狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用

引言

汽輪機(jī)是火電廠不可或缺的重要設(shè)備,對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)與檢修尤為重要,不僅可以防止汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)損壞,還有利于汽輪機(jī)使用壽命的延長(zhǎng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,狀態(tài)檢修逐漸被廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)檢修中,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并修理汽輪機(jī),有效預(yù)防汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障問(wèn)題。本文較為詳細(xì)地介紹了狀態(tài)檢修的技術(shù)流程及其在汽輪機(jī)檢修中的具體應(yīng)用,希望能為相關(guān)人員提供一些理論參考。

1狀態(tài)檢修的原理

在火電廠生產(chǎn)活動(dòng)中,存在許多不確定的設(shè)備故障,而汽輪機(jī)作為火電廠運(yùn)行的重要設(shè)備,在高溫和高壓蒸汽狀態(tài)下,非常容易出現(xiàn)故障,并可能因此使許多設(shè)備受到嚴(yán)重影響。狀態(tài)檢修主要是以汽輪機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況為依據(jù),同時(shí)綜合汽輪機(jī)的日常維護(hù)、定期重點(diǎn)檢修、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等獲得一系列數(shù)據(jù)信息,借助先進(jìn)的評(píng)估分析手段分析汽輪機(jī)狀態(tài),并進(jìn)一步準(zhǔn)確判斷出汽輪機(jī)故障部位、故障發(fā)展趨勢(shì),根據(jù)分析診斷結(jié)果及時(shí)采取檢修措施。

2狀態(tài)檢修的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的定期檢修相比,狀態(tài)檢修具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):（1）針對(duì)性強(qiáng)。狀態(tài)檢修過(guò)程中,相關(guān)人員會(huì)首先根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)境、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等作為判斷基礎(chǔ),進(jìn)一步分析汽輪機(jī)故障的具體程度等,從而選擇相應(yīng)的檢修技術(shù)進(jìn)行檢修。（2）經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。狀態(tài)檢修能夠在汽輪機(jī)故障更加嚴(yán)重前及時(shí)采取有效的措施,確保火電廠正常進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng),避免因汽輪機(jī)故障而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。（3）可靠性強(qiáng)。定期檢修的隨意性強(qiáng),難以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)檢修周期之間汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障,而狀態(tài)檢修以汽輪機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù),及時(shí)確定故障發(fā)生的部位,極大地提高了汽輪機(jī)檢修工作的準(zhǔn)確性。

3狀態(tài)檢修的技術(shù)流程

3.1對(duì)汽輪機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)

所謂狀態(tài)監(jiān)測(cè)具體是指監(jiān)測(cè)設(shè)備信號(hào)的傳輸和相關(guān)數(shù)據(jù)信息,監(jiān)測(cè)到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息又可分為離線數(shù)據(jù)和在線數(shù)據(jù)。在線傳輸數(shù)據(jù)是指接收汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)發(fā)出的信息數(shù)據(jù),具有極強(qiáng)的時(shí)效性:離線傳輸數(shù)據(jù)是指監(jiān)測(cè)并傳輸汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)或者非運(yùn)行時(shí)的信息數(shù)據(jù)。無(wú)論是在線傳輸數(shù)據(jù),還是離線傳輸數(shù)據(jù),都能夠直觀反映出汽輪機(jī)所傳輸?shù)男盘?hào)。在火電廠眾多設(shè)備中,汽輪機(jī)是故障出現(xiàn)頻率較高的設(shè)備,因此對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。

3.2對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行處理

通常情況下,汽輪機(jī)的使用壽命較短,且在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中極易發(fā)生故障,因此在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢修的過(guò)程中,需要特別注意其故障問(wèn)題。在有效檢測(cè)汽輪機(jī)故障問(wèn)題所傳輸?shù)臓顟B(tài)信息后,應(yīng)當(dāng)歸納整理所傳輸出的狀態(tài)信息,通過(guò)合理分類篩選出有效信息。發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)故障信息后及時(shí)確定故障狀況,同時(shí)利用時(shí)域分析法或頻域分析法分析故障問(wèn)題,隨后故障信息檢測(cè)系統(tǒng)迅速進(jìn)行分析整理,并通過(guò)波長(zhǎng)的形式直觀呈現(xiàn),方便維護(hù)與檢修人員識(shí)別和提取需要的信息,維護(hù)與檢修人員可以有針對(duì)性地對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行修理,不僅大大節(jié)省了尋找故障發(fā)生部位的時(shí)間,而且有利于汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。

