數(shù)據(jù)分析在大型蓄能電站安全生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

熊 照

（惠州蓄能發(fā)電有限公司，廣東 惠州 516100）

惠州蓄能發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)惠蓄)位于廣東省惠州市博羅縣礤頭村，是一座周轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的抽水式循環(huán)調(diào)節(jié)蓄能電站[1]。

目前，惠蓄機(jī)組已運(yùn)行10余年，部分設(shè)備臨近老化，需要制定機(jī)組大修策略及機(jī)組年度運(yùn)行計(jì)劃。按照設(shè)備檢修周期，惠蓄機(jī)組每年會(huì)依次進(jìn)行C修或D修。對(duì)設(shè)備和檢修操作過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以全面評(píng)估機(jī)組狀況，優(yōu)化機(jī)組大修周期及大修策略，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，制定特別巡檢項(xiàng)目，對(duì)運(yùn)行人員操作過(guò)程進(jìn)行觀察和事后分析，并對(duì)不當(dāng)行為及時(shí)糾正。

1 數(shù)據(jù)分析范疇

數(shù)據(jù)分析主要對(duì)惠蓄相關(guān)系統(tǒng)（設(shè)備）運(yùn)行狀況、溫度、流量、壓力變化趨勢(shì)、保壓能力、動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)等專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)定期分析，并分析機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)追蹤分析及操作過(guò)程歷史數(shù)據(jù)安全性。

1.1 專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)分析

蓄能電站安全數(shù)據(jù)分析主要包括球閥啟閉時(shí)間、機(jī)組出口開(kāi)關(guān)及油泵動(dòng)作次數(shù)、尾閘液壓系統(tǒng)壓力保持能力、機(jī)組調(diào)相運(yùn)行壓水保持性能、機(jī)組主軸密封溫度、流量、密封材料剩余量、機(jī)組上下迷宮環(huán)溫度、流量、機(jī)組頂蓋排水泵性能、和啟動(dòng)集水井排水泵啟動(dòng)次數(shù)等數(shù)據(jù)分析。下面主要選取球閥啟閉時(shí)間、機(jī)組調(diào)相運(yùn)行壓水保持性能對(duì)專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行闡述。

球閥開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間數(shù)據(jù)分析，主要統(tǒng)計(jì)球閥開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間，分析其變化趨勢(shì)、開(kāi)關(guān)成功次數(shù)、開(kāi)關(guān)失敗次數(shù)，進(jìn)而分析球閥接力器腔體是否存在串水、有無(wú)卡澀，防患于未然。提前發(fā)現(xiàn)球閥方面問(wèn)題，減少球閥開(kāi)關(guān)方面的故障，球閥開(kāi)啟關(guān)閉情況分析如圖1所示。

圖1 球閥開(kāi)啟關(guān)閉情況

分析機(jī)組調(diào)相運(yùn)行壓水保持性能，通過(guò)反映機(jī)組自動(dòng)補(bǔ)氣電動(dòng)閥開(kāi)啟、關(guān)閉的開(kāi)關(guān)量記錄中排除機(jī)組檢修期間的開(kāi)關(guān)量記錄，并找出機(jī)組調(diào)相工況并網(wǎng)后的自動(dòng)補(bǔ)氣記錄。結(jié)合計(jì)算壓水回水系統(tǒng)補(bǔ)氣電磁閥的補(bǔ)氣次數(shù)及時(shí)間，同時(shí)查找統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)機(jī)組的CP啟動(dòng)次數(shù)及啟動(dòng)時(shí)間，計(jì)算CP工況運(yùn)行累計(jì)時(shí)間與電動(dòng)閥開(kāi)啟的累計(jì)時(shí)間之比值。最終對(duì)比CP工況電動(dòng)閥不起次數(shù)及開(kāi)啟時(shí)間，如圖2所示。

圖2 電動(dòng)閥補(bǔ)氣次數(shù)及開(kāi)啟時(shí)間

評(píng)估機(jī)組的壓水保持性能，并跟蹤其性能變化趨勢(shì)，在其劣化至不可接受時(shí)根據(jù)分析結(jié)果開(kāi)展有針對(duì)性的及時(shí)維護(hù)。依據(jù)各機(jī)組的壓水性能確定各機(jī)組轉(zhuǎn)泵的優(yōu)先權(quán)，壓水性能較差的機(jī)組應(yīng)減少壓水調(diào)相工況的運(yùn)行時(shí)間，按照各機(jī)組壓水保持電動(dòng)閥開(kāi)啟百分比的橫向?qū)Ρ龋膳袛喑鰴C(jī)組整個(gè)壓水系統(tǒng)差異性。當(dāng)有明顯差異時(shí)應(yīng)當(dāng)會(huì)同檢修部門(mén)對(duì)差異原因進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)差異化機(jī)組運(yùn)行方式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

