國產大型設備海外檢修新模式

[摘 要]近年來，我國裝備制造業產業規模持續擴大，國產設備在海外市場銷量迅速增長，而海外環境與國內差異性較大，傳統的設備檢修模式面臨時間成本高、經濟效益低和技術轉移難等諸多挑戰。華能薩希瓦爾電站通過實施海外檢修新模式，有效克服了這一難題，保障了檢修工作安全高效開展。新模式以現場檢修為主，通過構建現場無塵車間、開發應用模塊化檢修工具、集成智能監控與遠程診斷技術、開展本地化技術培訓與合作，有效降低了成本，改善了設備性能，促進了技術交流和人才培養，提升了國產設備的國際競爭力，為中國制造走向世界提供了有力支持。

[關鍵詞]中國制造；國產大型設備；海外設備檢修

一、公司簡介

華能山東如意（巴基斯坦）能源有限公司（簡稱“華能山東如意公司”）是由華能山東公司和山東如意集團公司合資組建，股權比例各占50%。

華能山東如意公司投資建設的華能薩希瓦爾燃煤電站位于巴基斯坦旁遮普省，是中巴兩國元首共同見證簽署的中巴經濟走廊第一批“優先實施”、首個建成投產的電力項目，是巴基斯坦單機容量最大、技術最先進、環保指標最優、建設速度最快、最早投入商業運營的高效清潔燃煤電站之一。

作為中巴經濟走廊的“旗艦項目”，華能薩希瓦爾燃煤電站項目于2015年7月31日正式開工建設，2017年5月24日、6月8日兩臺機組分別建成投產，2017年10月28日正式實現商業運營。項目建設歷時22個月零8天，比計劃工期提前200天，創造了中國海外電力項目建設速度的新紀錄，被巴基斯坦政府贊譽為“巴基斯坦電力建設史上的奇跡”，先后獲得了巴基斯坦總理頒發的“杰出成就獎”“走廊共同繁榮突出貢獻獎”和“中國優質工程金獎”“中央企業先進集體”等150多項中外榮譽。

二、實施背景

黨的十八大以來，習近平總書記對于高質量共建“一帶一路”，發表了一系列重要論述，強調“更加主動融入和服務構建新發展格局，更加深度融入共建‘一帶一路’大格局，在擴大對內對外開放中強動力、增活力，打開發展新天地”“以高標準、可持續、惠民生為目標，實現更高合作水平、更高投入效益、更高供給質量、更高發展韌性”。這為我國電力企業沿著“一帶一路”開展投資建設、配套服務和技術支持等業務指明了方向，提供了根本遵循。

（一）我國電力行業對外投資發展的需要

作為關系國計民生的基礎性行業，電力行業在助發展、惠民生等方面有著重要的支撐作用，是我國對外能源投資的重要領域。

“一帶一路”建設十年來，我國電力行業積極參與全球能源合作，與近100個國家和地區開展合作，范圍不斷擴大，程度不斷加深。

據波士頓大學全球發展研究中心統計，到2022年，中國已在全球92個國家投資發電裝機17160萬kW，其中11350萬kW已投入運營，5810萬千瓦處于建設或計劃狀態。各類型電源中，煤電占比34%，水電占比29%，天然氣占比18%，太陽能和風能占比12%，其他類型能源（石油、核能、生物質能、地熱和廢棄物）合計占比7%。

據中電聯《中國電力行業年度發展報告2024》顯示，2023年，中國電力行業對外投資規模持續擴大，投資總金額達44.23億美元，同比增長30.82%，持續帶動中國設備、中國標準和中國規范走向世界。

大量的國產電力設備在海外運行過程中，檢修需求不斷加大。然而，受海外國家千差萬別的安全形勢、經濟環境、外匯儲備等因素的制約，傳統的設備檢修模式已經難以滿足實際需求，迫切需要探索構建國產大型設備海外檢修新模式，以更好地推動我國裝備制造業加快國際化進程。

（二）我國電力企業對外工程承包發展的需要

據中電聯研究顯示，2023年，我國電力企業對外工程承包發展態勢良好，并呈現出快速增長的勢頭。主要電力企業年度新簽訂境外工程承包合同項目205個，合同金額264.55億美元。新簽境外工程承包項目涉及55個國家和地區，亞洲和非洲占比最高，分別為59%和23.9%。截至2023年底，中國主要電力企業對外工程承包合同額累計4024.26億美元。

