現(xiàn)代水電廠機械設備管理現(xiàn)狀及策略

時間：2023-05-28 20:28:22 理工學我要投稿

　　導語：機械主設備檢修工作不夠到位也會對設備正常運行產生影響。部分情況下，由于檢修時間較為緊迫，導致檢修工作將部分工序簡化，造成了潛在性的故障風險，甚至可能引發(fā)重大事故。

現(xiàn)代水電廠機械設備管理現(xiàn)狀及策略

　　水電廠機械設備主要包括有水輪機及其附屬設備、發(fā)電機及其附屬設備、調速器及其附屬設備、特種設備及金結設備等，機械設備的安全穩(wěn)定運行是所有一次設備、二次設備安全穩(wěn)定運行的基礎，決定著整個水電廠的安全生產、經濟效益。但由于多種原因，水電廠機械設備故障率頻繁，安全生產受到不同程度的約束。

　　1水電廠機械設備故障主客觀原因分析

　　近年來，水電廠機械設備管理水平較以往有了大幅度提升，但部分水電廠依然存在管理觀念陳舊、管理體系不完善等問題，使得管理工作正常開展受到了制約，給機械設備運行埋下了隱患。水電廠機械設備故障原因包括客觀原因及主觀原因，具體表現(xiàn)如下[1]所述。

　　1.1主觀原因

　　在機械設備各類故障當中，有很大一部分問題是由于設計制造不當所造成的。例如，在發(fā)電機組制造過程中，可能會受到制造水平、合同規(guī)定及工期限制，導致制造過程中很多細節(jié)工藝檢驗環(huán)節(jié)無法充分落實，使得部分加工誤差超出設計要求，如葉片鑄造重心不一致，造成重心偏移;電機轉子、定子圓柱度不高，造成磁振偏大;抗磨、抗振材料無法達到要求，影響電機正常運行。又如，在設計階段，由于甲方提供的水文資料不夠充分，對未來水頭變化預測不足，導致設計出現(xiàn)局限性。另外，機械主設備檢修工作不夠到位也會對設備正常運行產生影響。部分情況下，由于檢修時間較為緊迫，導致檢修工作將部分工序簡化，造成了潛在性的故障風險，甚至可能引發(fā)重大事故。

　　1.2客觀原因

　　水輪機是水電廠最主要的機械設備之一，其日常運行過程中所面臨的最大問題便是磨損。流過水輪機的水流當中含有懸浮泥沙，會對水輪機部件產生摩擦作用，使其受損。當然，這種正常磨損是無法完全避免的，磨損程度主要取決于泥沙含量、水流狀態(tài)、紊流程度及泥沙特征[2]。一般情況下，水輪機磨損程度最嚴重的部位為活動導葉端、頂蓋與底環(huán)之間及轉輪。除泥沙摩擦外，導致水輪機受損的另一個原因便是偏心所造成的機組振動。受偏心因素影響，會導致機組徑向導軸承受力不均。如果機組轉動慣量過大，并且所產生的周期超出支撐體的壽命周期，自然會引發(fā)設備故障。

　　2水電廠機械設備典型故障分析

　　水電廠機械設備典型故障主要包括以下幾個方面：

　　(1)水輪機主軸密封受損。水輪機工作密封裝置包括橡膠平板密封、石棉盤根密封、自補償密封等多種方式，其中以橡膠平板密封最為常見。橡膠平板密封主要由抗磨板、密封水箱、壓板、托板等組件構成。水輪機機組運行過程中，主軸密封破壞主要是由于密封介質失效或被破壞所造成的[3]。介質材料質量不良、水輪機振動過大使得橡膠過分摩擦、密封潤滑水中斷、密封介質粘接脫落均會對橡膠平板產生影響。

　　(2)轉輪裂紋故障。在水輪機轉輪長期運轉過程中，裂紋現(xiàn)象是普遍存在的。裂紋現(xiàn)象主要分為兩類：規(guī)律性裂紋與非規(guī)律性裂紋。多數(shù)規(guī)律性裂紋均為疲勞裂紋，斷口處會出現(xiàn)較為明顯的貝殼紋路。這種疲勞裂紋主要由交變載荷所致，由卡門渦、水力彈性振動等所誘發(fā)。非規(guī)律性裂紋形狀不一，常表現(xiàn)為脆性斷口裂紋、網(wǎng)狀龜裂紋等，這類裂紋多由材料質量不良所致。轉輪制造工藝缺陷也會導致非規(guī)律性裂紋產生，如葉片形線較差、表面粗糙、過渡圓角偏小、鏟磨縮頭嚴重等[4]。另外，當水頭或負荷偏離最優(yōu)工況頻次較多時，會造成水力不穩(wěn)定使得葉片荷載過大，容易產生裂紋。

　　(3)發(fā)電機機架裂紋。發(fā)電機轉子機架包括下機架與上機架。由于推力軸承安裝設計的差異性，使得兩個機架的結構、尺寸有所不同。通常情況下，轉子支架幅板與輪轂間的焊縫呈環(huán)形，其本身具有較大的剛性或約束力，屬于拉伸應力區(qū)范疇，正是由于拉伸應力的存在，容易導致焊接接頭出現(xiàn)裂紋。

