降低潘口水電站高壓氣系統(tǒng)設(shè)備故障次數(shù)研究

閆曉亮

（漢江水電開發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 十堰 442200）

1 現(xiàn)狀調(diào)查

潘口水電站高壓氣系統(tǒng)主要設(shè)備有空壓機、壓力容器、閥門、管網(wǎng)、干燥裝置。高壓氣系統(tǒng)總故障次數(shù)中，空壓機故障次數(shù)占比78.50%，為了更細(xì)一步查找出空壓機的故障癥結(jié)，通過查找潘口高壓氣系統(tǒng)設(shè)備故障統(tǒng)計表，發(fā)現(xiàn)引起空壓機故障主要有表計失效、管路破損、氣缸部分故障、潤滑油乳化等4個種類，現(xiàn)對這4種故障類型進行統(tǒng)計分類，如表1所示。

表1

在上述四種故障類型中，空壓機氣缸部分故障比占總故障次數(shù)的27.3%，會導(dǎo)致空壓機停機維護。但氣缸部分故障的主要根源是空壓機的設(shè)計缺陷和難以避免的運行損耗，屬于設(shè)備本身的設(shè)計問題，屬于設(shè)備的改進范疇，不屬于QC小組能解決的問題范疇，故不列為本次課題的攻關(guān)內(nèi)容。

排除掉空壓機氣缸部分故障，QC小組對另外三種類型進行了詳細(xì)分析。其中，空壓機上的管路破損故障占總故障次數(shù)的38.6%。管路的破損導(dǎo)致空壓機內(nèi)空氣泄漏，影響了高壓氣罐內(nèi)的正常打壓，也對空壓機本身造成極大損耗。出現(xiàn)此類問題必須停機檢修，空壓機停機無法打壓。

空壓機上表計失效的故障占總故障次數(shù)的29.5%。表計失效導(dǎo)致運行人員無法觀察到空壓機運轉(zhuǎn)時氣缸內(nèi)的實際壓力，在此狀態(tài)下運行空壓機設(shè)備具有安全風(fēng)險，必須停機檢修，此時空壓機停機無法打壓。

潤滑油乳化導(dǎo)致空壓機低油位保護停機占總故障的4.6%。在日常工作中，為了避免因潤滑油導(dǎo)致的空壓機停機，分場員工將潤滑油的更換頻率由標(biāo)準(zhǔn)的1個月1次改為2周1次。雖然統(tǒng)計結(jié)果顯示，潤滑油導(dǎo)致空壓機故障的只占總體的4.6%，在空壓機故障類型中占比較低，但潤滑油乳化過快的問題確實加大了維護成本和維護工作量，也是亟待解決的問題。

管路破損、表計失效、潤滑油乳化3種故障共占空氣壓縮裝置總故障次數(shù)的72.7%，因此解決管路破損、表計失效、潤滑油乳化這3類故障可以達到解決空壓機的故障的目的。

2 設(shè)定目標(biāo)

從上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，管路破損、表計失效、潤滑油乳化3種故障共占空壓機總故障次數(shù)的72.7%。高壓氣系統(tǒng)設(shè)備故障分布調(diào)查中顯示，空壓機故障占潘口高壓氣系統(tǒng)總故障的78.5%。高壓氣系統(tǒng)年故障次數(shù)可降低程度，經(jīng)測算得可降低故障率至：

C=1-78.5%×72.7%=42.9%

在前面的“現(xiàn)狀調(diào)查”階段，經(jīng)統(tǒng)計、計算得潘口氣系統(tǒng)平均年故障為28次。所以，經(jīng)過計算，2017年氣系統(tǒng)故障次數(shù)理論值應(yīng)為

N=28×42.9%=12（次）

綜上所述，QC小組將2017年氣系統(tǒng)故障次數(shù)目標(biāo)定為13次以內(nèi)。

3 原因分析與對策實施

目標(biāo)制定后，活動小組針對2015年至2016年生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的缺陷記錄、消缺記錄等文件資料，結(jié)合現(xiàn)場檢查、獨立分析，并邀請相關(guān)部門技術(shù)人員開會對原因進行討論。小組運用頭腦風(fēng)暴法分析找到了造成氣系統(tǒng)故障的諸多因素，最終分析出了3個主要原因要素，經(jīng)過討論研究，制訂以下對策來降低潘口氣系統(tǒng)的故障次數(shù)。

實施一：清除內(nèi)部雜質(zhì)

