基于RCM 模式的电厂热工台账优化
2022-09-27张力
张 力
(华能武汉发电有限责任公司,湖北武汉 430000)
0 引言
目前电厂热工设备功能、种类繁多、功能位置分散遍布整个厂区,与大型、集中型设备检修工作有很大不同。如采用传统的计划检修模式,对于日渐缩减的热工检修人员来说,无疑加大了机组大修项目中的工作量。
目前大型机组比较流行的是以状态监测为基础的维修制。通过按照设备的功能、重要性、故障等多方面确认该设备的检修计划,把维修的重点放在点检工作上,日常点检对设备状态进行检测和诊断分析,作为设备检修时机与项目的判断依据,将设备维护工作分散不同时间段出来。而设备的各类数据信息、故障情况、处理结果都记录在相应的热工台账中,而这类数据加以合适的利用,能有效加强热工台账的效用,同时对台账系统进行高效整合,能大大减轻技术人员的工作负担。
通过基于可靠性为中心的RCM(Reliability Centered Maintenance)维护管理模式,探讨重新优化热工台账的编制与分析方法,对台账数据进行更深的挖掘,最终发现设备家族性、系统性常见故障。其设备分析数据,对备品备件采购计划、设备检修计划的制定、检修工艺的改进有着指导性作用。
1 电厂热工台账现状及问题
某电厂热工维护台账主要类型分为:①设备台账,记录设备的主要型号、厂家、投用校验日期等基本信息;②设备缺陷台账,主要记录设备日常缺陷及故障的现象、类型、时间,是设备状态维护的主要依据来源;③设备检修台账,记录相应设备检修工作内容和工艺,备件耗材的使用情况;④备品配件台账,记录备品备件的型号、生产日期、库存量、库存点等信息。除此之外,还有诸如安全台账、热工保护投退台账等专项台账。
多种台账繁杂、内容过多,甚至有重复记录,给工程技术人员造成很大的工作负担,造成台账更新工作不及时,台账与实际设备状况脱节等现象。台账如果只有记录功能,则效用甚微,减小了台账维护的必要性。恶性循环,造成检修台账大量数据未加以正确的运用。
2 基于RCM 的台账优化
2.1 可靠性为中心的维护管理模式(RCM)
可靠性是设备在规定条件下和预期使用期内完成其功能的能力。以可靠性为中心,是以设备的可靠性、设备故障后果作为制定维修策略的主要依据。对设备后果进行结构性评价、分析并综合得出一个有关安全、运行经济性和维修费用节省的维修策略。其制定维修策略的主要步骤分为:①分析故障后果,对故障的重要性、设备故障的全周期特性进行分析;②针对不同的故障及设备,制定不同要求和形式的点检及维修方案;③根据分析,制定符合方案执行的维护资源配置。
2.2 设备的分级评估管理
基于设备的属性可通过3 种方面对设备进行相应的分级处理,评估设备对应的一、二、三级,最终通过相应的分级统计公式,设置符合实际的参数,将3 种评估结果量化为设备的等级数据,便于直观管理。
2.2.1 按设备故障后果严重性评估
根据设备故障的后果严重性划分设备故障等级,按分级管理机组设备,减少员工关注度分散的情况。
一级:等级评分为3,该设备涉及重要的热工保护、重要的机组系统调节等环节,故障可能出现造成重大人身安全、机组停机等重大事故。此类设备作为第一级重点维护设备,其可靠性应重点关注,应是点检状态检测工作的重点,将其设备检修计划方案应及时、详细,检修工艺水平应是最高级别。
二级:等级评分为2,较第一级严重程度低,设备涉及的系统存在冗余或可在一定时间内退出,安全性影响在可控范围内,对生产运行经济性存在一定的影响。此类设备作为点检的日常工作范围,对其维护工作保证一定频率下,可根据设备状态灵活调整。
三级:等级评分为1,作为一般故障,不影响机组及人身安全,对生产运行没有影响,其设备维护检修方案可根据设备的状况与使用周期进行灵活性制定。
2.2.2 按设备维护难度进行评估
一级:等级评分为3,对于机组运行过程中无法维护的设备,必须等待停机停炉状态下方可完成。此类设备应尽量在设备由检修条件或随机大修情况下及时完成。
二级:等级评分为2,该类设备的检修工作虽然可以在机组运行中进行,但需要机组进行较重大的运行方式的改变,需要部分系统的退出、机组负荷限制等情况,其检修过程会对机组的安全稳定性、经济性造成一定的影响。同时其检修难度、工艺复杂,且要求较高,需要一定的外部援助,或会产生一定的额外检修费用、检修时间等。
