火电厂输煤设备的状态检修研究

引言

状态检修是指根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备异常,预知设备故障,并根据预知的故障信息合理安排检修项目和周期的检修方式,即根据设备的健康状态安排检修计划并实施设备检修。随着设备自动化水平的提高,延长了设备的运行周期。状态检修的主要目的是维持设备健康运行,为生产提供良好的保障。因此,提升设备的管理检修水平,提高设备的运行可靠性,是设备日常管理中的重要工作。

1输煤设备故障检修存在的问题

1.1故障资料的收集分析

故障资料的收集分析是指对所有设备部件潜在的故障风险、影响后果进行分析,以便于及时找到设备运行中存在的薄弱环节。具体来看,它包括系统结构和功能的分析、运维记录分析、故障模式和故障风险评价等。从输煤设备的状态检修工作来看,故障资料主要包括输煤设备的运行参数与点检参数、说明书和检修规程等。另外,依照国家标准与行业规范要求,在收集资料时应该保证信息的准确性与完整性。

1.2故障因素分析

要想进行故障因素分析,就要了解不同故障表现出的不同形态,这些故障类型包括已知故障与未知的潜在故障。输煤设备的故障模式按照类型区分,可以分为物理损坏、功能损坏、磨损与其他故障。物理损坏即使用过程中出现的设备断裂、脱落、变形等:功能损坏是由于操作不当导致的接触问题、温度过高等:磨损问题主要是指由于设备使用周期过长导致的老化、变质、受腐蚀等:其他故障则包括性能稳定方面的问题。

1.3故障影响

在输煤设备推行状态检修前需要对所有故障进行影响分析,重点对设备的使用功能与实际状态进行评估,并以此为基础分析机械故障可能产生的危害。另外,这项工作需要有相对客观的评价标准,结合企业实际情况,对安全问题、生产成本问题、维修损失问题等多个方面进行综合分析。发生事故时,应根据《企业职工伤亡事故分类标准》的相关要求,将安全问题分为5个不同的等级,并根据影响程度来决定是否要请消防部门或政府机关来解决问题。

另外,如果设备故障直接影响到正常的生产工作甚至导致停机时,应分析生产损失与设备故障间的联系。以检修故障影响的停运时间为例,可以将影响划分为几个不同的等级,判定生产损失的程度,根据设备维修所消耗的备件材料决定。

2输煤设备的状态检修方案

2.1方案决策

方案决策是检修工作的核心步骤,根据输煤设备与系统运行的需求进行分析,可以从状态检修与周期检修两个方面来展开。在企业日常的检修工作中,如果工程师检测到设备可能存在安全隐患,通常会采取停机检修或预防性检修两种模式。所以,在判断检修方案的有效性时,会从各个角度来评判。

当采取停机检修模式时,虽然可以在短时间内立即明确故障设备的使用状态,但停机检修必然影响到正常的生产进度,甚至对其他工作产生影响,造成一定程度的经济损失。对此也可以采用预防性检修方案,在保证设备可靠性与稳定性的状态下,通过预防性检修解决设备的安全隐患。维修和安全之间的协调关系还需要进一步权衡利弊。对于企业来说,采取哪种检修方案,做出最正确的决策,是日常检修工作的重点。

2.2检修周期分析

在输煤设备的状态检修工作中,如何确定检修周期与设备质量之间有密切联系,也是提升状态检修工作质量的重点。以目前的机械检修技术类型来看,多数采用定期检修与故障后检修两种模式,对于输煤系统的稳定性影响程度较小,且检修时只需更换出现故障的零部件,无需要固定检修周期。对于大多数输煤设备来说,均可采用类似的方式。例如火电厂的输煤皮带机、堆取料机、碎煤机等,都可以按照定修作业指导书的要求完成对设备的检查处理。按照现阶段的定期检修理论要求,设备故障的主要原因在于零部件使用周期过长,因此更换设备零部件可以保障设备的性能。但需要考虑的问题在于零部件全部拆换必然会导致生产成本的增加与维修过剩问题,企业的日常生产与经济效益必然受到影响。此时,就需要对设备的运行数据进行分析,确定合理的检修周期。

状态检修的根本目的是预先发现输煤设备潜在的缺陷与故障,防止故障进一步发展而影响正常生产。为了保障设备的运行与安全性,将故障控制在可接受的范围内是最有效的方法。一般来说,检修周期应该小于潜在故障的发生周期,为了避免错检、漏检,需要进行多次检测,从而确定设备运行是否存在功能性故障问题。因此,一旦检测结果表明故障发生的潜在概率过高,出于安全性与经济性要求,就需要及时进行状态检修工作。

