精密點檢

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　　精密點檢是指用精密檢測儀器、儀錶，對設備進行綜合性測試，調查，或在設備不解體情況下，運用診斷技術、特殊儀器、工具或特殊方法測定設備的振動、溫度、裂紋、絕緣、溫升、變形等物理量，並經過測得的數據，對照標準進行分析、比較，判定，定量地確定設備的技術狀況和劣化程度。

　　精密點檢由專職點檢員提出要求在技術人員的協助下完成，根據設備狀態或異常情況，以及劣化傾向管理的需要提出計劃，因此，它是不固定周期，也不固定設備對象，隨機進行的。其內容有如下幾方面：

　　(一)定期精密點檢

　　定期精密點檢是點檢員根據設備劣化傾向管理項目的需要提出精密點檢計劃表，在技術部門專業技術人員的協助下完成。有關檢查或測定的數據由點檢員隨機記錄，並記入設備檔案資料，點檢進行自身比較，對劣化傾向性作出判定，以便制定出合理的設備維修計劃和劣化零部件的更換計劃。

　　對於使用的精密點檢儀器也需進行定期標定，以保持其完成可靠測量精度的穩定，不因儀器精度而影響被測部位數據的正確性。例如齒輪箱齒輪磨損摩擦的鐵譜分析，高功率風機軸承的振動測定等等。

　　(二)不定期精密點檢

　　不定期精密點檢是指設備在異常或潛在故障苗頭時所進行的異常診斷。這種點檢也是由點檢員在平時觀察信息和點檢作業活動發現設備有異常情況時隨機提出的，必要時陪同技術部門專業技術人員共同測定。例如振動異常的精密測振，預測故障採用識別技術找出原因，觀察其發展；採用精密診斷技術進行精確的定量檢測和分析，找出故障位置、原因和數據，以確定相應的對策措施，解決定期點檢中疑難雜症。

　　(三)設備故障(事故)調查

　　主作業線設備或其他重要設備發生故障(事故)時，對設備進行全面調查，瞭解情況，尋找造成故障(事故)的原因，併進行分析研究，提出防範措施和恢復對策，決定故障(事故)的修複方案。

　　因調查故障(事故)的需要，必要時可以對故障(事故)設備進行解體檢查，測定故障部位和故障機件的損壞情況，做進一步分析。

　　(四)設備綜合性調查

　　由於維修方面的需要，為獲得問題設備的解決方案以及判斷更新時間，而進行的綜合性調查。特別對故障多發性的設備，重覆性故障的部位，劣化傾向性很嚴重的設備以及有些已無修複價值的設備，都可以採用這種綜合性調查，包括設備的性能測定、精度校驗等等。

　　(五)檢修施工(記錄)試運轉會合

　　設備在經過重大或綜合性修理後，為確保全面的施工實績記錄以及在完工後的試動轉情況，在試運轉中進行的精密測定。或由於合同規定的需要(包括檢修或新設備投入使用等)，而進行的試運轉精密測定。

　　(六)購入零部件的管理檢查

　　對於新購入的備用品設備或零部件備品，以及在改進設備更新中訂購的設備，特別是在提運或入庫時以及使用前，必須進行質量的驗收檢查。對於有精度要求的整機設備要進行精度合格與否的驗證判斷，必要時要進行設備的性能、功能考核，以使設備及零部件在投用前具有良好的本機體質量。

　　精密點檢的定位有兩種形式。

　　(1)除日常點檢和專業點檢外的設備檢查活動都可作為精密點檢範疇，如SIS點檢、技術監督和監控、二十五項反措對標檢查、重大危險源識別的數據，都可看成精密點檢。也就是說，除日常點檢和專業點檢獲得的設備狀態數據外，其他數據都作為精密點檢數據來定位和對待。

　　(2)一般理解的第三層防護就是用更加精密的儀器去檢測設備狀態，如通過振動分析儀、油液分析儀、紅外熱像儀、泄漏檢測儀等完成設備的狀態檢測。進行設備的狀態管理。

　　精密點檢和專業點檢並沒有嚴格的界限，精密點檢是在運行巡檢和專業點檢發現設備問題需要增加點檢內容、縮短點檢周期的點檢，也可設置一些關鍵點、危險點進行定期監測、診斷和分析，作為精密點檢內容。運行巡檢和專業點檢發現設備問題需要進一步分析原因的，應進入精密點檢環節。首先由點檢員按照工序服從原則，組織相關專業人員進行分析、制訂預防和解決方案等，此項工作由專業點檢員來完成。需要外部資源進行診斷的，由專業主管負責聯繫有能力的技術服務單位進行或進入公司問題庫管理流程。