隨著海外工程承包項目的增多和國產設備運行時間的累積，設備維護和檢修需求也在不斷增長。只有通過及時、有效的檢修，才可以預防重大故障發生，減少非計劃停機時間，提高企業的經營效益；只有不斷優化技術方案，有效提升解決問題的能力，才能更好地提高企業的國際聲譽。

尤其是發電機、汽輪機、水輪機、大型泵組等關鍵設備在海外發生故障時，能否快速完成優質的檢修，直接影響到我國電力企業口碑和競爭力。

（三）國產大型設備傳統海外檢修模式升級的需要

新形勢下，國產大型設備傳統的海外檢修模式，面臨越來越多挑戰，比如跨國物流、技術支持、備件供應等問題。這些問題增加了檢修工作的復雜性，也對海外檢修模式的升級提出了更高要求。

1.時間成本高

在傳統海外檢修模式下，因當地技術力量不足，大型設備需要從海外運回國內進行維修，整個過程往往需要數月之久。設備停運時間延長、成本高昂，直接影響了電廠的正常運營。

在這種情況下，不僅電廠的發電效益會遭受損失，還會引發連鎖反應，甚至影響整個區域的電力供應安全。

另外，設備海運過程中還存在諸多不確定因素，比如惡劣天氣、港口處理效率低下、復雜的海關手續等。這都將進一步延長維修周期。各種因素疊加之下，會大大增加維修時間的不可預測性，給電廠生產計劃實施和設備正常運行帶來額外風險。

2.經濟效益低

傳統海外檢修模式還面臨著經濟效益低下的挑戰。

傳統模式涉及的高額成本主要源于三個方面：運輸費用、維修費用以及停機損失。

一方面，將大型設備從海外運回國內維修，需要支付巨額的海運費用，包括實際的運輸成本，以及保險、裝卸等附加費用。

另一方面，大型設備的運輸往往超重、超限，除較高的交通意外風險外，沿途的道路勘察、當地交通部門協調指揮等均面臨諸多困難。

此外，由于設備停機時間延長，按照當地法律法規或與當地政府、企業簽訂的供應、服務合同，往往面臨高額的違約處罰，并可能會間接損失市場份額，進一步降低經濟效益。

3. 技術轉移困難

傳統海外檢修模式阻礙了國際合作深化和當地技術能力提升。

一方面，由于大型設備被運回國內維修，海外技術人員失去了直接參與和學習先進維修技術的機會，限制了他們對復雜設備維護的理解和實踐能力。

另一方面，由于語言和文化差異，即使提供了詳細的維修手冊和技術文檔，跨文化溝通的挑戰仍可能導致關鍵信息的遺漏。

同時，知識產權保護問題也增加了技術轉移的復雜性。設備制造商出于保護核心技術的考慮，未必愿意完全公開某些關鍵維修流程或技術細節。這種保護措施雖然合理，但也增加了技術轉移的難度。

鑒于此，開拓思路、另辟蹊徑，探索實踐國產大型設備海外檢修新模式，是電力企業深入實施“走出去”戰略、深化國際合作的必然選擇。

三、主要做法

薩希瓦爾電站#1汽輪發電機組為上海電氣集團生產，型號為QFSN- 660- 2。2021年，該發電機組轉子楔下墊條的滑移層出現損傷，導致升降負荷過程中轉子線圈熱膨脹位移不均，發電機振動達到報警值，需要將轉子返廠進行檢修。

經過測算，電機組轉子海運往返檢修總工期預計需要148天，總維修費約1200萬元。然而，對照與巴基斯坦中央購電局簽訂的購電協議相關約定，華能山東如意公司將面臨5800萬元的違約處罰，同時也會給巴基斯坦電網供應帶來壓力。

對此，公司多次組織廠家及國內相關專家進行交流、研討，最終確定了“現場整套更換線圈”的方案：購買整套全新轉子線圈，在發電機廠提前完成線圈生產加工、雙層絕緣粘貼的工作；在機組檢修前將線圈運抵現場，完成舊線圈拆卸、新線圈安裝、更換新型滑移層楔下墊條、振動調試等工作。

