胡文濤
(上海康恒環境股份有限公司,上海 201703)
隨著科技的發展,生產的主力也逐漸由手工向機械設備轉變,因而,設備管理的水平直接影響著生產型企業的日常經營活動,采用合理有效的設備管理制度對于企業的成本控制也有著積極的促進作用,因而企業在日常的生產過程與經營管理活動中需要與其相配套的設備管理體系。設備點檢制在上世紀末從日本引入中國后得到了迅速的發展,在各類生產型企業當中被大量的采用[1]。設備點檢管理制度在中國的發展是一個不斷吸收與本土化的過程,如今在部分大型國有企業中也建立了以點檢為核心的預防維修體系。如何對點檢制進行受控管理,將點檢制在日常生產過程中落到實處以保證點檢工作的質量是設備管理的重要方面,本文以某電廠為例,探討一種設備點檢管理制的開展與效果,希望能為現代生產型企業實行設備點檢管理制提供參考與借鑒。
目前,我國大部分電廠一直還沿用的是定期計劃檢修為主、事后故障檢修為輔的設備檢修管理體制[2]。該檢修體制的開展與實施過程:首先上級主管部門根據設備的實際運行情況、需要維修的項目,合理安排大小修的周期與工期,根據原電力部頒發的《發電廠檢修規程》,大修的時間間隔一般為2~3年,小修的時間間隔一般為4~8個月[3];檢修部門根據主管部門制定的檢修周期與計劃工期合理安排資源開展大修作業;有時還需要根據設備的運行健康狀況、故障緊急情況對關鍵部件進行更換或技術改造。這種檢修體制的優點是能按計劃合理的安排人力、物力與資金,同時保持保證發電的穩定性[4]。隨著電廠設備向大容量、復雜化、自動化等方向的發展,這種維修體制的主要缺陷逐漸表現出來:首先,該檢修體制過于依賴設備制造廠,同時,計劃維修體制下,維修基本不是建立在科學分析的基礎上而是依靠前期的經驗,這就導致維修項目過分盲目、重點不突出、資源分配不合理[5];其次,這種體制不能做到“對癥下藥”,出現部分狀態較好的設備進行了不必要的維修,部分設備因維修期未到而“帶病運行”的局面,最終導致設備繼續惡化、維修費用增大、人力物力財力浪費。此外,隨著設備連續的運用與多次的檢修,會積累龐大的運行數據清單與檢修記錄,而現有的設備檢修管理制對這些數據與記錄并沒有充分利用起來,也沒有去進行及時的總結分析,導致對設備整體狀態的把握不足、故障出現幾率預測不準,最終不能完全適應設備維修管理的需要。
點檢管理制是日本在美國的預防維修體制的基礎上創立的,在日本推行后使設備的維修費用平均約降低了20~30 %[6],極大提高了生產型企業的經濟效益。設備點檢不等于傳統的設備檢查,相比較于傳統設備檢查,它更正式化、專業化、標準化,管理上也是更加嚴格有效。點檢既是一種檢測技術又是一種科學的維修管理方法[7],它通過人體感官功能如視、聽、嗅、觸等觀察、感受設備的形態、運動、聲音、氣味、溫度、振動等狀態特征或借助特定的精密儀器儀表裝置擴展人體感官,按事先根據相關法律與規范制定的設備點檢標準,定人、定點、定期、定路線、定點檢業務流程對設備進行長期的跟蹤檢查[8],獲取設備的狀況信息,同時通過相關標準與經驗判斷出設備的異常狀況和隱患并采取有效措施與方法將其消滅。
按所檢查內容的差異與點檢的時間間隔,點檢可分為日常點檢,定期點檢和精密點檢三類[9]。具體點檢種類與分工如表1所示。
定期點檢主要目的是查明設備暴露出的缺陷和存在的隱患,確定維修方案和時間,主要由專職點檢人員憑感官、經驗和采用專用的檢測工具,定期對設備的運行技術狀態和安全狀況進行全面檢查、測定設備的劣化程度、精度和設備的性能,查明設備不能正常工作的原因或可能影響正常工作的因素,并及時消除缺陷,保證設備維持規定的性能[9]。定期點檢的內容相對較為繁雜,作業所需時間也較長,通常還需停機才能進行,因而點檢計劃應與生產計劃保持協調。精密點檢[10]一般由專業技術人員對某些特殊規定的設備或項目,如頻譜分析、振動分析,以及某些特殊功能的參數等進行定期或不定期的檢查、測定、分析,目的是為了了解設備的技術狀況、故障原因和劣化傾向程度。該檢查專業性強,一般都需要采用專用工具和專業儀器[10]。
設備點檢制就是以點檢為核心的設備維修管理體制[11],該體制的建立基于設備的全壽命周期管理模式與狀態維修理論,全壽命周期管理模式見圖1。實質上,點檢、故障診斷和狀態維修的過程就是“發現問題——分析問題——解決問題”的過程[12],強調的是設備的動態管理,包含設備接收過程和設備使用過程兩部分。在項目設計、采購就開始設備的管理,在設備使用過程中,通過設備的日常點檢、定期檢查、精密點檢來觀測、檢測設備的實時狀態并記錄相關數據,將采集的數據通過數據處理或統計分析,或借助計算機模擬做出趨勢分析,再結合維修管理人員的經驗對設備劣化程度做出合理的判斷,并在設備故障發生之前有目的地進行有效的預防修理[13]。
表1 點檢種類與分工
圖1 設備全壽命周期管理模式圖
2.3.1 點檢制流程
