Стратегии ремонта энергетического оборудования

Стратегии ТОиР. Проактивная стратегия (PM, predictive maintenance)

С целью обеспечения высоких показателей работоспособности оборудования промышленных предприятий в последнее время всё большую популярность приобретает проактивная стратегия технического обслуживания и ремонтов (ТОиР). Анализ, проведенный в работе*, позволяет определить проактивную стратегию ТОиР как наиболее эффективную и целесообразную для внедрения в современных экономических условиях.

Сущность проактивной стратегии ТОиР оборудования заключается в выполнении необходимых ремонтных воздействий, направленных на снижение скорости развития или устранение неисправностей, которые выявлены на основе сведений о фактическом техническом состоянии (ТС) оборудования.

Теоретические основы проактивной стратегии ТОиР оборудования постулируют, что изначально все виды неисправностей присутствуют в зачаточном или явном виде во всех пускаемых в эксплуатацию машинах. Различные факторы, сопровождающие эксплуатацию (проектные и непроектные нагрузки, воздействие факторов окружающей среды и близлежащего оборудования, условия эксплуатации, проведения ТОиР и прочие), в той или иной мере приводят к развитию различных видов неисправностей. Определяющее воздействие совокупности факторов вызывает ускоренное развитие одной или нескольких неисправностей, которые становятся детерминирующими по отношению к работоспособности машины. Выбирая ремонтные воздействия таким образом, чтобы уменьшить влияние определяющих факторов, можно снизить скорость развития неисправностей, поддерживая работоспособное состояние машины. Рациональный выбор и качественная реализация этих и только этих ремонтных воздействий является задачей ремонтной службы (РС).

*Примечание: Бобровицкий В. И., Сидоров А. В. Совершенствование системы ТОиР оборудования в условиях централизации ремонтной службы предприятия // Вибрация машин: измерение, снижение, защита. – Донецк: ДонНТУ, 2011. – №1 (24). – С. 23-28.

Проактивная стратегия ТОиР (рисунок 6.1) базируется на оценке ТС оборудования, которая может осуществляться следующими методами:

• мониторинг технологических параметров;
• визуальный осмотр;
• контроль температуры;
• акустическая и вибрационная диагностика;
• обследование с применением методов неразрушающего контроля (магнитного, электрического, вихретокового, радиоволнового, теплового, оптического, радиационного, ультразвукового, контроля проникающими веществами).

Рисунок 6.1 – Ремонтное обслуживание оборудования в рамках проактивной стратегии ТОиР

Основанием для принятия решения о необходимости выполнения ремонтного воздействия является ситуация, когда ТС одного элемента (детали, узла, механизма) оборудования приводит к ухудшению ТС смежных (пространственно и/или функционально) элементов.

Перечень возможных ремонтных воздействий:

• уход за оборудованием (уборка, очистка, противокоррозионная обработка);
• регулировка, настройка, наладка (центровка, балансировка);
• обеспечение соединений (восстановление целостности сварных швов, затяжка резьбовых соединений);
• смазывание поверхностей трения;
• замена быстроизнашивающихся деталей;
• восстановление или замена базовых деталей, в том числе корпусных.

Ремонтные воздействия осуществляются в рамках следующих групп мероприятий по ТОиР оборудования:

1. Профилактическое техническое обслуживание – комплекс мероприятий, проводимых периодически, которые направлены на предупреждение или снижение скорости развития дефектов путём обеспечения проектных условий взаимодействия узлов оборудования (очистка от технологических отходов, продуктов износа, коррозии, осадков, отложений и прочие; удаление пыли, грязи, масла, шлака, окалины, просыпи сырья, мусора и прочие; доливка, дозаправка рабочих жидкостей, досыпка, замена расходных материалов; замена или восстановление сменного оборудования и другие).
2. Корректирующее техническое обслуживание – комплекс мероприятий, проводимых по необходимости, которые направлены на предупреждение или снижение скорости развития дефектов путём обеспечения проектных условий взаимодействия узлов оборудования (регулировка и наладка оборудования, в том числе центровка, балансировка; восстановление соединений деталей, обеспечение целостности металлоконструкций и трубопроводов; восстановление покрытий, окраски и другие).
3. Прогностическое техническое обслуживание – комплекс мероприятий, направленных на установление фактического ТС оборудования с целью прогнозирования его изменения в процессе дальнейшей эксплуатации и выявления наиболее целесообразного момента применения и требуемых видов ремонтных воздействий (измерение технических и технологических параметров, отбор проб; контроль, испытание, проверка режимов работы оборудования; контроль ТС оборудования, в том числе методами технической диагностики; дефектоскопия методами неразрушающего контроля; технический осмотр оборудования, освидетельствование, обследование, ревизия и другие).
4. Текущий ремонт – комплекс мероприятий, направленных на обеспечение работоспособности оборудования путём замены или восстановления отдельных его узлов, не являющихся базовыми, кроме сменного оборудования.
5. Капитальный ремонт – комплекс мероприятий, направленных на обеспечение работоспособности оборудования путём замены или восстановления базовых его узлов и деталей.

