以信息化打造状态检修新模式

       基于状态检修（CBM）对电力生产带来的经济效益，在我国加快这项技术推广符合市场经济条件下的客观形势要求，国内从90年代中期开始在数个电厂进行状态检修试点工作，建立了状态检修的初期组织机构和前期模式，目前，国内另有相当多的大型电厂也正在自行开始探索，启动实施状态检修计划。

       状态检修的理论目标是“延长设备运行时间和检修时间间隔、减少检修项目”。但从上述美国几个电厂实施状态检修的实例看，它们取得的主要效果是“设备可靠性的改善、设备缺陷的及时发现、避免设备事故”，从经济角度看，同样达到了降低维修成本、提高效益的目的。

       因此，我们在具体实施状态检修过程中，制订的计划应该具有可操作性，目标应该现实。做为领导层，对状态检修可能达到的效果也应有客观的估计，避免期望过高。

       认真研究西方这些正在实施状态检修的企业的发展过程可发现，它们在开展状态检修前有相当长的一段时间是在进行状态监测工作，在状态监测和振动分析方面已积累了相当经验。而我国长期以来几乎所有的电厂包括新电厂均没有正式开展状态监测工作，没有设置专职振动工程师，电厂在振动方面的工作仅仅限于运行监测，因而，推行状态检修的前期基础较之西方国家要差一些，我们制订的目标因而应更加实际[4]。

       根据国内目前情况，只要状态检修达到这样的目标：“利用状态监测对设备状况进行正确判断；对于早期故障设备能够决定适当延长运行期；检测到中期故障；在故障发生前进行检修”，便可说状态检修取得了很大成功。从美国电厂情况看，它们目前状态检修的状态分析、故障诊断方法仍以人工为主。我国火电机组配备的诊断系统现场实际使用效果不佳已为大家公认。因此，各电厂开展状态检修时对于状态分析、故障诊断技术的立足点应首先是高素质的技术人员。实用高效的专家系统的发展仍应给于重视。

       更广泛的资料反映，国外实施状态检修的电厂有一个共同经验：状态检修成败的关键之一是人员问题。人员组成不在多而在精；人员能力不在学历而在钻研。振动分析、故障诊断是一项跨多个专业的技术，缺少理论基础和丰富经验的积累，都无法很好胜任这项工作。状态检修人员的技术培训是整个计划中的重要一环。2000年，在一个开展状态检修较早的电厂，有1台300MW机组高压转子发生低频振动而长时间无法认定。我们从中应能得到一些关于状态检修如何更好开展的启发。

       国外电厂表明，实施状态检修计划的仪器、软件的投入，较之其他先进检修方法的投入要大，但收益应远远大于投入。任何一项新技术的采用都有风险，关键是方向要正确。从国内情况估算，容量百万千瓦左右的火电厂基本配齐状态检修的软硬件设备大约需要100～200万元人民币。可采取分批逐年投入的方法，在项目执行过程中不断调整仪器、软件清单，最终购置最佳设备系统。在最近美国召开的状态监测和状态检修研讨会上，电厂呼吁仪器、软件制造厂商适当降低价格，也是一个降低投入的途径。

       火电厂电气设备状态检修应用现状

       状态检修是一种通过对生产工艺流程重要设备内部各元件的状态进行全过程在线监测，然后经过专家诊断系统对监测数据进行综合分析及评估，确定设备当前的运行状态，发现隐患并预测其发展趋势，制定出合理的检修时间及方法的优化检修工作模式，因此又称为预知维修。状态检修能够有效地克服传统的定期检修造成设备过修或失修的问题，在一定程度上弥补了以时间为基础的定期检修的弊端，在获得设备最大可靠性的前提下实现经济效益的最大化。因此，逐步开展状态检修，对提高设备可用率、减少检修工作量、降低设备全寿命周期费用等具有重要意义。[page]

       国外VS国内

       美国、日本等西方发达国家自20世纪70年代中期开始在电力工业中实施状态检修，经过近30年的不断发展、完善，状态检修技术已趋于成熟，获得大量的技术资料和成功经验。目前，美国已有半数以上的发电站采用了状态检修策略，一些大的核电站采用状态检修后，机组大小修频次大幅度降低，设备可用率平均上升近30％。在未增加投入的情况下，年发电量明显增长，而检修成本大幅度下降。日本则对预测维修方式进行了有效的改进，在制定预测维修计划时综合了设备老化、运行条件、运行成本和经营发展战略等诸多因素，效果尤为显著。近年来，随着检测技术的快速发展，以及新型专家诊断系统的开发，状态检修应用领域不断扩大，美国电力科学研究院也制订了相应的状态检修技术导则。

