華電集團公司精密點檢與遠程診斷的探索與實踐

中國華電集團公司2009年開始試點精密點檢與遠程診斷工作，形成了具有自身特色的設備管理模式。該模式對設備進行全壽命周期檔案管理，實現(xiàn)狀態(tài)診斷流程的標準化與規(guī)范化。在發(fā)電企業(yè)側建立了“日常點檢，定期體檢，精密診斷跟蹤”的設備管理模式，在集團公司系統(tǒng)建立了“電廠－區(qū)域公司－集團公司”三級遠程診斷管理系統(tǒng)，有力地提升了設備可靠性水平。

華電集團公司精密點檢與遠程診斷的探索與實踐

中國華電集團公司 劉傳柱、吳立增、汪明波、田 亞、彭桂云、常 浩、吳崢峰/文

一、前言

2006年前后，國內發(fā)電企業(yè)發(fā)展迅猛，管理人員、技術人員的培養(yǎng)速度明顯滯后于新投機組、新建發(fā)電企業(yè)對人才需求的增長速度，發(fā)電企業(yè)生產技術水平攤薄明顯，新投機組非計劃停運次數(shù)較高。為提高機組可靠性，提升生產管理水平，中國華電集團公司于2006年啟動點檢定修管理試點和推廣工作，依據(jù)《火力發(fā)電企業(yè)設備點檢定修管理導則》（DL/Z870-2004），結合發(fā)電企業(yè)生產管理實績，印發(fā)了指導意見，出版了《中國華電集團公司發(fā)電企業(yè)點檢定修管理示范性標準與示例》，用三年的時間在新建發(fā)電企業(yè)建立了點檢定修管理模式，較好地發(fā)揮了統(tǒng)一標準、規(guī)范管理的作用。點檢定修管理實施“八定”原則（定點、定標準、定人、定周期、定方法、定量、定作業(yè)流程、定點檢要求），建立五層防護體系（日常巡檢、專業(yè)點檢、精密點檢或技術診斷、劣化傾向管理、綜合性精度檢測和性能指標測定）。精密點檢是深入推進點檢定修管理的關鍵環(huán)節(jié)，是創(chuàng)新設備管理模式的重要手段，也是提升設備可靠性的重要途徑。2009年，中國華電集團公司經過充分調研、論證，綜合國際先進經驗，根據(jù)發(fā)電企業(yè)設備特點，經過試點、推廣，最終創(chuàng)新形成了集設計診斷、分類診斷、綜合診斷、持續(xù)改善于一體的具有華電特色的精密點檢與遠程診斷新模式。

二、精密點檢新模式

精密點檢是指：用標準的檢測儀器、儀表對設備進行綜合測試、檢查，或在設備未解體的情況下運行特殊儀器、工具、診斷技術和其他特殊方法測定設備的振動、溫度、裂紋、變形、絕緣等狀態(tài)量，將測得的數(shù)據(jù)對照標準和歷史記錄進行分析、比較、判別，及利用技術監(jiān)督等手段對設備健康水平與安全、質量、經濟運行方面的重要參數(shù)、性能與指標進行監(jiān)督、檢查與評價，以確定設備的技術狀況和劣化程度的一種檢測方法。華電集團結合自身特點，經過不斷實踐，進行了拓展與具體化：

1.測試手段 在發(fā)電企業(yè)常規(guī)監(jiān)測的基礎上，拓展應用振動、紅外、超聲、油液和電流頻譜五種成熟的技術手段。

2.狀態(tài)診斷和改善 將精密點檢分為設計診斷、分類診斷、綜合診斷和持續(xù)改善四個階段，實現(xiàn)綜合診斷、閉環(huán)管理。

3.體系建立 在發(fā)電企業(yè)側建立“日常點檢，定期體檢，精密診斷跟蹤”的設備管理模式，在集團范圍內建立“發(fā)電企業(yè)－區(qū)域公司－集團公司”三級遠程診斷系統(tǒng)。

華電集團精密點檢采用了更高精度的儀器、更符合實際的診斷方法，培養(yǎng)了更專業(yè)的人才隊伍。

（1）設備對象。

華電集團精密點檢根據(jù)設備重要性，選取了轉機和輸變電兩類設備，覆蓋汽機、鍋爐、環(huán)保、公用及輸煤、輸變電等區(qū)域。精密點檢覆蓋的設備主要包括：

1）汽機區(qū)域典型設備：汽輪發(fā)電機組、電動給水泵、汽動給水泵、前置泵、凝結水泵、凝升泵、真空泵、循環(huán)水泵、定子冷卻水泵、EH油泵、開式水泵、閉式水泵等。