Выбор проактивной стратегии ТОиР позволяет обеспечить:

• увеличение срока службы оборудования за счёт снижения скорости развития или устранения зарождающихся неисправностей на начальной стадии их возникновения;
• исключение вторичных повреждений элементов оборудования, вызванных выходом из строя смежных (пространственно и/или функционально) элементов;
• обоснование и выполнение только необходимых ремонтных воздействий, что уменьшает затраты и нагрузку на РС, а также снижает вероятность возникновения отказов, вызванных ошибками монтажа и вмешательством в функционирование работоспособного оборудования;
• сокращение затрат на ремонтное обслуживание производства, обусловленное изменением структуры ТОиР в пользу увеличения количества недорогостоящих профилактических воздействий вместо затратных ремонтных операций (замена, восстановление);
• рациональный выбор времени, видов и объёмов ТОиР вследствие ранних сроков предупреждения возникновения неисправностей при использовании методов и средств технической диагностики и неразрушающего контроля;
• снижение вероятности аварийных отказов, обусловленных неудовлетворительным ТС оборудования;
• повышение коэффициента готовности оборудования, что обеспечивает возможность увеличения объёмов производства и снижения себестоимости продукции;
• формирование доверия к производителю со стороны потребителя за счёт своевременного выполнения договорных обязательств и улучшения качества продукции как комплексный результат повышения культуры труда.

Источник

Совершенствование ремонта энергетического оборудования для обеспечения надежной его
эксплуатации за пределами паркового ресурса
и сроков службы

Ю.П. Косинов, А.А. Романов, Ю.В. Трофимов
(ОАО «ЦКБ Энергоремонт», ОАО «»РАО ЕЭС России»»)

1. Постановка задач совершенствования ремонта объектов
электроэнергетики

Основополагающие критерии совершенствования технического обслуживания и ремонта должны отвечать конечным целям энергопроизводства – обеспечению надежности энергоснабжения потребителей.

На уровне отдельных генерирующих компаний конечные цели соответственно дифференцируются. В связи с этим проявляется вторичная группа конечных целей энергопроизводства – обеспечение конкурентоспособности энергопрозводителей.

Все эти цели оказываются взаимосвязанными и составляют базу для формирования задач совершенствования ремонта объектов электроэнергетики без учета их государственной принадлежности и социально-экономического устройства.

К обеспечению первоочередных критериев совершенствования энергоремонтного производства следует отнести стремление к достижению более высоких показателей готовности энергоисточников к несению нагрузок.

Такие показатели в области теории надежности считаются комплексными. Несмотря на известное содержание приведенного термина, в сфере взаимоотношений энергопрозводителей и потребителей такое понятие принято использовать в качестве индикатора, способного влиять на рейтинг энергокомпаний при реализации акций и других ценных бумаг. В основном такие взаимоотношения приняты в странах Северной Америки.

К обеспечению более приземленных критериев совершенствования энергоремонтного производства следует отнести стремление к достижению более низких показателей ремонтной составляющей тарифов на электрическую и тепловую энергию. Последнее снижает условно-постоянную составляющую тарифов и также способствует повышению конкурентоспособности энергокомпаний.

Обозначенные критерии совершенствования технического обслуживания и ремонта, естественно, не могут считаться исчерпывающими, однако на их основе можно сформулировать некоторые предпосылки более конкретных задач в области отечественного энергопроизводства.

С начала 90-х годов в силу известных обстоятельств отечественная электроэнергетика вступила в фазу снижения энергопроизводства. Возникшие резервы в сочетании с ослаблением функций командно-административной системы обусловили ряд негативных проявлений. Они выразились в увеличении продолжительности простоев энергооборудования в различных видах ремонтов, а также в непредсказуемом росте затрат на техническое обслуживание и ремонт.

Внешние предпосылки снижения эффективности энергоремонта оказались хотя и существенными, но не доминирующими. Основу негативных процессов составили экономические и физические аспекты старения эксплуатируемого оборудования.

Возникшие негативные тенденции своевременно были изучены, и их последствия в значительной степени удалось преодолеть. Предложенный проект совершенствования энергоремонтного производства не нарушал существующую систему действующих государственных стандартов, нормативных документов Гос­гор­технадзора, правил технической эксплуатации и правил организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей. Его суть заключалась в организации перехода от ремонтных циклов в календарном исчислении к циклам такого же типа, но учитывающим ранее достигнутые наработки в межремонтных периодах по конкретным типам основного оборудования. Другие условия сохранились неизменными, включая выполнение капитальных и средних ремонтов одновременно по всем видам оборудования энергоблоков, что, естественно, не способствовало сокращению затрат на ремонт и простоев оборудования.

В результате внедрения разработанного проекта совершенствования энергоремонтного производства был осуществлен мягкий переход от жесткой системы регламентации ремонтных циклов к системе ремонтов, учитывающих достигнутую ранее наработку в пределах межремонтных периодов.