       我国的状态检修技术起步较晚，20世纪80年代之前全部沿用严格遵循规程的计划检修模式。1987年我国颁布了《全民所有制工业交通企业设备管理条例》，明确了企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术，采用以设备状态检测为基础的设备维修方法，不断提高设备管理和维修技术现代化的发展方向。原国家电力公司所属的一些电力科研院所相继开展了电力工业设备状态检修技术的研究。2001年，原国家电力公司为了进一步推动火电厂实施设备状态检修工作，进一步提高火力发电企业的市场竞争力，颁发了《火力发电厂实施设备状态检修的指导意见》。但由于受到多方面因素的限制，到目前为止，除一部分新建电厂外，其他绝大多数火电厂的设备状态检修范围仍很有限，仍面临设备运行数据监测等诸多亟待解决的问题。

       状态检修的基本内容

       电厂评估与系统、设备分级　

       评估与系统、设备分级是实施状态检修的首要步骤，主要有系统、设备分级；运行技术参数数据的采集评估；设备故障的典型模式；影响程度的分析（FMEA）；制订故障预防措施等。系统、设备分级主要是制定生产工艺全过程中各系统、设备的重要性排序，设备故障频次排序，维修需求优先级别指数计算等；运行数据的采集评估主要包括确定评估的技术参数，参照的量化基准和优劣标准，明确实行状态检修的目标值；FMEA主要对获取的重要系统、设备以及关键部件的运行参数数据加以分析，对实行状态检修的安全性、可靠性进行评估，判断发生故障的可能性，以及对关联系统的影响程度，综合确定合理有效的预防性维修和主动性维修计划。

       状态监测

       状态监测技术是实行状态检修的基础。状态监测主要是通过在线或循检的方式监测各系统、设备各项主要运行参数，通过分析判断其运行状态，检测内部缺陷，监测缺陷的发展趋向。随着传感技术的发展，振动、温度、气敏、速度、音响、光等传感器已经广泛应用于火电厂电气设备在线监测系统，实现了真正意义上的在线监测，所获取的运行参数为决策者确定检修方案提供了可靠的信息保障。

       维修管理系统与专家诊断系统的建立

       计算机维修管理系统是实现状态检修的管理平台，它全面收集了设备的所有历史资料、运行检修信息、试验数据和在线监测数据等，为状态检修诊断与决策提供必要的信息和数据。实施状态检修，建立基于计算机维修管理系统及专业人员实际经验的专家诊断系统是非常必要的，它能够在短时间内综合智能化诊断分析出被监测设备的异常情况，而且可以做出倾向诊断。当其测定值超出设定的基础值时，将作为设备的异常情况发出报警，根据需要，它还可以做出日报表，月报表等。我国开发的专家诊断系统软件总体水平处于局部的自动化诊断装置阶段，如控制保护装置的自动监视判断系统等。在各个环节的主设备上实施在线振动分析、油液分析、红外热分析、超声分析及光电分析等。

       实施状态检修的具体做法及效果

       a．分门别类地将全厂设备的原始技术参数及历年的检修、试验、重要故障及变更记录等录入计算机，形成原始资料。

       b．建立设备的监测检查记录，记录设备运行参数，及时掌握设备运行状况和运行小时数。

       c．制定相应的状态检修管理制度。设备在1年中发生缺陷消缺累计时间不超过24h，可靠性管理不纳入考核，超出则纳入考核。状态检修设备需转入大修处理的，设备缺陷单位要及时上报生产技术部专业主管及生产调度，通知此设备涉及到的相关专业随之安排检修。

       d．完善重要系统、设备的事故抢修预案及建立设备现有备品配件数据库等。

       目前，国电吉林龙华长春热电一厂在计划检修的框架内对设备具体的检修次数进行了适当调整，检修天数也有所减少。辅助设备原则上运行5000h以上或3年一次大修，机、炉、公用系统辅助设备及化学系统绝大部分设备实行了状态检修。在主设备方面，根据机组平时运行状况，综合判断分析后，3号发电机大修现在已延长了2年，4号发电机也已延长了1年。在电机检修方面，状态检修的经济效益最为明显。公用系统194台低压电机，2005年的全年共进行大修52台/次，小修96台•次。实行状态检修后1年内只进行电机大修22台/次，小修43台/次，提高了设备的利用率。[page]

       状态检修离电厂还有多远

       截止2008年3月23日零时，中国大唐集团公司淮南洛河发电厂2号机组实现连续在网运行434天，累计发电26.9亿千瓦时，创下集团公司同类机组长周期运行最高纪录，并按计划转入集团公司标准化A级检修状态。该机组先后荣获“国内一流火力发电机组”、集团公司2007年度“机组在网连续运行时间一流指标”、“安徽电网迎峰度夏劳动竞赛大机组连续运行奖”等荣誉称号。

