“三化”閉環巡檢模式在洪江水電廠中的應用

鄧 亞，鄒四群

（1.五凌電力有限公司洪江水電廠，湖南 懷化 418200；2.湖南省水電智慧化工程技術研究中心，湖南 長沙 410004）

1 概述

洪江水電廠位于湖南懷化市洪江區上游4.5 km處，安裝6臺單機45 MW燈泡貫流式機組，總裝機容量270 MW。設計年發電量10.17億kW·h，梯級電站聯合運行年發電量11.14億kW·h，設計水頭20 m，投產時是國內單機容量最大的燈泡貫流式機組，目前仍保持該類型機組運用水頭最高的紀錄。電廠壩址控制流域面積3.55萬km2，多年平均流量705 m3/s，多年平均徑流量220億m3。正常蓄水位190.00 m，相應庫容1.95億m3，調節庫容0.75億m3，水庫具有周調節性能。1號、2號機組水輪機由日本日立公司生產、發電機為法國阿爾斯通公司生產，3號～6號機組由哈爾濱電機廠有限責任公司按照國外技術制造。

洪江水電廠設備由于設計及制造上的不足，自設備投產以來問題層出不窮，初期，現場生產過程曾發生過機組軸承油冷卻器銅管破損漏油、調速器漏油箱油位浮子卡澀跑油和滲漏水井水位計走死，水泵未正常啟動等重大缺陷。在這種情況下如何確保設備缺陷隱患及時發現是電廠安全生產中的重大課題。

2 電廠管理模式介紹

洪江水電廠為遠程集控模式，開停機、負荷調整、巡盤工作均由長沙集控中心負責，電廠側主要負責設備巡視、倒閘操作、設備檢修等工作。電廠人員高度精簡，原運行人員縮減至6名生產調度人員。電廠采用大倒班方式，兩班倒。電廠設置綜合部和安生部，安生部下面設置有水工分部、電氣分部、機械分部和生產調度。

3 設備巡檢及缺陷相關概念

設備巡檢是為了提高、維持生產設備的原有性能，通過人的五感（視、聽、嗅、味、觸）或者借助工具、儀器、按照預先設定的周期和方法，對設備上的規定部位（點）進行有無異常的預防性周密檢查的過程，以使設備的隱患和缺陷能夠得到早期發現、做到早期預防、早期處理。保障設備正常運行，減少故障。

缺陷分為設備缺陷和設施缺陷，是指影響機組主輔設備、公用系統安全經濟運行，影響建構筑物正常使用和危機人身安全的異常現象等等。缺陷按印象程度分為一、二、三、四類。其中一類缺陷為設備的緊急缺陷，二、三類缺陷為設備的重要缺陷、四類缺陷為設備的一般缺陷。

一類缺陷：即緊急缺陷，是指危機主要設備安全運行或人身安全，如不及時消除或采取應急措施，在短時間內將造成停機，甚至全廠停電或嚴重威脅人身安全的缺陷。

二類缺陷：是指危機安全生產或設備安全經濟運行，影響機組出力或正常參數運行，屬于技術難度較大，不能在短時間內消除，必須通過技術改造更換重要部件或更新設備，通過機組大小修才能消除的缺陷。

三類缺陷：是指在計劃檢修中才能消除的缺陷，不影響設備出力和正常參數運行，但有危機機組正常運行的可能，需要倒換系統運行或必要時需要停機后在短時間內就可消除的缺陷。

四類缺陷：是指發電主、輔設備及公用系統的設備在生產過程中發生的性質的缺陷，在機組運行中可以消除，消除時不影響機組出力及負荷曲線，屬于可隨時消除的缺陷。

重要缺陷：是指同類設備或設施在廠家規定或規程規定的檢修周期內發生的兩次及以上性質的同類缺陷。

及時消除的缺陷：在規定的時限（包括批準延期處理的時限）內消除的缺陷。

4 設備巡檢相關研究介紹

人工巡檢是目前設備管理中常用的工作方法,隨著物聯網和互聯網技術在智能巡檢中的應用及發展,針對設備巡檢的現狀和任務需求,智能手機終端引入到設備的監測中,設計并實現了基于二維碼的智能移動巡檢新系統。該系統方案結合了二維碼掃描識別技術,構建了一個新的智能移動巡檢平臺,提高巡檢自動化水平,在行業內具備實用性和推廣性。

