某热电厂设备维修管理现状及改进方向

2024-06-09 10:58中天合创能源有限责任公司化工分公司
电力设备管理 2024年5期
关键词:热电厂备件故障

中天合创能源有限责任公司化工分公司 巩 红

热电厂作为现代社会的电力和热能生产中心,对于确保城市和工业的稳定运行具有不可替代的重要性。随着社会的快速发展和电力需求的持续增长,热电厂设备的可靠性和效率成为关注的焦点。然而,一些热电厂由于设备老化、维修不及时或技术滞后,面临着越来越多的运营挑战。有效的设备维修管理可以显著提高设备的运行效率,降低停机时间,从而增加热电厂的整体生产力。同时,还可以延长设备的使用寿命,减少资源浪费,有助于实现可持续发展目标。因此,深入探讨热电厂设备维修管理的现状和未来改进方向,具有重要的实用价值。

1 某热电厂简介

某热电厂是一座中型热电厂,自建成投运以来,一直承担着为当地区域提供电力和供热的重任。该热电厂主要依赖煤炭作为能源,并采用了先进的蒸汽轮机和燃气轮机进行发电。由于该热电厂已经运营多年,多数设备逐渐进入老化阶段。近年来,由于电力和供热需求持续增长,设备容易出现故障。虽然工厂有专门设备维修团队,但维修响应速度和技术更新均面临一定的挑战,成为影响工厂效率的瓶颈。作为地区基础设施的重要组成部分,某热电厂的稳定运行对于保证居民生活质量至关重要。因此,优化设备维修管理以提高其效率和质量,以及逐步引入更多清洁能源和智能管理系统,是该热电厂正在考虑和规划的方向。

2 某热电厂设备维修管理现状

2.1 维修时效问题

根据目前的设备维修管理现状,某热电厂设备维修管理仍存在一些问题,主要包括响应时间延长、信息不畅通、预防性维护不足等方面,不仅影响了维修质量,而且使电厂的运营成本增加。一是响应时间延长。设备一旦出现故障,特别是关键设备如蒸汽轮机、燃气轮机和锅炉等,需要立即干预以避免生产停滞和安全风险[1]。然而,当前的故障诊断机制不够先进,缺乏实时监测与数据分析,导致从故障发现到维修团队到达现场的时间过长,不仅影响了电厂的供电稳定性,也增加了设备进一步损坏的风险。

二是信息不畅通。在某热电厂内部,缺乏有效的信息传递机制,维修团队与操作人员、管理层之间的信息不对称,导致维修任务延误或错过最佳维修时机。例如,设备的运行数据和维修历史,应通过集成化的企业资源规划(ERP)系统或资产管理系统(AMS)进行记录和传输,但实际操作中,这些重要数据可能因为人为因素或系统局限而未能准确、及时地传达给维修团队。

三是预防性维护不足。理想情况下,通过预防性维护能够预见并预防大部分设备故障,例如通过振动分析、热成像检测或润滑油分析等先进技术手段,能在设备出现故障前进行预警。然而,某热电厂在该方面工作投入不足,缺乏系统性的预防性维护计划和定期的设备健康检查,导致必须在设备已经出现故障后才进行应急维修,这无疑增加了维修成本和设备的停机时间。

2.2 备件供应问题

备件供应问题在某热电厂中同样突出,具体表现在以下三个方面。一是备件稀缺性。由于工厂内大量运行的是已经停产或即将停产的设备,对应的备件在市场上日益难以获取。这种稀缺性不仅导致备件价格昂贵,还可能导致在关键设备如电动阀门、高压泵或传感器出现故障时,无法及时获得所需的替换件,进一步延长了设备的停机时间和增加了维修成本。

