探索“状态检修”在汽轮机检修中的应用

时朝晖

摘 要：本文通过状态检修在汽轮机大修中的应用，总结了状态检修在汽轮机检修中的优点和不足，阐述了现价段汽轮机状态检修必须与定期检修相结合的观点。

关键词：汽轮机；状态检修；相结合

汽轮机是火电厂的主要设备，其常规检修一般为定期检修或计划检修，定期检修又分为大、中、小修，特别是几年一次的大修，工作量非常大，汽轮机各部件需彻底解体检查、测量、修配、修理，工期长，投入大，随着汽轮机制造质量的提高，检修中发现许多检修项目实为无效工作，花了大力气解体，检查、测量未发现问题，而解体过程中常常出现对设备的拆卸损坏，造成吃力不讨好的尴尬局面，浪费了大量人力、物力。为了降低检修成本，提高检修效率，保证发电机组适应电力市场需要，近几年发电企业根据检修管理的实际情况提出了“状态检修”。

1 汽轮机状态检修

汽轮机运行过程中，故障的出现并不是瞬间发生的，都有一个的形成过程，大部分都有某些征兆来反应，例如：汽轮机轴承损坏，必然会伴随着油温升高，振动加大，油温、振动参数变化都可以利用运行数据系统在线获得，通过对这些状态参数变化趋势分析，就能够将可能发生的故障判断出来，通过对症下药的检修，处理消除可能发生的故障，不仅可以及时的发现隐藏的故障，而且可以对其尽早预防。汽轮机状态检修就是通过对汽轮机运行的各种参数的采集、收集分析来对其进行故障判断，预知设备故障，在故障发生前通过针对性的检修，消除故障，保证汽轮机安全、稳定、高效地运行。状态检修一般包含状态参数检测系统、参数收集系统、故障诊断系统等。

2 汽轮机状态检修的优势

2.1 能够提前预知故障

通过汽轮机运行状态参数检测、收集、分析判断可能存在的故障，克服一些人为难以发现的隐蔽缺陷，利用故障诊断系统分析参数异常原因、后果，使缺陷暴露，评估缺陷的发展趋势，以及缺陷发展到故障的危害，做好处理故障的计划、准备，适时地处理、消除缺陷，避免缺陷扩大，造成更大损失，防患于未然，提高检修质量，同时也提高电厂安全生产稳定性。

2.2 能够提高检修的针对性

通过故障诊断系统确定检修的位置、范围，避免了定期维修的盲目性，使得检修工作目的明确，真正做到“应修必修”，避免了定期维修的一刀切，到期必修，不管设备的运行状态，检修走过场“拆拆装装，揩揩清爽”，造成许多无效劳动。

2.3 能够提高汽轮机的经济性

通过状态参数检测、收集系统进行汽轮机性能计算分析，就能判断汽轮机各个汽缸的缸效，针对效率低的汽缸进行提效检修，例如：我公司于2015年9月进行的#6机组（330MW）大修时，采用汽轮机状态检修，通过修前的汽轮机性能试验，确定低压缸缸效低，针对低压缸进行通流优化提效检修，高中缸未进行大修，修后#6机组热耗为7894kJ/（kW·h），比修前降低了5.6kJ/（kW·h），使#6机组经济性得到了提高。

3 汽轮机状态检修的局限性

3.1 状态参数检测系统不能满足实际的需要

电厂运行设备状态参数检测一般以下几种：温度、压力、流量、电流、电压、振动、水位、位移等，存在监测点数量少、功能单一、缺乏针对性和系统性，尤其缺乏监测功能多元化和层次化等问题，通过这些参数只能诊断汽轮机部分故障，而有些故障是无法检测的，比如：汽缸、转子、叶片裂纹，高压螺栓材质恶化，紧固件松脱，密封件老化、腐蚀等等，这些缺陷一旦扩大必然造成汽轮机恶性事故。案例：2015年9月，我厂#6机组大修，发现盘车主齿轮并帽脱落，高压导气管螺栓断裂，2016年3月，我厂#7机组大修发现高压缸进汽喷嘴叶片有三片吹损，并发现叶片存在四处裂纹，高压#1持环隔板塞紧条脱落，低压转子末级叶片紧固螺钉松脱，以上这些缺陷还没有合适检测手段，也就无法通过状态检修的检测诊断系统提前预知这些缺陷的发生。汽轮机结构复杂，从单缸、单轴向多轴、多缸的大型汽轮机发展，轴承形式多样，金属材料所经受的温度、压力更高，末级叶片的直径更大，金属材料所处的环境更加恶劣，目前还没有适合的传感器对其优劣检测，只能通过定期检修的大修，解体后对其进行全面的检查，金属探伤、螺栓硬度测量、叶片测频、包括目视检查等给汽轮机来个全面体检，发现问题，消除隐患、预防事故，保证汽轮机长周期的健康運行。

3.2 状态参数收集分析系统有待完善

状态检修这些年许多电厂都在采用，但还没有形成一套系统化的管理流程，都是建立在本单位运行检测系统上的，电厂重视和投入不够，也就是需要的时候进行数据参数收集，参数收集系统还不能适应检修管理需要，没有能建立单独系统来管理状态参数的收集分析，没有能把状态参数转变为更直观的曲线、图形，让人一目了然，没有把状态参数进行模块化分类，确实反应某一方面参数的变化趋势，数据趋势化报警功能还有待完善，目前比较先进的状态参数分析系统有：汽轮机转子在线动平衡分析系统，系统简单，实用性强，不平衡量、相位一目了然，为检修提供了方便。

3.3 故障诊断系统有待提高

故障诊断从传统的人工诊断发展到现在的计算机智能诊断，人工诊断依靠的是实际经验，存在一定的不确定性和局限性，而采用计算机智能诊断把人工诊断的经验与计算机计算处理技术结合，提高了对设备故障判断的准确性，汽轮机结构、制造工艺复杂，零部件多，其工作环境恶劣，所以故障诊断的准确性、可靠性难度加大，汽轮机故障的复杂性、多样性决定了诊断技术必须不断提高，目前汽轮机故障诊断策略主要有统计、对比、逻辑、模糊诊断，其发展还未达到快速、准确的地步，还不能全面为汽轮机体检，当然诊断系统经验的积累需要一个长期的过程，不远的将来一定会有大发展，一键式“汽轮机”体检诊断系统将会彻底改变汽轮机检修现状。

4 结论

汽轮机状态检修为我们提供了新的检修管理模式，目前国内汽轮机制造技术日渐成熟，汽轮机整体质量有了明显提升，为汽轮机状态检修的实施提供了可能，状态检修可以延长定期检修的时间周期，提高汽轮机实际利用小时，但目前还不能完全取代定期检修，做好检修管理必须通过汽轮机定期检修与状态检修相结合。