢修和優(yōu)化改造性檢修與預(yù)防性狀態(tài)檢修的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)和分析、劣化趨勢(shì)預(yù)測(cè)和狀態(tài)數(shù)據(jù)互聯(lián)共享等諸多問(wèn)題,有待進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。
3.1.2 技術(shù)因素
設(shè)備狀態(tài)信息獲取的代表性、全面性,故障診斷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性等方面還有一些問(wèn)題有待解決。設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用,設(shè)備故障診斷技術(shù)和方法的研究,設(shè)備狀態(tài)分析、狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,設(shè)備檢修策略決策分析[3],這些是設(shè)備運(yùn)維檢修實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)維檢修需要研究和開(kāi)發(fā)的系列課題。
單體智能設(shè)備的研發(fā)和推廣應(yīng)用需要進(jìn)一步拓展,核心的熱力設(shè)備某些故障機(jī)理理論研究還需要探索,監(jiān)測(cè)診斷手段有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)信息管理平臺(tái)需要系統(tǒng)關(guān)聯(lián)研發(fā),設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)技術(shù)與方法需要進(jìn)一步研究,相關(guān)應(yīng)用的深度與廣度也有待加強(qiáng)。
狀態(tài)檢修中檢修時(shí)間間隔的確定,檢修范圍和深度與設(shè)備壽命和損耗是直接關(guān)聯(lián)的。分析部件失效機(jī)理及影響壽命的各種因素,并綜合考慮設(shè)備運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性,準(zhǔn)確選擇檢修時(shí)點(diǎn)和檢修方案是關(guān)鍵策略。設(shè)備及其零部件由于磨損、腐蝕、蠕變和疲勞破壞等原因,其使用壽命是有限的。設(shè)備與系統(tǒng)壽命管理(LM,Life management)與預(yù)測(cè)技術(shù)要想成功地運(yùn)用于狀態(tài)檢修工作中,還需要解決一些技術(shù)難題。如設(shè)備壽命計(jì)算中復(fù)雜邊界條件的提出,壽命損耗累積原則的確定,材料在不同溫度、應(yīng)力條件下的壽命損耗特性,剩余壽命評(píng)價(jià)等。
狀態(tài)檢修的邊界條件問(wèn)題,基于多目標(biāo)優(yōu)化的檢修智能決策技術(shù)、仿真技術(shù)在狀態(tài)檢修中的運(yùn)用等都需要進(jìn)一步研究與探討。
狀態(tài)檢修策略要真正可執(zhí)行、可操作涉及到多層技術(shù)的交互應(yīng)用,主要相關(guān)技術(shù)交互應(yīng)用也是助推狀態(tài)檢修實(shí)施的關(guān)鍵因素之一。如信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、故障診斷技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、仿真技術(shù)、圖像智能識(shí)別技術(shù)、人工智能技術(shù)、移動(dòng)終端應(yīng)用技術(shù)、VR/AR技術(shù)等。
管理信息化技術(shù)包括:遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸及物聯(lián)網(wǎng)、智能決策與分析技術(shù)、遠(yuǎn)程設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷、ERP系統(tǒng)應(yīng)用、集團(tuán)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、輔助決策與專家診斷、網(wǎng)絡(luò)信息安全、燃料智能物流、備品備件虛擬聯(lián)合倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)深度挖掘。
基于狀態(tài)檢修專業(yè)化信息管理系統(tǒng)是相關(guān)技術(shù)交互應(yīng)用的基礎(chǔ)性平臺(tái),隨著智能電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)路線、功能架構(gòu)的進(jìn)一步完善,狀態(tài)檢修相關(guān)信息系統(tǒng)交互關(guān)聯(lián)和應(yīng)用應(yīng)該可以期待。
狀態(tài)檢修作為一種先進(jìn)的檢修管理方式,現(xiàn)階段沒(méi)有很好的實(shí)踐原因是多方面的,主要因素有:狀態(tài)檢修關(guān)聯(lián)技術(shù)支撐系統(tǒng)沒(méi)有得到很好的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,智能電廠功能設(shè)計(jì)階段沒(méi)有充分考慮到狀態(tài)檢修的相關(guān)功能技術(shù)需求,狀態(tài)檢修診斷評(píng)估信息系統(tǒng)未充分開(kāi)發(fā)利用等。狀態(tài)檢修模式推廣需要結(jié)合目前的計(jì)劃性定期檢修、糾正性故障檢修、優(yōu)化改造性檢修、設(shè)備全壽命管理等綜合考量。狀態(tài)檢修實(shí)質(zhì)上是現(xiàn)有多種檢修方式的集成優(yōu)化,深入研究和實(shí)踐應(yīng)用狀態(tài)檢修策略將為電站設(shè)備管理模式的改進(jìn)和優(yōu)化提供了一個(gè)新的思路和方向。
智能電站的相關(guān)控制理論和智能設(shè)備系統(tǒng)一直在發(fā)展進(jìn)步,智能電站建設(shè)需要在智能設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、大數(shù)據(jù)分析與挖掘、診斷分析系統(tǒng)集成、設(shè)備系統(tǒng)全壽命周期管理等方面開(kāi)展綜合研究和應(yīng)用,與此同步要求狀態(tài)檢修相關(guān)聯(lián)的評(píng)價(jià)決策管理系統(tǒng)也需要與智能電站相關(guān)技術(shù)同步發(fā)展推進(jìn)。