二是备件库存管理不当。理想状态下,备件库应通过高度自动化的仓储管理系统(WMS)进行管理,确保备件的有效期、库存量和位置都能准确掌握,以便在设备故障发生时快速找到合适的备件。然而,某热电厂的库存管理主要依赖于传统的手工登记和人工盘点,导致备件出入库记录错误率较高,进一步增加了设备维修的复杂性和不确定性。

三是备件质量问题。由于备件供应的不稳定和市场上质量参差不齐的备件,某热电厂不得不时常采购非原厂或次品质的备件用于维修。这样的备件往往不能达到原厂规格和性能要求,可能导致新的设备故障或降低设备的运行效率。例如,在更换液压系统的密封件或轴承时,使用不合格的备件可能会导致液压油泄漏或轴承过早磨损,从而影响整个系统的稳定性和安全性。

2.3 技术培训问题

目前,某热电厂的技术培训存在以下问题。一是培训内容滞后。尽管现场作业环境和设备类型逐渐复杂化,培训课程和材料却往往停留在过去的技术标准和操作手册上,如仍侧重于机械式维修而忽视了电气控制系统、自动化控制面板和PLC 编程等领域,这导致维修团队在处理现代化设备故障时显得力不从心。二是实际操作与理论脱节。某热电厂的技术培训主要以理论授课为主,缺乏足够的实际操作机会,从而降低了培训效果,限制了维修人员的技能提升。三是培训周期与频率不合理。某热电厂技术培训常常因为各种生产任务和紧急维修而被推迟或取消,导致维修人员长时间无法获取新的技术信息和培训机会。

3 某热电厂设备维修管理改进方向

3.1 提升设备维修响应时间及方法

采用物联网技术,引入工业物联网(IIoT),并建立快速响应的维修团队,是提升设备维修管理水平的重要举措。企业应根据设备的特点、历史数据和使用情况,开发适合自身的维修管理方法,实现快速响应维修。

一是实施实时监测设备工作状态。针对关键设备如蒸汽轮机、燃气轮机和锅炉等,建议引入工业物联网(IIoT)技术和高级传感器,以实现设备状态的实时监测。这些传感器能够收集温度、压力、流速、振动等关键参数,并通过高速数据链路传输至集中的监控系统。监控系统将应用专门开发的机器学习算法,来自动识别设备的异常行为或潜在故障[2]。当系统检测到可能的故障时,自动通过短信或电子邮件通知维修团队和管理层。不仅能缩短从故障发现到维修响应的时间,还能通过精准定位故障源,减少诊断时间。

二是建立24小时快速响应维修团队。为了解决提升设备维修响应时间问题,建议成立专门快速响应维修团队,包括但不限于故障诊断、紧急修复措施和安全操作规程。每名团队成员应配备一台便携式通讯设备,确保在接到预警后能在最短的时间内到达故障现场。

三是移动工具和资源的配备。在快速响应团队进行现场维修活动时,缺乏必要的工具和备件往往会导致不必要的延误。因此,建议配备专用的移动维修车或工具箱,其中应包含常用的备件、工具以及必要的检测设备。例如,便携式振动分析仪、红外热像仪、电流测试仪和一套基础机械工具。除了工具外,移动维修车还应储备一定数量的常用备件,如螺丝、螺母、密封圈、轴承等,以便在紧急情况下能立即进行更换。

3.2 优化备件供应链

提高备件供应能力,是确保备件及时响应维修需求的前提条件。为避免备件稀缺性、备件库存管理不当、备件质量问题等问题导致维修任务延误,热电厂应采取多种措施优化备件供应链,提高备件供应能力。

一是针对备件供应问题,与设备制造商和授权供应商建立长期合作关系至关重要。为此,热电厂应签署具有全面覆盖力的备件供应合同,明确包括备件型号、质量标准、供货周期及价格在内的多个关键条款[3]。除基础协议外,合同还应特别包含紧急供货条款,以确保在出现突发性备件需求时能够得到及时响应。包括突发事件定义:如机器突然损坏或其他非预期事件;响应时间:供应商必须在接到通知后的X 小时内确认需求;交货期限:紧急备件应在Y 小时/天内送达;价格及费用:紧急供货可能带来的额外成本或加急费;质量保证:确保紧急备件与常规备件具有相同的质量标准等。该措施旨在稳定备件供应链,同时通过合同中的批量购买选项降低总成本。