2）鍋爐區(qū)域典型設備：引風機、送風機、一次風機、排粉機、火檢風機、磨煤機、空氣預熱器、輸煤皮帶裝置等。

3）環(huán)保、公用區(qū)域典型設備：氧化風機、增壓風機、空氣壓縮機、漿液循環(huán)泵、脈沖懸浮泵、濕式球磨機等。

4）輸煤區(qū)域典型設備：皮帶機、給煤機、碎煤機、斗輪機、翻車機、卸料器等。

5）輸變電區(qū)域典型設備：主變、高廠變、低廠變、檢修變、勵磁變、照明變、升壓站、母線的隔離開關、電流互感器、電壓互感器、斷路器、避雷器等。

（2）分類診斷技術。

華電集團的精密點檢技術手段開放，積極采用成熟、有效、經濟的各類診斷技術不斷完善精密點檢分類診斷技術手段。目前采用較為成熟的振動、紅外、超聲、油液和電流頻譜等五種技術手段對各類設備構建診斷技術矩陣：

1）振動分析診斷技術。

振動是機械設備狀態(tài)的晴雨表，許多設備故障都可以通過振動表現(xiàn)出來，振動問題在生產實踐中一直占有重要的地位。振動分析診斷技術是精密點檢最常用也最有效的檢測手段。

2）油液監(jiān)測分析技術。

油液監(jiān)測分析主要包括潤滑油油液分析技術和變壓器絕緣油的氣體分析技術。潤滑油分析主要是通過對油樣成分、磨粒濃度和磨粒形態(tài)的分析，判斷金屬部件的磨損情況。變壓器絕緣油分析主要是通過分析油中所含不同氣體的濃度，對變壓器工作狀態(tài)進行判斷。

3）電流頻譜分析技術。

與振動檢測相結合，主要用于交流電機的狀態(tài)分析。測量方法包括電流頻譜測量、絕緣測量和過程參數(shù)測量，可對交流電機的繞組絕緣老化、氣隙偏心、轉子斷條、轉子彎曲、端部環(huán)開裂、焊縫劣化、大的動載荷、相位損失等故障進行診斷。

4）熱成像分析技術。

可以顯示目標物體的形狀和溫度分布狀況，實現(xiàn)在線非接觸檢測，不受電磁場干擾進行定量測溫，主要應用于管道內漏、轉動設備軸承部位和輸變電設備的熱狀態(tài)判斷。

5）超聲檢測技術。

利用超聲波對轉動機械潤滑、磨損問題、電氣設備局放以及泄漏情況等進行檢測。

（3）精密點檢遠程診斷平臺。

精密點檢遠程診斷平臺主要包括設備基本信息、設備狀態(tài)智能診斷、精密點檢聯(lián)賽和遠程診斷四個部分。平臺建立的精密點檢設備庫可按專業(yè)、部件進行對比分析，目前平臺共覆蓋重要轉機和輸變電設備17583臺。各發(fā)電企業(yè)精密點檢員進行的每次設備檢測，數(shù)據(jù)均共享至平臺，形成精密點檢數(shù)據(jù)共享中心。平臺建立了診斷交流體系，可方便地發(fā)起遠程診斷申請，組織遠程協(xié)助和技術交流。

三、精密點檢的實施

精密點檢實施過程主要包括人員培訓、軟硬件配置、精密總體檢、設備改善、遠程平臺搭建。通過項目實施，解決和改善發(fā)電企業(yè)設備存在的問題，建立精密點檢軟硬件系統(tǒng)，培養(yǎng)發(fā)電企業(yè)精密點檢人員隊伍。

實施過程中，需要在精密點檢軟件平臺上，建立各項檢測技術的測試數(shù)模及數(shù)據(jù)庫參數(shù)，主要包括：

1.振動測試參數(shù)組

2.振動分析診斷參數(shù)組

3.建立設備振動數(shù)據(jù)庫模型

4.定義振動測試路徑及測試周期

5.建立超聲檢測參數(shù)數(shù)據(jù)庫

6.建立紅外檢測數(shù)據(jù)文件

7.建立潤滑油液分析參數(shù)組等

測試模型和數(shù)據(jù)庫建立完成后，診斷設備存在的設計問題、制造問題、組裝問題、安裝問題、保養(yǎng)問題、材料問題或劣化問題，對采集數(shù)據(jù)進行詳細分析，掌握設備狀態(tài)。設備精密總體檢發(fā)現(xiàn)的嚴重異常設備，經故障分析后制定一對一改善方案，從根源上解決設備故障，提高設備運行可靠性。