　　精密點檢定位為對設備的“近期”負責。要做好精密點檢應重點做好以下工作。

　　1．建立一支專業從事設備狀態監測和分析診斷的技術隊伍

　　無論是振動頻譜分析技術、紅外熱成像技術、超聲波檢漏技術，還是油色譜分析技術等，都有非常強的專業性，對使用人員的業務素質和技術水平提出了很高的要求。根據有經驗的電廠介紹，一般需要3～5年時間的研究和實踐才能掌握和應用這些高科技檢測技術。因此，首先要建立一支專業的狀態監測和分析診斷隊伍，原則上宜獨立設狀態檢測中心或診斷小組，而不宜以兼職的形式把狀態監測的職能分解到機、電、爐、儀各專業中，或由各專業的點檢員(工程師)兼管。同時，要註意人員的相對穩定，否則容易發生人員培訓困難、監測工作不規範、數據得不到有效積累等情況。

　　2．精密點檢工作的標準化、制度化和科學化

　　(1)要根據電廠人員、設備的實際情況建章立制。如制訂《設備狀態監測管理標準》、《狀態監測設備分工管理制度》、《設備定期檢測項目和周期標準》、《狀態監測儀器操作規範》、《設備狀態信息交流管理辦法》、《設備狀態監測技術標準》等管理辦法和制度，以確保精密點檢或狀態監測工作有條不紊地進行。

　　(2)要嚴格按照已經制訂的標準和制度執行。根據分工，狀態監測人員按照標准定期開展狀態檢測和故障診斷，掌握其發展趨勢和規律。

　　(3)要註重典型案例的分析與積累。作為精密點檢的狀態監測人員，通過定期和不定期監測得到所需要的數據，只是一個基礎；更重要的是對大量數據和譜圖的分析，找出故障信息，甚至分析出故障原因及故障部位。因此，積極分析案例、積累案例，把案例作為故障判斷的輔助手段才是精密點檢的最終目的。

　　(4)狀態監測技術標準的研究與建立。建立狀態監測技術標準是非常有意義和非常必要的，但又是一件十分困難的事情。在現有的監測技術中，油品和紅外監測技術標準的建立和執行相對容易做到，而振動、電流、磁通等監測技術標準的建立比較複雜。國內一般的做法是先收集國際、國內的有關標準，制訂出企業的初始標準；然後再根據實際案例對標準進行修正，逐步建立一套適合於本企業的狀態監測技術標準。

　　(5)要掌握循序漸進，有所為、有所不為的原則，科學地開展狀態監測、分析和診斷工作。

　　投產二十多年的廣東沙角A電廠總裝機容量1230MW,全廠共有五台燃煤發電機組,Ⅰ期三台210MW,II期兩台300MW機組。在設備日趨老化的情況下,沙角A電廠成立了轉動設備精密點檢小組,通過對設備的狀態監測與分析,精確診斷設備故障或隱患,預測設備運行周期和壽命,提高設備及系統的安全可靠性,並大大降低維修費用,有效防止設備“過維修”或“欠維修”現象。

　　1．精密點檢管理的開展

　　精密點檢是運用更多、更先進的檢測設備工具等儀器測定設備的某一特征參數(如振動、溫度)等,並通過先進的數據採集手段、方法、軟體對採集後的數據進行綜合處理,提取設備故障信息,將故障機理與實際相結合進行綜合分析診斷,精確瞭解和掌握設備運行過程中的健康狀態,發現設備早期故障徵兆及其原因,並預測故障發展趨勢,為實施設備的狀態檢修及管理提供準確的依據。

　　①狀態監測與故障診斷方案確定

　　狀態監測與故障診斷系統分為線上與離線兩大類型,線上監測與診斷有反映及時、實時多通道、功能全面等優點,但其投資相對昂貴,監測與診斷功能的實現受被診斷對象的構造成本及運行方式的制約,致使運用有一定的局限性。對於有二十多年曆史的沙角A電廠,由於現場、設備多不具備裝設線上監測系統的條件,現設置的設備管理人員數量少但對設備檢修維護經驗豐富,所以選用離線狀態監測系統可實現精密點檢的要求並節省投資。

　　②儀器設備配置

　　設備狀態監測儀器的選擇對於能否有效實施狀態監測非常重要。在確定使用儀器時結合我廠設備特點,分析各種類型狀態監測儀器的性能和應用情況,配製一臺艾默生CSI2130機械狀態分析儀,以及相關的MHM(Machinery Health Manager)軟體應用平臺,該系統包括現場數據採集儀、MHM振動分析軟體平臺、專家資料庫、數據管理平臺,再加上本廠原先購買的4台紅外熱像儀、二台本特利TK81振動儀、一臺超聲波流量計和其他常規效率試驗儀器,配合利用設備的(Openplant/SIS)生產實時監測系統,組成了基本的狀態監測系統。

　　③人員配置

　　我廠在原設備點檢的基礎上,以設備部副部長兼任精密點檢小組組長,在機、爐、電專業各抽調三名生產骨幹兼任該小組成員。

　　④精密點檢監測設備範圍及周期

　　設備監測範圍主要是針對電廠運行的轉動設備:在汽機方面,列入狀態監測資料庫的有汽輪機本體、給水泵、迴圈水泵、凝結水泵、工業水泵、共63台設備；在鍋爐方面,列入狀態監測的有送風機、一次風機、引風機、密封風機、磨煤機共61台設備；另外還包括相應配套電氣124臺電機。其測量周期根據設備的重要程度以及健康狀況從2周到1個月不等。