二是为改进备件库存管理,推荐引进先进的企业资源规划(ERP)系统,如基于SAP 或Oracle的解决方案。该系统须具备高度的配置灵活性,能够根据设备状态和历史维修数据自动调整备件的最低库存量、重点订购及最大库存量。同时,该ERP系统应与现有的实时设备监测系统实现数据整合,以自动更新备件需求预测。除此之外,所有库存信息应通过二维码或RFID 标签进行精确标识和追踪,确保数据的准确性和时效性。

三是针对稀缺或停产备件,应充分利用3D 打印技术进行定制生产。具体来说,首先通过3D 扫描仪获取目标备件的精确几何参数和材料属性,然后选择符合工业标准的3D 打印材料,如特殊金属粉末或高性能工程塑料,进行备件生产。值得注意的是,该生产过程还应通过有限元分析(FEA)来优化备件的结构设计,以确保其性能与原厂件相当或更优。

3.3 强化技术培训

技术培训是提高维修人员技术水平的重要途径,也是确保维修人员能够熟练掌握备件维护技术的重要手段。在此背景下,某热电厂应通过多途径提升维修人员的技术水平,以确保其能够准确识别设备故障、快速解决问题,进而降低设备故障率。

一是为紧密贴近工厂的实际操作需求,应针对关键设备设计出个性化、层次化的培训模块。具体而言,应制作丰富的多媒体教程,涵盖设备结构解析、工作原理讲解以及故障诊断和维修方法的实例演示。所有教程和训练资料应通过企业内部的电子学习平台发布,同时该平台应与企业资源规划(ERP)系统或资产管理系统(AMS)实现数据同步,以确保培训内容的时效性和准确性。

二是为增强培训的实用性,建议与设备制造商或第三方专业机构合作,建立包含多种故障模拟场景的实战模拟训练环境。在此环境中,维修人员需要按照实际工作流程,完成从故障诊断到修复的整个过程。每轮模拟训练后,应收集与分析相关数据,如故障诊断的准确率、维修过程的时间效率以及备件使用的合理性等,以便对培训课程进行持续优化[4]。例如,如果数据分析显示故障诊断准确率较低,则应加强课程中故障诊断技巧和方法论的教授;若维修过程的时间效率不达标,则可能需要引入更高效的工具或者优化维修流程的教学;对于备件使用不合理的情况,可以针对性地增加关于如何选择和应用合适备件的培训内容。通过数据驱动的持续优化,培训课程将更加贴近实际工作需求,提高维修人员的整体效能。

三是根据维修人员的不同技能水平和工作经验,制定差异化的培训周期和频率。例如,对于新入厂的维修人员,应首先接受基础理论培训,如设备的基本结构和工作原理;接下来是操作安全培训,确保维修人员理解和遵循安全规范;最后进行初级实操练习,如基础的设备维护和简单故障排查等。而对于资深或高级维修人员,则应提供更加复杂和高级的专题培训,掌握复杂故障的排查和处理。

4 结语

综上所述,本研究通过深入剖析某热电厂设备维修管理的现状,揭示了其中存在的关键问题,在此基础上,本文提出了具体而行之的改进措施,这些措施旨在系统性地提升热电厂设备维修管理的效率和质量,从而推动整体运营效能的持续提升。值得注意的是,这些改进方向并非孤立和独立的,而是需要在整个组织层面得到高度重视和综合执行。通过实施这一系列综合性改进,某热电厂有望实现设备更高的可靠性、更低的维修成本以及更优化的资源配置,进一步巩固其在热电行业中的竞争优势。

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