　　(4)空氣冷卻器故障。發(fā)電機在實際運行過程中不可避免地會出現(xiàn)電磁損耗及機械損耗等。這些損耗會轉化成部分熱量，促使發(fā)電機定子溫度上升。如果這些熱量無法及時散發(fā)，不僅會影響發(fā)電機的正常運轉效率，還可能導致局部過熱，使得定子線圈絕緣受到破壞，甚至造成事故。

　　利用空氣冷卻器可保證發(fā)電機處于正常工作溫度下運行。但空氣冷卻器在長時間運轉過程中，也可能會出現(xiàn)故障，如焊縫漏水、組合面漏水、承管板銹蝕、冷卻管灰塵聚積、內部管壁集結水垢、銅管內部堵塞等，會對定子熱交換產生較大影響。

　　3完善水電廠機械設備管理的相關策略

　　水電廠機械設備整體結構較為復雜，并且多數(shù)設備處于長時間運轉狀態(tài)，設備故障是無法完全避免的，但可以通過加強相關管理，以降低故障發(fā)生率，為設備穩(wěn)定運行創(chuàng)造出一個良好的環(huán)境。

　　3.1健全管理體系

　　水電廠機械設備管理體系的健全與否將直接關系到管理工作的成效。通過健全相關管理體系，為管理工作實施提供導向，促使設備綜合管理能力得以提升，讓設備功能得以有效發(fā)揮。電廠企業(yè)要從自身實際情況出發(fā)，對管理體系進行綜合性評測，充分把握電廠機械設備管理工作真實水準，并對管理結構、管理方式的優(yōu)劣程度進行有效評價，將管理體系中的問題發(fā)掘出來。結合機械設備管理理論、借鑒國內外優(yōu)秀管理案例，對管理體系中存在的問題進行優(yōu)化、完善，讓管理體系與電廠發(fā)展形勢及市場環(huán)境相契合。同時，要充分落實責任制度，明確相關管理人員的職責與義務，從責任角度實施相關獎懲，發(fā)揮督促作用，以此來帶動員工的主觀能動性與工作積極性，讓設備管理能力不斷提升。

　　3.2完善日常管理工作

　　完善日常管理工作，可從以下方面展開：首先，對管理技術進行優(yōu)化。將二維碼技術與數(shù)據(jù)庫技術融入到設備日常管理工作中，以此來提升管理效率。實際應用過程中，將電廠機械設備編碼及相關信息整合至數(shù)據(jù)庫中，要求對數(shù)據(jù)庫信息進行全面核查，確保數(shù)據(jù)庫信息與設備信息一一對應。再通過二維碼技術對電廠機械設備進行標識，并將二維碼信息錄入至管理系統(tǒng)當中，保證信息的準確性與完整性[5]。

　　利用二維碼便可將設備信息迅速調用出來，為管理工作帶來了極大的便捷。其次，要對備件管理工作進行完善。電廠機械設備種類繁多、結構復雜，部分關鍵位置部件出現(xiàn)損壞后，只能通過更換才能解決問題。因此，在管理工作中要重視備件管理工作，保證出現(xiàn)故障時能第一時間對損壞部件進行更換。另外，要加強人員培訓工作。通過科學的培訓機制，促使設備維護管理人員業(yè)務水平不斷提升，為設備維護管理提供人才基礎。

　　3.3提升電廠機械設備可靠性管理水平

　　電廠機械主設備中的各個子系統(tǒng)都具有明確的結構組成。通過結構樹，可將子系統(tǒng)中基本組成元件的故障影響及失效模式以表格方式清晰排列出來，對故障危害進行評定，并設定出故障危害等級[6]。對危害影響較大的部件，給予針對性控制，通過人工巡檢或遠程監(jiān)控對設備運行狀態(tài)充分掌握，做到“防患于未然”。同時，要對設備及部件故障率進行詳細統(tǒng)計，以確定合理、科學的計劃檢修周期。另外，通過參考現(xiàn)有部件可靠運行時間及運行狀態(tài)，對同類部件設計進行優(yōu)化，進一步提升部件質量，為設備穩(wěn)定運行提供保障。

　　4結語

　　水電廠機械設備管理是一項系統(tǒng)性的工作，為促進管理工作充分發(fā)揮成效，就需要對設備及部件故障進行綜合性分析，并根據(jù)分析結果，制定出針對性的修理、維護方案，以降低電廠機械設備故障發(fā)生率，促使電廠保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

　　參考文獻：

　　[1]尹殿方，鄭金鵬.電廠機械設備管理現(xiàn)狀及對策[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013(08):132.

　　[2]邵軍.電廠機械設備管理現(xiàn)狀以及對策[J].科技與企業(yè),2013(23):24.

　　[3]羅挺.電廠機械設備管理現(xiàn)狀及對策分析[J].科技與創(chuàng)新,2015(08):60-63.

　　[4]周衛(wèi)華.電廠設備管理系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].科技與企業(yè),2012(24):49-50.

　　[5]渠紅昌.發(fā)電廠機械設備管理存在問題及對策分析[J].中國新技術新產品,2011(19):130.

　　[6]郭卉.提高水電廠設備運行可靠性的研究[J].低碳世界,2016(09):227-228.

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