如果状态检修的周期性检修能够及时发现潜在故障,那么在单位时间内检修的次数越多,设备发生故障的可能性就相对较小,输煤设备在发生故障后的维修费用也会随之降低。具体来看,在日常检查与工程师点检过程中,对于运行状态良好的设备可以设定为每月检测一次,对于经常发生故障的设备可以视情况增加检修频率。实践证明,提升输煤设备的检修频率可以提高输煤设备的可靠性与实际性能。

2.3检修重点规划

从故障产生的角度来看,一旦在生产运行中出现设备故障,必然导致整个输煤系统受到不良影响,甚至影响锅炉燃煤的供给。例如,胶带接头硫化工作需要花费较长时间检修,因为胶带接头问题直接影响输煤系统的可靠性。在皮带机的检修工作中,应该规划重点,将胶带接头、减速机参数纳入日常巡检重点中。这就要求电厂燃料车间应注意收集设备的运行参数,结合巡点检参数及检修记录,分析具体的检修模式,构建状态检修模型。检修重点可以结合当前机组负荷、设备功能与输煤系统的需求来决定,包括减速机故障、滚筒轴承问题、接头老化、导料槽漏煤等,在硫化时特别要注意防止硫化压力与硫化温度不达标。所以,运行人员在日常检查与专业点检工作中要明确检修重点,特别是一些易产生故障的区域,要在非生产时间内掌握设备的健康状况,防止出现严重的质量问题。

3推行状态检修的实际案例

在某火电厂输煤设备卸船机的状态检修工作中,1号与2号卸船机共同负责货轮的卸煤任务。规定卸煤时间为35h,根据实际运行日志来看,发现2号卸船机的钢丝绳有断股情况产生。点检工程师立即进行了现场诊断和分析,结果表明除断股以外还存在着断丝,如果强行使用必然导致设备发生断裂风险。按照一般检修标准,卸煤期间内的更换时间约为5h,如果遇见降雨天气,还会额外增加更换时间。该企业在权衡状态检修的安全性、经济性与技术性等各项指标后,确定了以下3种不同方案:

(1)不进行处理,但降低设备使用负荷,待卸船工作结束后更换钢丝绳。

(2)停运一段时间,待处理完断股部分后再重新投入使用,并密切监测使用状态。

(3)直接停运,待钢丝绳全部更换完毕后再重新运行。

从不同的方案中可以了解到不同状态检修方案的优劣。

第1种方案的优势在于不影响设备的正常使用,也不影响设备的维修,但存在着极大的安全隐患,一旦钢丝绳断裂,卸煤工作受到的影响程度反而较大,经济损失难以预测:

第2种方案对维修影响较小,能够基本按时完成卸煤工作,不过设备的连续运行状态会受到影响,进而影响设备可用系数:

第3种方案有效杜绝了设备隐患,保障了人员安全与设备安全,但卸煤工作时间消耗过长。设备在不规律运行的前提下,出现经济损失的可能性较大。

再如某火电厂的环锤式碎煤机,该碎煤机两个轴承座均安装有水平和垂直方向的振动在线监测装置和温度监测仪,结合碎煤机的电流值,构成了碎煤机状态检修的运行和故障信息收集系统。当碎煤机某一个轴承座的垂直方向振动值在电流负荷不变的前提下出现上升趋势,运行中的振速峰值达到4mm/s,但未达到设定的故障跳机值5mm/s,此种情形属于垂直振动的异常升高。当时该厂处于全天双机满负荷运行期间,上煤任务重,点检工程师进行诊断分析,在权衡状态检修的指标后,确定了以下两种方案:

(1)先不进行处理,暂时继续使用,等待系统上煤任务较轻,或系统处于单机运行状态时再采取措施。但需要注意的是该方案可能存在一定的安全风险,如果后期仍然存在振动情况,不仅设备会出现更大程度的损坏,一旦产生经济损失,其控制难度和处理难度同样较大。

(2)直接停运两天检查处理,将振动原因彻底消除后再恢复运行。此方案导致当期无备用上煤皮带,给上煤工作造成压力,但直接根除了设备隐患,可有效控制缺陷的进一步扩大。

4结语

火电厂输煤设备的运行状态直接影响企业的正常生产运作,对输煤设备进行状态检修与优化,是企业未来发展的一个方向。本文对可能产生的故障类型与故障因素进行了分析,结合实际案例研究了基于安全性、技术性和经济性的状态检修方案,为今后的输煤设备检修工作提供技术参考与决策依据,并可有效提升输煤设备的运行可靠性,构建现代化的输煤设备检修模式。