點檢體系的建立,首先要對全廠的設備進行分類整理分析,將全廠設備劃分為垃圾接收/給料系統、焚燒爐系統、余熱鍋爐系統、爐渣輸送系統、SNCR系統、半干法系統、布袋除塵系統、飛灰輸送與儲存系統、SCR系統、濕法系統、汽機系統、電氣熱工儀表等子系統,再針對各系統所含設備的重要程度進行分析,篩選出需要開展點檢的設備,主要包括關鍵性設備和一些重要的設備。例如,表2所示為焚燒爐系統中主要設備及部件。
點檢設備篩選好后,點檢實施流程一般如圖2所示。
2.3.2 點檢結果分析與診斷
2.3.2.1 點檢表匯總
由于每種設備類型、點檢方式等的不同,所以得到的點檢結果也不同。因此判定方式也不同,但主要包括定性分析判定與定量分析判定。定量分析判定主要是通過測量的數據,例如溫度、壓力、振動值等數據值與規范標準值比較分析來判別設備的健全度;定性分析判定主要是通過設備缺陷狀態,例如是否泄露、磨損腐蝕、老化程度等情況來判別點檢設備的健全度。根據調查結果,各設備健全度可分為四個等級,狀態判定標準,如表3所示。設備點檢單都按健全度判定標準進行判別。
2.3.2.2 設備保修計劃表
維保計劃表是為了維持設備長期穩定運行的工作計劃,是針對設備·機器設置的適當保養方法,以及按照機器分類進行合理修理的手段,通過保修計劃可以避免設備突發的停機,同時也能延長設備·機器的更新周期。
按照順序編寫維保計劃書,并對各個機器提出今后的維保方案。
根據設備點檢單獲取的信息,結合現場運行數據、巡檢記錄、歷史維修記錄等數據信息,對設備重要度、對于正常運行影響、管理基準值等做出評價,同時對設備做出保養方式做出判別,最后對設備耐用年數做出預測。主要項目如表4所示。
1)在對設備故障分析時,選取了與設備重要度較強關聯性的5個主要評價要素[4]:①安全環境;②可監測性;③可靠性;④維修方面;⑤停運損失。在對這5個主要評價要素分析時,既要考慮到評價要素的準確度,同時還要防止使設備重要度評價過于復雜,這里將每個評價要素分為 3~6 個等級[4]。
表2 焚燒爐系統設備及主要部件
①安全環境
該因素主要考慮設備本身性質以及儲存、流過介質的特性等對周圍環境與人身安全造成的影響程度,其評分標準如表5所示。
圖2 設備點檢的實施流程圖
表3 健全度判定標準
表4 保修計劃表
②可監測性
對設備開展點檢制首先得對設備狀態信息進行了解,設備狀態信息可通過對設備進行實時監測獲取。設備的可監測性是一個比較籠統、模糊的概念,這里將可監測性通過監測所需費用的高低與監測技術要求的程度進行量化評分,具體評價標準見表6。
③可靠性
可靠性是從系統的觀點出發,將設備的內在質量指標與系統的穩定運行聯系起來,該項指標可通過在系統運行過程中,一旦設備出現故障或失效對系統穩定運行造成的影響程度來量化評分,同時要考慮設備是否還有備用件,具體評分標準見表7。
④維修方面
設備發生故障導致功能下降或喪失后,為恢復其正常功能就需要對其進行維修活動,設備根據其復雜程度不同,維修所需的時間與成本也不同,將實際成本折算到成本一起組成維修所需費用,詳細評分標準見表8。
⑤停運損失
因每個設備在系統中發揮的作用不相同,設備停止運行給系統造成的損失也會存在差異,有的會直接啟用備用設備,有的會引起系統的運行方式發生變化,甚至會引起停機損失。其詳細評分標準見表9。
2)重要度:設備重要度劃分為五個等級,確定方法主要是依據上述五個評價要素得分,將評價要素得分總和除10取整,再根據得分確定等級,具體等級如表10所示。
3)對設備系統正常運行的重要度主要分為A、B、C三個級別:A表示該設備與停爐有直接關聯的;B表示該設備與停爐有一定的相關性;C表示與設備停爐無關。
表5 安全環境危害評分標準
表6 可監測性評分標準[14]
表7 失效對系統功能影響評分標準[15]
表8 維修費用評分標準[15]
表9 停運損失評分標準
表10 重要度尺度及含義[16]
4)維修方式:BM:事后保養;TBM:按時間基準保養;CBM:按狀態基準保養。
◎:50 %以上(主要以此方式進行保養);
○:20~50 %未滿(重要的保養方式之一);
△:10~20 %未滿(根據具體情況選擇);
×:10 %以下(不適用)。
2.3.2.3 點檢結果
通過本次點檢制的開展,共發現并排除大小隱患80多條,其中相對嚴重隱患30多條,提前消除設備隱患,提高了設備檢修效率,有效指導了預防性檢修工作的開展;對全廠195個設備及部件進行了點檢,建立了設備點檢管理標準庫、設備保修計劃表、設備老化預測與維保計劃表,為下一步點檢制數字化、信息化的開展奠定了基礎;同時,通過點檢制的開展提高了維修人員的綜合素質。
要實現對廠內設備高效的、合理的管理,就需要不斷改進設備的維修管理體系。點檢制通過采用有效的監測手段、科學的分析診斷技術,準確掌握設備的狀態,并應用先進現代化管理理念做出維修需求決策,科學合理地制定維修計劃,大大的降低了維修成本,提高了設備運行的安全性與穩定性。在今后應加大點檢制的計算機化,逐步形成符合狀態維修要求的管理體制,以進一步提高企業設備維修的管理水平。