       洛河发电厂2号机组于1986年正式投入商业运行,2001年完成技术改造后，发电机额定功率由30万千瓦增至32万千瓦。此次长周期运行纪录是该厂自归属集团公司以来，继4号机组创下380天连续运行好纪录的又一重大历史性突破。回首过去的434个日夜，洛河发电厂面对电力行业日趋严峻的“三高二低”不利形势，围绕“安全就是灵魂，检修质量就是生命线”的指导思想，深入学习贯彻集团公司“同心文化”理念，坚持开展全员控制差错活动，夯实设备管理基础。该厂实施“五个零”管理理念，树立“机组长周期在网安全运行就是最大经济运行”的思想，锁定“零非停”目标不放松，建立健全“全员、全方位、全过程”的安全监督管理体系，保障机组长周期安全稳定运行。2007年以来，洛河电厂干部职工在生产、经营、基建、外拓市场等任务异常繁重的情况下，迎难上、勇挑战，集中治理四管泄漏，成功消除了2号机组凝汽器真空漏、引风机运行不稳定、380伏母线金属性接地、A小机B高压油泵轴承异常等数千条缺陷和隐患，竭尽全力确保机组在迎峰度夏、防汛抗洪、迎战暴风雪期间在网安全运行。这是好消息。但坏消息也有。

       “状态检修，只是个时髦的东西，是为不按时进行大修或春检之类的工作找的一个借口！”在采访中，大部分电厂的检修部门负责人说，他们是救火队员，想在设备出故障前就开始检修，“简直象做梦。”所以他们说，“我没有资格谈状态检修,我们都是事后检修。”另外，目前的检修工艺落后与先进并存，也是不争的事实。其次，目前检修的经营模式多是按工时拿钱,如果设备总是不坏,检修方就没有钱赚。一家检修公司负责人这样说：“如果不想喝西北风，我们自然希望他的设备天天坏,这样还谈什么状态检修？”工人们在“到底是活干的越多越好,还是设备故障越少越好？”之间犹豫难决。更有人断言：“目前多数电厂连基础的设备治理都还没有做好，大部分电厂并不具备状态检修的条件，谈状态检修完全是空谈。所以在中国实行状态检修，与大跃进现象的不无相似！”是不是目前中国电力企业实现状态检修的道路真的如此漫长？！

       但乐观情况也不无存在。江苏苏州常熟宏大热电厂的屈红彬说，目前中国大部分民营电厂基本已经采用了状态检修模式。他说：“特别是有一个老板控股的电厂,99%是状态检修，而国有电厂80%以上是计划检修。知道这是为什么?，一个字：钱！”

       那么，状态检修和计划检修有什么区别？专家介绍说，计划检修是有计划的检修,一般2-3年一个大修周期。状态检修是平时根据设备自身需要而进行的检修方式。计划检修成本高，但相对而言，计划检修更为彻底，能查出更多问题。但专家表示，状态检修并不是什么高科技,是平时的一个管理,只是目前投入很少。国有企业对于状态检修之所以并不热心,较为激进的专家认为这是因为国营自有他们的目的。“比如30万机组,计划检修会超过500万的，而状态检修不会超过200万的，这是潜规则，也是电力行业公开的秘密。”

       另外一位来自湖南的电厂安生部副主任则对于上述说法并不认同。他介绍说现在五大发电集团的计划检修一般都是4至6年，2至3年一大修几乎没有。但这一情况也并不绝对，检修方式与机组本身有着密切的关系。例如粤电下面的一个新电厂，连续两年都计划性大修。70年代的机组,基本上不可能6年一个检修周期，4年一大修的现状倒是存在。

       目前,在对事故的分析和责任追究时,都是首先以规程为准,特别在一些事故的直接原因没有查出来时,首先把对规程的严格执行或者定期工作当作事故的主要因素或者作为重要的整改措施。在这种情况下,如果你搞状态检修,出了问题就全部是你的。但你定期工作作了,就可以逃避部分责任,至于定期工作作了,造成的过度检修费用,与你我个人有何干系?比方说,主变按照规程10年要揭盖大修一次,但现在的主变制作工艺已经很高了(现在很多变压器都可以达到免维护的程度),我们的一台变压器运行中也没有出现任何问题,但还是要揭盖大修,虽然打开后一切正常,还有可能安装工艺不当,造成漏油。

       但谁愿意公开说这台变压器可以不揭盖大修?如果不揭盖大修,不出问题,你也没有什么功劳,万一出了什么问题,一切后果都是你承担

       开展状态检修，检修人员地设备的情况必须十分熟悉,因此需要付出比定期检修大的多的心血,同时承担的风险也很大(万一判断错误,首先的责任就是你没有按照规程执行,违章是要下岗的)，同时状态检修很多工作都是在看不见,摸不着的检查\分析中,具体的检修任务必然会减少,所以费用也会减少,在领导面前表现的机会也会少,因此不管是个人还是检修部门都难以真正的对状态检修有兴趣。