Несмотря на эмпирический подход к оценке межремонтных ресурсов был сделан первый шаг к изучению неформализованных процессов технического диагностирования энергооборудования ТЭС.

Указанные разработки были закреплены в руководящем документе РД 34.20.601–96 «Методические указания по совершенствованию системы технического обслуживания и ремонта энергоблоков и энергоустановок ТЭС на основе ремонтного цикла с назначенным межремонтным ресурсом».

Под «мягким» переходом к ремонтам с назначенным межремонтным ресурсом следует понимать некоторое снижение уровня ранее практикуемого административного ресурса в осуществлении нововведений. Предполагалось, что энергообъединения должны самостоятельно принимать решения о внедрении предлагаемых усовершенствований. Здесь нашли свое отражение естественные ожидания ближайшего перехода отечественной электроэнергетики к рыночным отношениям.

Несмотря на не оправдавшиеся до настоящего времени знаковые ожидания, что обусловило лишь частичное внедрение разработанных мероприятий, в общем удалось стабилизировать показатели готовности ТЭС к несению нагрузок. Однако преодолеть рост затрат на техническое обслуживание и ремонт не представилось возможным.

Здесь в известной степени проявился основополагающий фактор командно-административ­ной системы – планирование затрат от ранее достигнутых показателей. Возросли физические объемы – увеличились затраты. Если дополнительные физические объемы удается доказать, то ремонтная составляющая тарифов конечной продукции соответственно возрастает.

Дополнительные к типовым физические объемы ремонта принято относить к «сверхтиповым». Они характеризуются значительно большим содержанием используемых материалов, запасных частей и необходимых конструктивных элементов в виде заменяемых износившихся узлов и зачастую являются доминирующими в ценообразовании ремонтной составляющей тарифов.

В связи с этим не всегда представляется возможность установить устойчивые корреляционные связи между временными показателями простоев оборудования в ремонтах и адекватных им затратами.

Вместе с тем решение задач стабилизации ежегодных простоев оборудования во всех видах ремонтов оказалось достаточно прозрачным и коррелируемым. Увеличение простоев конкретного оборудования или групп оборудования в целом компенсировалось увеличением межремонтного периода, приводящего к сокращению доли оборудования, ежегодно выводимого в капитальные и средние ремонты.

В итоге показатели готовности энергоисточников к несению нагрузок оказались вне зависимости от известных данных о повышенных ремонтных затратах и обеспечили устойчивое функционирование электроэнергетики.

Последующие исследования показали, что только рыночные отношения в сфере энергопроизводства могут создать необходимые условия для стремления к снижению затрат на техническое обслуживание и ремонт объектов электроэнергетики.

Экономическим инструментом очередных ожиданий должны явиться конкурентные отношения среди энергокомпаний, а функциональным – переход на ремонты по техническому состоянию.

При разработке системы ремонтов по техническому состоянию следует учитывать, что отечественная электроэнергетика на стартовом этапе имеет показатели надежности, адекватные зарубежным аналогам, и любые нововведения должны быть достаточно исследованы и обоснованы с тем, чтобы не опорочить их достоинства.

Следует также обратить внимание на то, что наша электроэнергетика функционирует в не­обыч­ном экономическом пространстве. Цены на материалы и изделия машиностроения прибли­жены к мировым. Цены на топливо искусственно занижены по условиям внут­реннего рынка в пропорциях, обратных мировым. Регулируемые тарифы на электрическую и тепловую энергию представляют собой концентрат экономических несоответствий. В таких условиях вряд ли следует рассчитывать на раскрытие каких-либо закономерностей, влияющих на изменение ремонтной составляющей себестоимости продукции.

В сложившейся ситуации представляется целесообразным в большей степени оперировать различного рода физическими величинами, количественными и качественными показателями, такими как показатели надежности, экономичности и др.

2. Стартовые условия дальнейшего совершенствования ремонтного
обслуживания. Среднесрочный прогноз изменений отдельных
характеристик состояния оборудования ТЭС

Оценивая современное состояние теплоэнергетики в области экономики ремонта можно отметить, что за 12 лет (с 1987 г.) удельные к установленной мощности затраты на ремонт в целом по ТЭС сократились на 24 %, а по ТЭС федерального уровня возросли на 2 %.

За этот же период удельные к приведенной выработке затраты на ремонт в целом по ТЭС увеличились на 27 %, по энергоблочным ТЭС «АО-энерго» – на 23 %, а по ТЭС федерального уровня – на 73 %.

При этом количество часов использования установленной мощности сократилось в 1,48 раза.

За период с 1999 по 2001 г. удельные затраты на 1 кВт отремонтированной мощности ТЭС федерального уровня возросли в 3,53 раза.

Приведенные данные свидетельствуют о неблагополучном состоянии экономи

Сравнение показателей надежности отечественных энергоблоков и ТЭС США и Канады

Источник