三级:等级评分为1,该类设备的检修难度较低,能在较短的时间内完成。其维护检修工作对机组运行没有影响,其相关维护工作可在点检过程中完成。
2.2.3 按备件相关因素进行评估
由于热工设备种类、厂商、型号较多,备件的采购价格、供货周期、质量都各不相同。特别是对于特殊进口设备,其供货价格及周期都有着一定的不确定性,而备件的库存量直接影响着检修项目的计划及开展。
一级:等级评分3,对于订货周期最长、存货低、价格昂贵的设备,其评估等级最高,设备故障所带来的经济损失和影响最大。
二级:等级评分2,较普遍的备件,需要保证一定的备件库存,从而满足检修工作需要。
三级:等级评分1,备件充足、订货周期短、价格低廉,此类备件的库存及采购不会影响设备日常维护及检修。
2.2.4 设备等级量化
综合以上评估,采用式(1)计算得到设备评估等级L:
其中:L1为按设备故障后果得出评级得分;L2为按设备的维护难度得出评级得分;L3为按备件相关因素得出的评级得分;a、b、c 分别为3 种评级得分在设备评估中的总比重系数,且a+b+c=1。比重系数可根据各企业理念,3 个方面对于设备的重要性进行制定。
根据最终设备评估等级L 对设备分级管理,对特定等级的设备制定相应的检修策略见表1。
表1 设备评估等级与检修策略
2.3 热工台账的整合与协同
目前,大部分热工台账通过Excel 表格方式记录,通过Excel 表格的强大功能或统计类软件,可以在修改添加一项台账内容时,自动对关联其他台账内容进行修正。同时可通过总结汇总功能,总结出特定信息的频率和周期,便于对设备进行状态分析。这样自动修正和自动统计功能,能大大降低台账维护负担,并提高台账效用。
对于单一设备,在检修台账中对特定的检修工作进行记录时,故障时间可关联生成设备的故障周期频率;故障内容可整合生成故障常见类型;备件耗材的使用能关联到备件台账中对备件库存进行修改。结合设备评估等级,则可依据制定专项检修方案。以某厂密封油温度调门检修台账为例(表2):
表2 密封油调门检修台账
根据台账,可总结出该调门故障频率约为4 次/年,门杆卡涩、过滤器漏气是主要的故障类型,对于相应的故障,主要的检修方法也可通过检修内容总结得出,则可制定有针对性的检修及点检方案,大大降低检修工作的随机和盲目性。
对于多系列设备的横向比较,设备台账对于设备的型号、厂家、生产日期、校验时间等信息能有效的关联到备件的种类和数量,便于备品备件的及时采购;结合检修台账记录,能对特定的厂商、型号的设备质量进行评估,作为后期备件采购的指导意见,同时根据台账数据制定针对特定型号、环境、厂家的设备制定专项检修计划。
2.4 设备评估等级结合台账的运用
对于日渐紧缺的热工检修人员,将设备高关注度分布在全厂各个热工设备上是不现实的。通过台账数据的分析,能得出设备的高发故障类型、频率、最优检修方案、备件情况等一系列数据成果。结合设备评估等级,根据企业自身实际,可进一步制定多种检修维护方案:
对于单一重点或高设备评估等级的设备,制定专项的日常点检重点项目,故障高发类型,及故障处理应急预案,并作为备件管理重点关注项目。同时加强专业人员配置,保证设备保持高可靠性,随机故障的发生能及时得到处理。对于低评估等级的同类型设备,可根据分析数据、其设备动作频率、工作环境等因素制定统一的检修维护方案,有效将工作的重点和精力转移到高评估等级的设备上。另一方面,根据RCM 模式,以及设备评估等级结果,能尽可能对于设备维护的人力资源加以利用。
目前大多数工业或电力企业存在以下3 种设备维护人员:外部承包人员、内部专业检修人员、运行人员。外包人员主要集中高水平的专项维护工作,其专项维护能力最高,对于复杂的疑难故障,可委托厂家或代理人完成。内部检修人员承担起企业内的大部分检修工作。在目前的电力自动化程度不断发展过程中,运行人员不单单只是“机器的看管者”,更多参与到设备故障分析,设备日常维护中。将3 种检修力量根据经济性原则进行平衡配比,同时根据设备等级指定专项外包人员或内部检修人员,最大限度发挥运行人员日常维护、状态监测分析的能力,大大降低维护成本,提高维护效率和检修水平。
3 结语
以RCM 维护管理理念为基础,对设备进行评估分级,对热工多种台账进行整合。根据整合后的统计数据和分级,制定不同策略的检修方案,能大大降低检修技术人员对台账维护的工作量,提高台账数据分析能力,同时进一步提高检修工作的标准、规范化,降低检修成本,提高检修工艺水平。