這套全新的檢修思路，巧妙地利用時間差，采用“化整為零、分步分時”的方式，在修前準備、組織協調、檢修管理、檢修技術等方面形成一套可復制、可借鑒的完整模式。

（一）修前準備工作

1. 成立組織機構，加強檢修全過程管理

為更好地協調相關參與單位和人員力量，確保發電機轉子檢修全過程安全有序高效開展，公司堅持“應修必修，修必修好”的原則，成立由主要領導任組長、分管領導任副組長、其他公司領導為成員的領導小組，全面領導、組織及協調項目全過程工作，對存在的重大問題及時拍板決策。

領導小組下設由公司生產副總經理任組長，生產管理部門負責人任副組長、各部門負責人為成員的工作小組，全面負責項目檢修全過程工作，及時解決檢修過程中發現的問題。同時，成立檢修管理組、合同管理組、修后調試組、質量監督驗收組、安全文明監督組、物資供應組、消防保衛與后勤保障組、宣傳報道組八個專業組。

領導小組統一指揮協調，確保整個團隊步調一致、高效運作。

2.加強設備參數監控，做好修前技術準備

在檢修項目開工前4個月，設備運行部門根據設備運行情況和機組運行參數、振動記錄、TDM數據等，對系統運行和技術指標進行在線診斷和分析。檢修部門根據發電機狀態和缺陷情況，編制包括安全評估、技術監督在內的《修前檢修分析報告》和“三措兩案”及實施方案、檢修文件包等技術資料。

3.高度重視供貨鏈環節，提供可靠物資保障

物資部門在檢修項目開工前8個月，按照內控流程，簽訂采購合同，采購備品材料，并與生產廠家充分溝通，強調項目的重要性、緊迫性和國際影響力，打通各生產環節，確保生產排期和產品質量。

同時，派駐技術人員進廠監造，定期反饋生產進展，嚴格按時間節點執行考核條款；提前做好海運、清關、接貨等準備工作；每月組織一次“項目準備檢查會”，重點關注設備生產、運輸和備品配件及材料訂貨、到貨情況。

4. 堅持因地制宜，做好檢修前期準備

在兩臺機組零米吊裝空位置布置出無塵車間，并設置安保，出入均需持證。另外，按照在發電機廠工位順序，安排大型專用工器具的定置擺放。

檢修前對設備組裝調試，充分考慮現場可能出現的意外因素，確保檢修開始后工作不間斷。

在無塵車間外，布置磨床、鋸床、圓角打磨器、平面研磨機等設備。做好磨削防塵措施，防止打磨、研磨工件時，粉末進入到無塵車間內。

按照圖紙，就地取材制作吊裝線圈用的橫擔、檢修用地臺、嵌線用墊木、線圈擱架、弧形枕木等，節約運輸成本和加工時間。對常用工具、專用工具、安全器具、測量儀器等提前做好檢查和標定；對檢修電源、行車、電動葫蘆、電梯、排水、消防等重要檢修保障設施修前進行試驗和檢修，確保安全可用。

（二）檢修實施過程

本檢修項目于2023年10月8日開始實施，共歷時27天。

檢修現場，在布置符合一級灰塵度標準的無塵車間、確保環境濕度和溫度受控的同時，安裝調試頻加熱器、焊接設備和制冷系統等設備。另外，設立移動工廠，包括磨床、鋸床等精密設備，以滿足現場加工需求。

在檢修過程中，成功抽出轉子，并置于無塵區域。隨后進行包括拆除護環、風扇座，以及拆卸和更換線圈在內的一系列關鍵步驟。

在安裝新線圈的過程中，嚴格執行耐壓和絕緣試驗。經過多項電氣測試，項目于11月4日順利完成轉子的穿裝，比原計劃提前了4天。

這一檢修過程，充分體現出設備檢修新模式在時間效率和質量控制方面的優勢。

四、實施成效

（一）設備性能改善，機組運行穩定

在滿負荷運行條件下，#1發電機#6、#7、#8瓦的軸振均控制在80mm以內，達到國標《隱極同步發電機技術要求》（GB- T 7064- 2017）所規定的優秀值。