1.2 機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)追蹤分析

機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)追蹤主要對(duì)機(jī)組不同工況啟動(dòng)次數(shù)、運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)失敗次數(shù)、非計(jì)劃停運(yùn)、機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間等生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果和機(jī)組大修運(yùn)行時(shí)間需要，為機(jī)組優(yōu)先權(quán)的合理設(shè)置提供依據(jù)，有效優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行時(shí)間、大修周期及策略，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性。

1.3 操作過(guò)程歷史數(shù)據(jù)分析

在機(jī)組有操作的時(shí)間段，利用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析操作過(guò)程是否規(guī)范、符合安全規(guī)范要求、有無(wú)跳相、越相、漏相情況。

2 數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)的典型問(wèn)題

通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行參數(shù)變化趨勢(shì)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷。如數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)#6球閥開(kāi)啟時(shí)間約30 s，關(guān)閉時(shí)間約56 s，開(kāi)啟時(shí)間穩(wěn)定，關(guān)閉時(shí)間比2016年延長(zhǎng)了5 s，開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注，監(jiān)盤(pán)時(shí)注意球閥開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間，并初步分析可能原因?yàn)榍蜷y拐臂接力器腔體因汽蝕串水，列為檢修項(xiàng)目；發(fā)現(xiàn)#7機(jī)尾閘油泵頻繁啟動(dòng)，每隔40 min啟動(dòng)一次，對(duì)#7機(jī)緊急檢查處理，確認(rèn)是由于#2油泵出口逆止閥故障滲油導(dǎo)致主油路壓力下降，觸發(fā)油泵啟動(dòng)打油；發(fā)現(xiàn)#4機(jī)組出口開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能油泵在出口開(kāi)關(guān)未動(dòng)作情況下頻繁啟動(dòng)，懷疑操作機(jī)構(gòu)保壓能力不好，及時(shí)通知相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員評(píng)估檢查，并將#4機(jī)組出口開(kāi)關(guān)列為特維特巡設(shè)備，優(yōu)化機(jī)組優(yōu)先權(quán)，將#4機(jī)組置最后，減少機(jī)組啟動(dòng)次數(shù)，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)維過(guò)程中不規(guī)范、不安全行為，通過(guò)查看工業(yè)電視，實(shí)時(shí)或事后分析現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)過(guò)程中有無(wú)違章指揮、違章作業(yè)，有無(wú)不具備相關(guān)資格的人員違規(guī)作業(yè)，有無(wú)無(wú)票工作、無(wú)票操作、無(wú)監(jiān)護(hù)人操作和解鎖操作，有無(wú)不按規(guī)定使用安全帶、防護(hù)用品、作業(yè)機(jī)械和工器具等。通過(guò)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)分析，判斷是否存在違規(guī)操作，如通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)“#5機(jī)C修機(jī)械部分隔離操作”操作票上的操作順序與歷史數(shù)據(jù)不符，“操作項(xiàng)5”的實(shí)際操作時(shí)間早于“操作項(xiàng)4”的實(shí)際操作時(shí)間（表1所示），屬于跳項(xiàng)操作，違背安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定，規(guī)范操作人和監(jiān)護(hù)人的操作過(guò)程，開(kāi)展安全教育，提高安全生產(chǎn)水平。

表1 操作票數(shù)據(jù)分析

3 結(jié)論

本文提出數(shù)據(jù)分析在大型蓄能電站安全生產(chǎn)中的應(yīng)用研究，同時(shí)闡述了數(shù)據(jù)分析及分析發(fā)現(xiàn)的典型問(wèn)題，提高生產(chǎn)操作的安全性。應(yīng)用數(shù)據(jù)分析判斷蓄能電站設(shè)備運(yùn)行的變化趨勢(shì)和健康狀態(tài)，有助于提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在缺陷，制定特維特巡計(jì)劃，合理優(yōu)化設(shè)備檢修計(jì)劃、運(yùn)行方式和機(jī)組優(yōu)先權(quán)，減少設(shè)備事故發(fā)生，提高機(jī)組可調(diào)小時(shí)和利用率，及時(shí)糾正不規(guī)范行為，提高運(yùn)維人員安全生產(chǎn)水平。