现代水电厂机械设备管理现状及策略

时间：2023-05-28 20:28:22 理工学我要投稿

现代水电厂机械设备管理现状及策略

　　导语：机械主设备检修工作不够到位也会对设备正常运行产生影响。部分情况下，由于检修时间较为紧迫，导致检修工作将部分工序简化，造成了潜在性的故障风险，甚至可能引发重大事故。

现代水电厂机械设备管理现状及策略

　　水电厂机械设备主要包括有水轮机及其附属设备、发电机及其附属设备、调速器及其附属设备、特种设备及金结设备等，机械设备的安全稳定运行是所有一次设备、二次设备安全稳定运行的基础，决定着整个水电厂的安全生产、经济效益。但由于多种原因，水电厂机械设备故障率频繁，安全生产受到不同程度的约束。

　　1水电厂机械设备故障主客观原因分析

　　近年来，水电厂机械设备管理水平较以往有了大幅度提升，但部分水电厂依然存在管理观念陈旧、管理体系不完善等问题，使得管理工作正常开展受到了制约，给机械设备运行埋下了隐患。水电厂机械设备故障原因包括客观原因及主观原因，具体表现如下[1]所述。

　　1.1主观原因

　　在机械设备各类故障当中，有很大一部分问题是由于设计制造不当所造成的。例如，在发电机组制造过程中，可能会受到制造水平、合同规定及工期限制，导致制造过程中很多细节工艺检验环节无法充分落实，使得部分加工误差超出设计要求，如叶片铸造重心不一致，造成重心偏移;电机转子、定子圆柱度不高，造成磁振偏大;抗磨、抗振材料无法达到要求，影响电机正常运行。又如，在设计阶段，由于甲方提供的水文资料不够充分，对未来水头变化预测不足，导致设计出现局限性。另外，机械主设备检修工作不够到位也会对设备正常运行产生影响。部分情况下，由于检修时间较为紧迫，导致检修工作将部分工序简化，造成了潜在性的故障风险，甚至可能引发重大事故。

　　1.2客观原因

　　水轮机是水电厂最主要的机械设备之一，其日常运行过程中所面临的最大问题便是磨损。流过水轮机的水流当中含有悬浮泥沙，会对水轮机部件产生摩擦作用，使其受损。当然，这种正常磨损是无法完全避免的，磨损程度主要取决于泥沙含量、水流状态、紊流程度及泥沙特征[2]。一般情况下，水轮机磨损程度最严重的部位为活动导叶端、顶盖与底环之间及转轮。除泥沙摩擦外，导致水轮机受损的另一个原因便是偏心所造成的机组振动。受偏心因素影响，会导致机组径向导轴承受力不均。如果机组转动惯量过大，并且所产生的周期超出支撑体的寿命周期，自然会引发设备故障。

　　2水电厂机械设备典型故障分析

　　水电厂机械设备典型故障主要包括以下几个方面：

　　(1)水轮机主轴密封受损。水轮机工作密封装置包括橡胶平板密封、石棉盘根密封、自补偿密封等多种方式，其中以橡胶平板密封最为常见。橡胶平板密封主要由抗磨板、密封水箱、压板、托板等组件构成。水轮机机组运行过程中，主轴密封破坏主要是由于密封介质失效或被破坏所造成的[3]。介质材料质量不良、水轮机振动过大使得橡胶过分摩擦、密封润滑水中断、密封介质粘接脱落均会对橡胶平板产生影响。

　　(2)转轮裂纹故障。在水轮机转轮长期运转过程中，裂纹现象是普遍存在的。裂纹现象主要分为两类：规律性裂纹与非规律性裂纹。多数规律性裂纹均为疲劳裂纹，断口处会出现较为明显的贝壳纹路。这种疲劳裂纹主要由交变载荷所致，由卡门涡、水力弹性振动等所诱发。非规律性裂纹形状不一，常表现为脆性断口裂纹、网状龟裂纹等，这类裂纹多由材料质量不良所致。转轮制造工艺缺陷也会导致非规律性裂纹产生，如叶片形线较差、表面粗糙、过渡圆角偏小、铲磨缩头严重等[4]。另外，当水头或负荷偏离最优工况频次较多时，会造成水力不稳定使得叶片荷载过大，容易产生裂纹。

　　(3)发电机机架裂纹。发电机转子机架包括下机架与上机架。由于推力轴承安装设计的差异性，使得两个机架的结构、尺寸有所不同。通常情况下，转子支架幅板与轮毂间的焊缝呈环形，其本身具有较大的刚性或约束力，属于拉伸应力区范畴，正是由于拉伸应力的存在，容易导致焊接接头出现裂纹。