經過多次調峰后，發電機在660MW工況下振動依然保持穩定。按照華能集團《燃煤電廠汽輪發電機狀態檢修導則》（Q/HN- 1-0000.08.094- 2021）對汽輪發電機轉子狀態量進行量化考評，整體工況達到了新出廠時的優秀標準。

（二）經濟效益顯著

本檢修項目涉及轉子線圈采購、關稅和人工服務等費用，與傳統的返廠檢修方式相比，節約費用約5500萬元。此次檢修用時27天，比返廠檢修節省工期121天，成功解決了傳統返廠檢修模式耗時長、費用高的問題。

五、主要創新點

（一）國內質量管理體系的國際化應用

國產大型設備海外檢修的一大創新點，在于將國內先進的質量管理體系成功應用于海外檢修項目，實現了管理模式的國際化輸出，突破了傳統返廠檢修的地域限制。

在管理方法方面，把中國的檢修管理經驗和技術標準移植到海外檢修現場，將國內成熟的全面質量管理（TQM）體系和精益管理理念引入海外項目，在提高管理效率的同時，促進了中國先進管理理念的國際傳播。

在技術標準方面，本項目首次在海外全面采用中國的技術標準和驗收規范，如《電力設備預防性試驗規程》《發電機組檢修規程》等，為中國技術標準“走出去”提供了實踐案例。

在安全管理方面，項目創新性地引入了國內先進的安全管理體系，如風險分級管控和隱患排查治理雙重預防機制，展示了中國在工業安全管理領域的先進經驗。

同時，項目還建立了適應海外環境的質量監督和驗收機制，確保檢修質量符合國內高標準要求，為海外項目的質量控制提供了新的思路。

（二）因地制宜在現場開展檢修工作

1.復刻國內檢修場地、環境

專業檢修團隊攜帶先進的設備和工具赴海外現場進行檢修，通過在現場搭建無塵車間、臨時工作站、移動工廠等檢修場所，讓檢修人員能夠在接近實際運行環境的條件下進行操作，保證了檢修質量，縮短了檢修周期。

現場無塵車間的構建與應用是一項關鍵創新。該車間被設置于兩臺機組零米吊裝空位置，采用防靜電帆布包裹四周，頂部覆蓋可移動塑料布，地面鋪設防靜電塑膠皮。為確保環境質量，車間內配備了除濕器和空氣凈化機，將灰塵度控制在一級標準。同時，實施嚴格的出入管理制度和日常清潔程序，有效保持了環境潔凈度。創建的無塵環境，解決了海外現場檢修面臨的環境污染問題，為精密部件的拆裝和檢修提供了理想條件。

該項創新顯著提高了檢修質量和效率，為海外大型設備維修樹立了新標桿。未來，可以繼續進行這方面的探索，不斷提升技術工藝國際合作與技術轉移。

2.模塊化檢修組合工具

在國產大型設備海外檢修新模式中，使用模塊化檢修組合工具是一個顯著特點。這套工具由多個相互兼容的功能模塊組成，可根據需求進行靈活組合和快速部署，增強了操作靈活性，降低了運輸和儲存成本。

比如，一套典型的模塊化檢修工具，包括診斷模塊、拆卸模塊、清洗模塊、修復模塊和測試模塊等。每個模塊都被設計成便于運輸和組裝的標準化尺寸，能夠輕松通過各種運輸方式，快速送達海外檢修現場。

這種模塊化設計適應性強，檢修團隊可以根據不同設備的具體故障類型和檢修要求，選擇性地攜帶所需模塊，避免了攜帶冗余工具的問題。另外，通過標準化接口設計，使不同模塊之間可以快速連接和拆卸，減少了現場準備時間，給設備檢修帶來極大的便利。

3.就地取材解決檢修過程中的問題

為減輕海運負擔，部分專用工器具就地取材現場制作。

比如，線圈吊裝用的橫擔、放置轉子的特型枕木、支撐嵌線的墊木等，均在現場制作，并嚴格按照設計圖紙制作，確保精度。另外，利用技術攻關，創造性地制作和使用平替工器具、設備等。