　　2．應用成果

　　推行精密點檢系統兩年以來,振動監測分析共提供振動異常信息20多例,及時成功消除多次重要設備潛在故障十餘多次,如:3號機A給水泵軸承振動大故障的診斷與處理；3號汽輪發電機組#8瓦振動故障的診斷與處理。具體案例應用過程如下:

　　①3號機A給水泵軸承振動大的故障診斷及處理

　　2010年7月,3號機A給水泵大修後振動嚴重超標,滿負荷時用本特利VK81手持式測振儀測得的該泵驅動端軸承水平振動值為120μm,該泵的軸承垂直、軸向振動都不大；用CSI2130攜帶型頻譜分析儀測量後顯示振動頻譜1倍工頻幅值偏大且無邊帶,表明轉子存在質量不平衡。診斷人員對監測報告進行分析後,需立即對該泵進行現場動平衡試驗處理。經過對該泵聯軸器加螺栓配重方法消除了水泵存在質量不平衡,該泵軸承最大振動值不大於30μm。因此可以看出具有高級診斷技術合成的CSI2130機械分析儀能夠對運轉設備故障判斷精準,大幅縮短故障查找及處理時間,提高了檢修效率,提高了機組安全可靠性。

　　②3號汽輪發電機組#8瓦振動故障的診斷與處理

　　2011年1月18日,#3機組由160MW加負荷至200MW過程中,#8瓦瓦振突然升至74μm,運行人員減負荷至160MW後,振動跟隨下降至正常值,隨即用精密點檢儀對整機振動進行測量,並查閱以前數據,發現#8瓦水平振動1月7日測量1倍頻24.3μm,1月18日機組已限負荷至160MW,此時測量水平1倍頻28.9μm,兩次測量均伴隨有1、2倍,但本次測量3倍頻比上次更明顯。時域波形兩次相差不大,均近似周期性正弦波。對比故障頻譜圖,此類現象同時存在1、2、3倍頻的振動,應為不對中引起,綜合機組上次修後在聯軸器間加墊片進行校正聯軸器變形量,多少會對聯軸器間剛度有一定影響,即聯軸器剛度會下降；對於機組瞬間加負荷,聯軸器間扭矩突然增加後,聯軸器間對中角度會有變化,導致振動突然增加,並提出如下的措施:

　　(1)控制機組負荷變化率,避免造成勵-發聯軸器扭矩突然增加後振動突然增加。

　　(2)機組儘量維持160MW運行,待停機機會,檢查勵-發聯軸器短接螺栓鬆緊程度或聯軸器短接變形情況。

　　2011年2月1日春節3號機組調峰停機前,測1倍頻11μm(此時機組已限負荷運行),2月2日02:13分,#3機組調峰停機。2月4日,揭開#8瓦檢查,發現上瓦前端頂部鎢金碎裂；檢查勵磁機轉子靠背輪,發現靠背輪與軸配合不太緊密,其交界處有一定的縫隙現象,定位鍵與靠背輪之間也有明顯間隙。經討論分析,為了提高短軸兩側對輪的穩定性,決定重新鉸孔配準短軸與發電機轉子之間的8條定位銷,安裝短軸以及複測各種數據。並對勵磁機轉子靠背輪在前端與軸交界處對稱點焊三點進行加固處理後,測得勵發對輪總瓢偏最大10～11絲,最終安排加裝不鏽鋼墊片處理後復裝,覆校總瓢偏合格的同時安排對#8上瓦鎢金進行挖補處理。開機測得#8瓦振動正常。觀察運行約20天後測1倍頻2.8μm,效果理想。

　　3．應用效益分析

　　通過對轉動設備開展精密點檢管理以來,大大節約維修成本和提高了設備及系統的安全可靠性,經濟及社會效益顯著,對以上兩個案例的所取得的經濟效益核算如下:

　　(1)三台機組每台各配備2台100%容量的鍋爐給水泵,若出現備用泵故障處理,需報中調批准,且泵組解列時間至少12小時,缺陷處理恢復時間一般為20小時左右,對整機及電網系統安全性和穩定性均造成極大的威協,嚴重時會導致整機強迫停運,減少發電量為:210MW×(12+20)h=6720MW.h=672萬度電量。

　　(2)處理3號機汽輪發電機組8號瓦振動大時,由於對故障判斷準確,按缺陷處理周期縮短一天,機組提前一天並網發電,本次理論可多發電量為:210MW×24h=5040MW.h=504萬度電量。另外,通過分析診斷、準確掌握設備故障原因及其影響程度,正確決策對故障機組的消缺時機,從而避免了在社會用電高峰時段停機給用戶造成的損失和不良影響,取得了良好的社會效益。

　　電廠設備管理推行精密點檢管理,利用現代先進的診斷儀器結合電廠原有的設備管理管理平臺,將設備的運行健康狀態做到了可控、在控,避免設備的突發性事故,確保設備安全可靠,能讓我們不斷探索和實現設備“定修”管理向“狀態”管理過渡。

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