　　(4)空气冷却器故障。发电机在实际运行过程中不可避免地会出现电磁损耗及机械损耗等。这些损耗会转化成部分热量，促使发电机定子温度上升。如果这些热量无法及时散发，不仅会影响发电机的正常运转效率，还可能导致局部过热，使得定子线圈绝缘受到破坏，甚至造成事故。

　　利用空气冷却器可保证发电机处于正常工作温度下运行。但空气冷却器在长时间运转过程中，也可能会出现故障，如焊缝漏水、组合面漏水、承管板锈蚀、冷却管灰尘聚积、内部管壁集结水垢、铜管内部堵塞等，会对定子热交换产生较大影响。

　　3完善水电厂机械设备管理的相关策略

　　水电厂机械设备整体结构较为复杂，并且多数设备处于长时间运转状态，设备故障是无法完全避免的，但可以通过加强相关管理，以降低故障发生率，为设备稳定运行创造出一个良好的环境。

　　3.1健全管理体系

　　水电厂机械设备管理体系的健全与否将直接关系到管理工作的成效。通过健全相关管理体系，为管理工作实施提供导向，促使设备综合管理能力得以提升，让设备功能得以有效发挥。电厂企业要从自身实际情况出发，对管理体系进行综合性评测，充分把握电厂机械设备管理工作真实水准，并对管理结构、管理方式的优劣程度进行有效评价，将管理体系中的问题发掘出来。结合机械设备管理理论、借鉴国内外优秀管理案例，对管理体系中存在的问题进行优化、完善，让管理体系与电厂发展形势及市场环境相契合。同时，要充分落实责任制度，明确相关管理人员的职责与义务，从责任角度实施相关奖惩，发挥督促作用，以此来带动员工的主观能动性与工作积极性，让设备管理能力不断提升。

　　3.2完善日常管理工作

　　完善日常管理工作，可从以下方面展开：首先，对管理技术进行优化。将二维码技术与数据库技术融入到设备日常管理工作中，以此来提升管理效率。实际应用过程中，将电厂机械设备编码及相关信息整合至数据库中，要求对数据库信息进行全面核查，确保数据库信息与设备信息一一对应。再通过二维码技术对电厂机械设备进行标识，并将二维码信息录入至管理系统当中，保证信息的准确性与完整性[5]。

　　利用二维码便可将设备信息迅速调用出来，为管理工作带来了极大的便捷。其次，要对备件管理工作进行完善。电厂机械设备种类繁多、结构复杂，部分关键位置部件出现损坏后，只能通过更换才能解决问题。因此，在管理工作中要重视备件管理工作，保证出现故障时能第一时间对损坏部件进行更换。另外，要加强人员培训工作。通过科学的培训机制，促使设备维护管理人员业务水平不断提升，为设备维护管理提供人才基础。

　　3.3提升电厂机械设备可靠性管理水平

　　电厂机械主设备中的各个子系统都具有明确的结构组成。通过结构树，可将子系统中基本组成元件的故障影响及失效模式以表格方式清晰排列出来，对故障危害进行评定，并设定出故障危害等级[6]。对危害影响较大的部件，给予针对性控制，通过人工巡检或远程监控对设备运行状态充分掌握，做到“防患于未然”。同时，要对设备及部件故障率进行详细统计，以确定合理、科学的计划检修周期。另外，通过参考现有部件可靠运行时间及运行状态，对同类部件设计进行优化，进一步提升部件质量，为设备稳定运行提供保障。

　　4结语

　　水电厂机械设备管理是一项系统性的工作，为促进管理工作充分发挥成效，就需要对设备及部件故障进行综合性分析，并根据分析结果，制定出针对性的修理、维护方案，以降低电厂机械设备故障发生率，促使电厂保持稳定的运行状态。

　　参考文献：

　　[1]尹殿方，郑金鹏.电厂机械设备管理现状及对策[J].科技创业家，2013(08):132.

　　[2]邵军.电厂机械设备管理现状以及对策[J].科技与企业,2013(23):24.

　　[3]罗挺.电厂机械设备管理现状及对策分析[J].科技与创新,2015(08):60-63.

　　[4]周卫华.电厂设备管理系统优化研究[J].科技与企业,2012(24):49-50.

　　[5]渠红昌.发电厂机械设备管理存在问题及对策分析[J].中国新技术新产品,2011(19):130.

　　[6]郭卉.提高水电厂设备运行可靠性的研究[J].低碳世界,2016(09):227-228.

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