轉子端部線圈的匝間絕緣烘焙，在發電機廠要使用大型直流加熱裝置，但由于此設備較大且發電機廠僅有一臺，無法運抵現場。對此，項目團隊現場創造性的利用并聯直流焊機的方式進行替代，取得了同樣的工藝效果。

（三）智能監控與診斷系統應用

應用智能監控與診斷系統，可以提升設備維護的精確性、預測性，為海外檢修工作帶來革命性的變化。

這種系統由傳感器網絡、數據采集單元、分析軟件和人機交互界面等組成。傳感器被布置在設備的關鍵部位，實時采集運行參數，比如溫度、壓力、振動和電流等數據。這些數據經過高速網絡傳輸到中央處理單元，然后對這些數據進行深度分析。

智能監控系統具有預測性維護能力。系統通過綜合分析實時數據，識別潛在的故障模式，并在故障發生前發出預警，能夠減少突發故障的發生率，提高設備的可靠性。

在機組振動超標發生后，利用機組TDM在線監測裝置持續收集轉子振動數據，為準確判斷故障點和確定檢修方案提供了有力的依據。檢修過程嚴格按照JB/T 8446- 2013《隱極式同步發電機轉子匝間短路測定方法》、GB/T 7064- 2017《隱極同步發電機技術要求》等標準，在每層線圈嵌入后均進行電氣試驗，真正做到“層層驗收，層層把關”。檢修過程76項試驗全部達到優秀值。

六、總結與思考

華能薩希瓦爾電站660MW國產發電機轉子檢修實踐，充分展示了我國在高端技術服務領域的實力，證明了“中國建造”“中國智造”“中國創造”的領先地位。

“一帶一路”第二個金色十年現已全面開啟，將有更多的國產大型設備出口到海外。在這一背景下，進一步完善國產大型設備海外檢修新模式，有利于深化中外技術合作，提升中國制造業的國際競爭力，促進“一帶一路”沿線國家的經濟發展和產業升級。

（一）提升中外技術合作水平

華能山東如意公司按照“化整為零、國內制造、現場組裝、一備一用”的總體思路，構建的國產大型設備海外檢修新模式，在巴基斯坦當地成功實施，在節約檢修費用、縮短檢修工期的同時，促進了中巴兩國在高端制造和維修技術領域的深化合作，為海外現場處理發電機轉子故障積累了實踐經驗。

（二）促進區域經濟發展

隨著“一帶一路”走深走實，這種高效、低成本的檢修模式可以復制、推廣到其他國家和地區，使海外同地區、同類型的發電機組線圈的“聯儲聯備”成為可能，有助于降低能源設施的維護成本，提高電力供應的穩定性，從而為區域經濟的發展提供堅實的能源保障。

（三）模塊化維修工器具的推廣應用

未來，為了更方便地開展國際設備運維合作，公司將開發標準化的功能模塊（如設備診斷、拆卸、清洗、修復和測試等），設計統一的接口標準，以實現設備快速組裝和拆卸。

在進行模塊設計時，充分考慮便攜性和適應性。每個模塊的尺寸和重量都要符合空運要求，能夠適應不同工作環境，滿足檢修現場需求。

（四）本地化人才培訓與技術合作

本地化人才培訓與技術合作是國產大型設備海外檢修新模式的重要組成部分。

根據當地技術人員的背景和需求，通過構建分層次的培訓體系，制定基礎、進階和專家級培訓課程，可以幫助當地技術人員學習先進的維修技術和方法，提升自身的專業水平。

同時，結合未來海外設備檢修的實際需求，基于該模式的技術合作，將有助于增強雙方的技術信任和協作能力，有利于巴基斯坦及其他“一帶一路”沿線國家提升基礎設施維護能力。

例如，可開發虛擬現實（VR）模擬培訓系統，使學員能在虛擬環境中練習復雜的維修操作；建立遠程實時指導平臺，利用增強現實（AR）技術，讓國內專家通過智能眼鏡等設備，遠程實時指導現場操作，并在緊急情況下提供技術支持；助推中國企業與當地機構深入合作，開展技術聯合研發，共同解決設備運行中的特定問題。

編輯/車玉龍 統籌/簡單