充分調動區(qū)域公司、發(fā)電企業(yè)和電科院各方積極性，各負其責、形成合力，共同推動精密點檢工作的開展。通過總體目標規(guī)劃、年度工作計劃制定、技術交流、人員培訓、工作規(guī)范、技能大賽推動等措施，建立精密點檢長效管理機制。二級單位統(tǒng)籌規(guī)劃區(qū)域內精密點檢推進工作，強化過程管理和督導，及時協(xié)調、解決出現(xiàn)的問題。發(fā)電企業(yè)將精密點檢作為主專業(yè)，對精密點檢定崗定編，健全管理體系，落實人員責任，完善工作標準，使精密點檢人員有保障、工作有計劃、措施有落實，切實發(fā)揮精密點檢在提升設備管理工作中的積極作用。華電電科院發(fā)揮人才優(yōu)勢，不斷推動精密點檢與遠程診斷管理規(guī)范化和常態(tài)化，不斷提高技術分析和診斷水平，建立了穩(wěn)定的專家團隊，開發(fā)并完善遠程診斷服務，及時收集、提煉、發(fā)布經典案例，實現(xiàn)管理經驗和技術診斷信息共享，定期組織專業(yè)技術培訓和技術交流，不斷加強集團公司精密點檢技術隊伍培養(yǎng)。

多措并舉，促進精密點檢順利實施。精密點檢的成功實施關鍵在于保障人員穩(wěn)定，為此華電集團在印發(fā)的發(fā)電企業(yè)大定員管理辦法中明確了發(fā)電企業(yè)精密點檢人員定崗定編要求，使精密點檢人員能夠踏實工作。每年召開精密點檢座談會和交流會，促進精密點檢人員技術水平的提升和精密點檢工作的開展。舉辦精密點檢技能大賽，有力地促進人才隊伍培養(yǎng)、推動工作的開展。發(fā)電企業(yè)建立相應的管理標準、工作標準、技術標準、考核標準、業(yè)務流程，確定設備的檢測周期、技術手段、評價標準等。精密點檢組根據(jù)既定的標準規(guī)范開展工作，對現(xiàn)場設備的安全、穩(wěn)定、長周期運行提供技術支持，為科學檢修提供決策。圖1是典型的發(fā)電企業(yè)精密點檢工作流程。

四、精密點檢推廣成效

1.實現(xiàn)系統(tǒng)推廣

經過多年努力，華電集團精密點檢已經覆蓋火力發(fā)電企業(yè)67家，覆蓋裝機容量8235.5萬千瓦，占集團火電總裝機容量的84.4%，覆蓋重要設備17492臺，重要測點42077個；培養(yǎng)了包括8名中央企業(yè)技術能手、26名華電集團技術能手在內的106名專業(yè)技術人才隊伍。

圖1 精密點檢工作流程圖

2.形成了華電特色的精密點檢與遠程診斷模式

結合自身特點，形成了集設計診斷、分類診斷、綜合診斷、持續(xù)改善于一體的全新設備管理模式。該模式綜合運用振動、紅外、油液、超聲、電流頻譜等5種成熟的技術手段，建立詳盡的設備全壽命周期檔案管理（包括設計數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、巡檢記錄、檢修記錄、狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)），實現(xiàn)狀態(tài)診斷流程的標準化與規(guī)范化，基本實現(xiàn)故障模式全覆蓋。在發(fā)電企業(yè)側建立了“日常點檢，定期體檢，精密診斷跟蹤”的設備管理模式，在公司系統(tǒng)建立了“電廠－區(qū)域公司－集團公司”三級遠程診斷管理系統(tǒng)。跟蹤設備運行狀態(tài)，提前預警設備問題，提高了檢修針對性，實現(xiàn)了降本增效。

3.設備可靠性提升

精密點檢工作的開展，有效提升了設備可靠性。53家發(fā)電企業(yè)四年精密點檢工作，累計發(fā)現(xiàn)并成功解決各種設備問題5210個，成功避免輔機故障導致的非計劃停運事件52次，避免輔機故障導致的降出力事件179次，避免重要輔機設備損壞1117臺次。多次避免重大事故發(fā)生，如：某廠5B凝泵電機振動嚴重超標，精密點檢人員經過振動測量和分析，判斷凝結水泵支撐橡膠瓦出現(xiàn)嚴重磨損而非電機故障，通過檢修處理，設備運行良好；某廠精密點檢組經過數(shù)據(jù)分析，通過對電機基礎進行加固解決了困擾生產多年的1A一次風機的電機振動問題。某廠及時發(fā)現(xiàn)了二號主變C相高壓側接地套管引線壓接板發(fā)熱的嚴重缺陷，采取外部強制冷卻進行有效控制，通過趨勢跟蹤，確保了迎峰度夏期間的安全穩(wěn)定運行。

五、展望

經過多年精密點檢與遠程診斷的推廣與實施，華電集團打造了一支專業(yè)化的人才隊伍，形成了具備自身特色的精密點檢與遠程診斷體系。當前，電力體制改革不斷深化，產能過剩導致市場競爭加劇，發(fā)電企業(yè)設備管理需要有新的突破，精密點檢與遠程診斷將發(fā)揮越來越大的作用。