基于物聯網的工業設備智能巡檢系統克服了傳統巡檢方式的種種弊端,杜絕了事故隱患,提高了設備管理水平和設備使用率。該系統主要包括三部分：智能巡檢管理系統、巡檢終端系統和數據通信系統。智能巡檢管理系統主要實現了任務的制定以及數據統計的功能;巡檢終端系統主要實現了巡檢數據采集的功能;數據通信系統主要完成了巡檢管理系統與巡檢終端系統的數據交換功能。利用NFC技術實現了設備身份認證,對巡檢人員實現了有效監督。最后,詳細設計并實現了智能巡檢軟件系統,滿足了工業設備巡檢的需要。

設備巡檢系統隨著科學水平的提高變得越來越先進。洪江電廠“三化”閉環巡檢模式在洪江電廠安全生產中發揮了重要作用，是洪江電廠安全生產的一個有力武器。

5 “三化”閉環巡檢模式

洪江電廠 “三化”閉環巡檢模式，三化即常態化、專業化、差異化。常態化指各分部巡檢人員按照巡檢安排開展條碼儀巡視。專業化是指各技術專業人員如（電氣一次、電氣二次、監控專業、自動化專業、保護專業等）開展設備主人巡視；差異化是指電廠根據季節特點、運行方式、設備狀況如設備是否是新設備，設備是否存在缺陷等特點對設備巡檢做出的不同的巡檢要求，要求巡檢人員按照此方式巡視的一種方式。常態化巡檢均要求巡檢責任人走到“五到”（眼到：應看到的地方看到；鼻到：應聞到的地方聞到；手到：應摸到的地方摸到；腳到：應走到的地方走到；耳到：應聽到的地方聽到。）、“三比較”（與規程比較；與同類設備比較；與運行設備比較），確保巡檢質量。閉環是指每月月底管理人員對巡檢結果進行檢查，重點檢查巡檢到位率情況，提出考核意見，對發現重要缺陷的巡檢人員給予獎勵，同時每月、每年根據巡檢發現的問題開展設備健康分析，查找容易出現的缺陷和隱患，找出規律，指導巡視檢查人員巡視。

5.1 常態化巡檢模式

洪江電廠常態化巡檢模式是指按照規定的巡檢間隔周期、項目內容、路線對設備進行巡視檢查。電廠每年指定各專業常態化巡檢路線和常態化巡檢設備周期表。常態化巡檢模式分為：機械、電氣和水工、生產調度4個專業進行。其中機械、電氣和水工為白班巡視（8：00～17：30），生產調度為晚班巡視（18：00～21：00），巡檢人員須經安規考試合格并由廠部發文公布。巡檢人員應認真將現場設備的各種實時參數填入巡檢手持終端，巡視后應及時將巡檢數據上傳至“ERP系統”，每日按照規定的地點、路線、項目進行巡檢。

5.2 專業化巡檢模式

專業化巡檢模式是指專業人員按照規定的巡檢周期開展設備主人巡視，設備主人巡檢采用簽名卡，在規定的周期內（每輪班）對全廠設備至少一次進行隨機巡檢并現場簽名。設備主人巡檢人員為各專業設備主人（A/B角），每輪班對所轄設備至少進行一次全面巡檢，時間不得與常態化巡檢時間重疊。