3.3對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行診斷

經(jīng)過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)信息處理后,就可以對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行急性診斷。汽輪機(jī)故障診斷過(guò)程中離不開(kāi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),維護(hù)檢修人員要根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)到的信息數(shù)據(jù)掌握汽輪機(jī)的整體狀態(tài),以便于有效檢測(cè)出故障位置。一般情況下,維護(hù)檢修人員也可以通過(guò)專家診斷系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)存在的故障進(jìn)行診斷,專家診斷系統(tǒng)中有詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息,能夠快速智能地分析故障信息,并得出及時(shí)的處理方法。對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行診斷后,維護(hù)檢修人員能基本確定汽輪機(jī)發(fā)生故障的原因、部位以及解決對(duì)策。由此可見(jiàn),在汽輪機(jī)檢修中應(yīng)用狀態(tài)檢修,能夠在故障發(fā)生的第一時(shí)間得到準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)信息,節(jié)省維修時(shí)間的同時(shí),從根本上提高了汽輪機(jī)的工作效率。

4狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的實(shí)際應(yīng)用

4.1檢測(cè)振動(dòng)情況

如果汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生了故障,那么其振動(dòng)幅度也會(huì)出現(xiàn)較為明顯的波動(dòng),因此振動(dòng)信號(hào)中包含許多汽輪機(jī)設(shè)備狀態(tài)信息。如果汽輪機(jī)機(jī)組狀態(tài)出現(xiàn)了明顯變化,振動(dòng)信號(hào)也會(huì)發(fā)生變化,所以在診斷機(jī)組故障時(shí)可以通過(guò)振動(dòng)信號(hào)的變化進(jìn)行診斷。

此外,如果將上述方法同數(shù)字手段結(jié)合起來(lái),就可以同時(shí)監(jiān)測(cè)和分析汽輪機(jī)狀態(tài)信息,充分提取汽輪機(jī)發(fā)出的有效故障信息。就現(xiàn)階段狀態(tài)檢修水平而言,振動(dòng)檢測(cè)是一種相對(duì)成熟的檢修方法,有利于實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè),從而采取有效措施解決故障。現(xiàn)階段,振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)早已廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)狀態(tài)檢修中,換句話說(shuō),振動(dòng)檢測(cè)是目前汽輪機(jī)檢修的主要方式。

4.2檢測(cè)油液污染情況

在汽輪機(jī)檢修過(guò)程中,油液污染檢測(cè)也是比較常用的一種技術(shù)。檢測(cè)汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中油液污染情況具有極其重要的參考價(jià)值,這是由于檢測(cè)油液的變化情況以及油液可能攜帶的顆粒物質(zhì),有利于更加準(zhǔn)確地識(shí)別出汽輪機(jī)故障。汽輪機(jī)油液由于磨損等原因,導(dǎo)致油液污染,這些被污染的油液攜帶著許多信息,可以判斷油液中包含的成分,從而對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備故障進(jìn)行分析。

4.3檢測(cè)葉片應(yīng)力

汽輪機(jī)出現(xiàn)非計(jì)劃停電情況的一個(gè)重要原因就是葉片出現(xiàn)了故障,而葉片是汽輪機(jī)眾多部件中最為脆弱的部分,非常容易損壞。檢測(cè)葉片應(yīng)力可以幫助維護(hù)檢修人員在掌握葉片問(wèn)題的基礎(chǔ)上,找出發(fā)生故障的真正原因。國(guó)外許多相關(guān)學(xué)者已經(jīng)研究出一些可以評(píng)估葉片使用壽命的軟件,可以實(shí)時(shí)分析葉片的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,然后根據(jù)熱彈性力學(xué)原理合理評(píng)估汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子斷裂所產(chǎn)生的應(yīng)力,對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力的分布情況展開(kāi)計(jì)算,從而進(jìn)一步計(jì)算出汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的使用壽命,有利于對(duì)機(jī)組負(fù)荷提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

4.4檢測(cè)機(jī)組狀態(tài)

檢測(cè)汽輪機(jī)機(jī)組狀態(tài)是為了最大程度地發(fā)揮汽輪機(jī)性能,以及對(duì)汽輪機(jī)的整體運(yùn)行狀態(tài)有一個(gè)全面的了解和掌握,只有這樣才能更好地摸索出汽輪機(jī)運(yùn)行波動(dòng)的規(guī)律,有利于提升汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性。另外,從某種程度來(lái)說(shuō),汽輪機(jī)機(jī)組狀態(tài)和性能波動(dòng)是汽輪機(jī)整體健康狀況的一種直觀反映,檢測(cè)機(jī)組狀態(tài)能夠?qū)⑵啓C(jī)運(yùn)行過(guò)程中造成的損失控制在最小范圍內(nèi),最終實(shí)現(xiàn)效益最大化。

5結(jié)語(yǔ)

總而言之,汽輪機(jī)狀態(tài)檢修同定期檢修相比,是一種更加科學(xué)的設(shè)備維修方法,再加上汽輪機(jī)出現(xiàn)故障的可能性較大,而利用狀態(tài)檢修可以極大地提升汽輪機(jī)檢修效率,能夠快速準(zhǔn)確地找出故障發(fā)生的原因,降低了檢修工作的成本,提升了汽輪機(jī)的工作效率,從而推動(dòng)我國(guó)火電廠持續(xù)、健康地發(fā)展。