目標(biāo)：輸氣線路中存污的零部件數(shù)量為0

設(shè)備內(nèi)部雜質(zhì)來源分為2類，一類是設(shè)備空氣過濾器未將進入設(shè)備的氣體過濾干凈，使設(shè)備外部雜質(zhì)進入設(shè)備；二是設(shè)備的銹蝕、磨損導(dǎo)致出現(xiàn)殘渣，經(jīng)過設(shè)備內(nèi)部氣流吹掃，在測壓管內(nèi)淤積導(dǎo)致堵塞。

為排除外部雜質(zhì)進入設(shè)備的影響，小組成員將過濾器濾芯進行了更換，并對濾網(wǎng)周圍進行了清掃，確保過濾空氣質(zhì)量，避免使外部雜質(zhì)進入設(shè)備。

另外，小組成員對氣缸銹蝕、磨損情況進行了仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)壁確實存在磨損導(dǎo)致的鐵屑和在運行中氧化的銹渣。檢修人員對銹蝕部位進行清理，要求在清理過程中保證除盡設(shè)備內(nèi)壁的污垢。清理完成后，又對設(shè)備外部進行了刷漆防腐處理。

清理完成后，設(shè)備輸氣線路內(nèi)干凈通暢，無肉眼可觀察到的污垢，存污部件數(shù)量為0，不會再造成測壓管堵塞，改造達到目標(biāo)。

實施二：減小管路振幅

目標(biāo)：管路振幅≤4mm

空壓機上的銅管固定不牢靠，纏繞在電機上的銅管僅用鐵絲結(jié)扎。當(dāng)機器運轉(zhuǎn)時，銅管搖擺位置反復(fù)應(yīng)力集中，所以導(dǎo)致設(shè)備上管路接頭、管壁破裂現(xiàn)象頻發(fā)。

為了改善管路的共震現(xiàn)象，小組成員針對缺陷部位對管路進行加固。一方面在管路與機座的間隙中加上橡膠軟墊，以達到隔振消振的目的，另一方面在將管路由鐵絲固定改為金屬蓋板固定，避免管路在設(shè)備振動時松動搖擺。

經(jīng)過改造，最終將兩臺空壓機的位置1管路最大振幅控制在4mm以內(nèi)，經(jīng)過設(shè)備運行三個月觀察，兩臺空壓機1號氣缸進氣管路沒有發(fā)生破損現(xiàn)象，管路振幅過大導(dǎo)致管路頻繁破損的問題已解決，改造達到目標(biāo)。

實施三：空壓機搬遷

目標(biāo)：設(shè)備運行環(huán)境相對濕度≤40%

潘口空壓機室位于廊道層，處于尾水水位以下，四季空氣潮濕。空氣中的水氣導(dǎo)致潤滑油乳化較為嚴(yán)重。

為解決設(shè)備運行環(huán)境潮濕問題，QC小組進行了充分討論，并制定了空壓機搬遷方案。方案經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后，小組成員將空壓機、過濾器及其控制柜整體搬運至上層樓的封閉母線室，并鋪設(shè)了相應(yīng)管路。搬遷前、后照片如圖1、2所示。

圖1 移動前現(xiàn)場環(huán)境

圖2 移動后現(xiàn)場環(huán)境

經(jīng)安裝調(diào)試之后，設(shè)備正常投入運轉(zhuǎn)。設(shè)備的運行環(huán)境的空氣相對濕度，由搬遷前所測得的平均86%降至36.8%，符合《使用說明書》中規(guī)定運行環(huán)境相對濕度不高于40%。空壓機設(shè)備的搬遷使運行地點的空氣濕度大大降低，優(yōu)化了潤滑油的使用環(huán)境。

綜上可得，設(shè)備運行環(huán)境相對濕度≤40%目標(biāo)達成，改造后的潤滑油乳化周期大于3個月，空氣濕度過大導(dǎo)致潤滑油乳化周期過短的問題已得到解決，改造達到目標(biāo)。

4 確認(rèn)效果

通過查詢2017年生產(chǎn)管理系統(tǒng)，統(tǒng)計2017年度氣系統(tǒng)故障次數(shù)一共為9次，低于活動目標(biāo)13次以內(nèi)，經(jīng)過了這次QC活動，潘口機組氣系統(tǒng)的故障次數(shù)有明顯的降低，達到了活動的預(yù)期目標(biāo)。

5 結(jié)語

通過本次活動，潘口水電站氣系統(tǒng)設(shè)備故障次數(shù)明顯降低，讓我們了解了QC方法在實際工作中的運用，學(xué)習(xí)到了很多解決和分析問題的方法。活動中，統(tǒng)計數(shù)據(jù)、制定方案的能力得到了提高。組員對空壓機結(jié)構(gòu)、工作原理有了深入了解，進一步明確了空壓機的維護保養(yǎng)方法。