5.3 差異化巡檢模式

差異化巡檢模式是指電廠根據季節特點，設備的特性等開展的特殊設備巡視。差異化巡視采用設備巡視卡，差異化巡檢的范圍包括機組燈泡頭、燈泡體、操作廊道等，巡檢人員對照巡檢項目進行巡檢并在現場的簽名卡上簽名。差異化的重點巡檢包括：（1）系統運行方式改變；（2）主設備滿負荷運行持續7 d；（3）存在缺陷或異常的運行設備；（4）特殊方式下運行；（5）主汛期，大風、暴雨、冰凍、高溫等惡劣氣候環境；（6）新投運設備、檢修消缺后的設備、改造后的設備、事故后投運的設備；（7）機組低水頭運行。

5.4 閉環巡檢模式

閉環是指每次巡檢完后巡檢人員將巡檢結果及時反饋或將巡檢結果上傳至巡檢系統，發現異常情況及時登錄ERP系統中缺陷，通知人員進行檢查處理，月底管理人員抽查巡檢結果檢查巡檢到位率情況，提出批評考核意見，對于發現重要缺陷的人員給予獎勵，同時每月根據巡檢的情況開展設備健康分析，對缺陷進行全面系統的分析，查找容易出現的缺陷和隱患，指導巡視檢查人員開展設備巡視，每年召開年度設備健康分析，對全年缺陷進行全面分析（圖1為2015年設備缺陷情況圖），尋找其缺陷發生規律，指導設備巡視人員巡視、維護人員設備改造以及設備維護等。

圖1 2015年缺陷情況

6 “三化”閉環巡檢模式的特點

“三化”閉環巡檢模式巡檢方式靈活，巡檢效率高，能滿足各種巡檢要求，能確保巡檢不留死角。解決了日常巡檢模式中當出現設備隱蔽性缺陷非專業人員難以發現的問題、特殊情況下存在缺陷或異常的設備日常巡視難以發現的問題，以及巡檢到位率及責任性不高的問題。

7 應用效果

“三化”閉環巡檢模式在洪江電廠安全生產中發揮了重要作用。通過該模式的運用電廠形成了“巡必巡到，巡必認真”的良好局面。電廠設備巡視到位率及缺陷發現及時率均長期保持100%。電廠通過該模式解決了一系列設備問題，如通過常態化巡檢及時發現并處理了下游空調冷卻塔2號循環水泵運行時1號循環水泵反轉、3號滲漏排水泵出口閥存在裂痕、2號機1號調速器油泵運行聲音異常等重要缺陷，通過專業化巡視及時發現并處理了1號機自動補氣裝置閥芯堵塞、1號滲漏水泵出口逆止閥關閉不嚴、4號機軸承油冷卻器銅管破損漏油等重要缺陷，通過差異化巡視發現并處理了3號機調速環壓板螺栓松動、5號機導葉安全連桿拐臂刮擦、1號機槳葉銅套磨損漏油等重要缺陷。電廠通過該巡檢模式還及時發現了機組集電環碳刷磨損過快轉子回路絕緣偏低、監控系統上位機UPS交流進線接觸器發熱嚴重、線路絕緣子掉落、導葉安全連桿定位銷脫落等重大隱患。電廠重大設備缺陷隱患均得到及時發現并有效治理，未發生因設備缺陷發現不及時導致機組“非停”和設備損壞不安全事件，至2022年5月24日，安全運行天數累計已達7 024 d，保證了長周期安全生產，實現了連續18年無機組“非停”，安全效益十分可觀。

8 結束語

“三化”閉環巡檢模式在洪江水電廠設備管理中的應用經驗表明，如何發現設備故障、預防事故的發生、把故障和事故“扼殺”在萌芽狀態，好的設備巡檢方法擔有重要角色。但由于“三化”閉環巡檢模式具有局限性，由于電廠管理方式等不同，不能適用于所有電廠，所以此方法應結合各電廠靈活使用，方能達到更好的效果，從而可以進一步提高電廠安全生產水平。