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预测性维修应用在核电站仪控维修中

2009.04.03阅读 4029

  1  概述
  核电站设备的可靠性是决定核电站系统安全和发电效率的主要因素,而机电设备的的失效或故障并不都和某一特定的运行时数有关,也就是说,我们并不能通过定期的预防性维修来消除缺陷和故障以提高设备的可靠性。而且从设备运行的参数趋势图上我们可以发现,无论设备发生哪一种故障,都有其特定的模式和发展机制,故障出现的早期都有一些明显的征兆,也就是说通过设备的状态监测,可以探测到设备故障的早期征兆到设备性能劣化的整个过程。所以预测性维修的理念逐渐成为核电站维修策略的主流思想。从1998年开始www.cechina.cn,大亚湾核电站就开始引进了ENTEK-IRD预测性维修系统来监测转动设备的运行状态,分析设备的性能趋势和诊断设备故障,并逐步将预测性维修理念贯彻到维修导则中去指导整个维修活动。下面就以仪控导则为例分析预测性维修在其中的实施和应用。
  2  仪控导则涉及范围及其分类
  维修导则是大亚湾核电站指导维修活动的重要基本文件,它是以系统手册(SDM)和维修手册(EOMM)为基础,同时参考国内外同类型设备的经验反馈和技术规范,利用RCM方法和其它维修方法对系统中的每一个设备进行具体分析后形成的维修政策体系。为
了保证维修质量,电站从商运开始就引进了法国同类型电站仪表控制专业维修导则,并结合自身特点不断改进和升版,现在的仪控专业维修导则分为三类:通用导则、分类导则、系统导则。
  2.1 通用导则
  其目的是确定总体维修原理,阐明过程方式或维修活动的组织实施方式和方法,解释维修导则中的一些专业术语。通用导则的结构没有固定的形式,只取决于其内容。
  2.2 分类导则
  分类导则的结构是固定的,与某种类型设备相关,只进行一种设备类型(就像"家族"一样控制工程网版权所有,比如模拟量传感器(压力、液位、流量、位移变送器、温度传感器、特殊的模拟量仪表等)的维修分析,这些设备广泛应用于核电站的所有系统中,我们按照设备功能位置建立同类型设备清单CONTROL ENGINEERING China版权所有,对于每一个功能位置和不同的设备型号则对应相关的功能分析,并根据功能分析选定维修活动。导则由两个部分组成,一部分是在总体描述部分解释"为什么"和"怎样"维修;另一部分由设备功能和功能分类清单组成。
  2.3 系统导则
  该类导则只对有多种类型设备的专用系统进行维修分析,因为系统中有许多不同的设备和设备组合,维修活动的分析更为复杂,除了解释系统的运行原理和研究设备在整个系统中所起的作用外,还要对设备进行功能分组,评估设备的安全、质量等级,并分析其故障模式和对系统的权重(重要度)及怎样预防降级等。分类维修导则的结构不适用。虽然也有一个综合部分阐述"为什么"和"怎样"维修,但是没有在总体描述中阐述,而是在执行OMP的维修分析大纲中阐述。在这里解释一下(OMP),因为维修项目的实施必须依据机组的运行要求并按照维修工作管理过程进行,所以导则中的维修分析大纲必须转入(OMP)总体维修大纲数据库,生成真正意义上的维修大纲后建立相应的维修程序和工作包,才能真正有效地管理和计划既定的维修项目。对于系统导则CONTROL ENGINEERING China版权所有,下游文件对应有维修大纲,而分类导则却没有设备维修大纲,因而通过设备清单在总体维修大纲(OMP)中通过组合建立维修大纲。
  3  预测性维修在仪控维修导则分析中的应用
  3.1 为什么对仪控设备实施预测性维修
  预测性维修是指通过周期性监测和长期监测设备运行过程中各种状态参数(如振动、温度、绝缘、电压等),随时了解设备状态变化的特征,并进行综合分析,使故障在发生的初期就监测出来。同时利用诊断分析进行设备故障原因和部位的判断,预测和跟踪设备故障的发展,并有计划地根据设备状态安排检修。只要设备性能没有下降到非干预不可的情况下,尽量不干预正处在稳定状态和可靠运行中的设备(当然与核安全相关的设备除外)。对于仪控设备来说,大多属于电子设备,著名的浴盆曲线显示了电子设备的两个时期:
  寿命初期故障率相对较高但呈下降趋势,持续时间不超过服役初期的几个月,而且现在的电子器件出厂前的热老化过程一般都能消除大部分的器件故障。
  寿命初期后的稳定运行时期周期性的器件维修或更换不仅毫无用处而且还有害(参考寿命初期电子器件较高的故障率)。而且电子设备不同于机械设备CONTROL ENGINEERING China版权所有,因为它不存在机械磨损等损耗性失效,如果我们长时间使用仍然没有"性能下降趋势",我们则无法判断它的寿命周期。也就是说它的故障模式与运行时间几乎无关。所以考虑到以上分析,仪控设备的维修更应该关注预测性维修。
  3.2 预测性维修在仪控维修导则分析中的具体应用
  3.2.1 设备数据库的建立
  从仪控设备维修导则分析的过程看,设备状态数据是分析与决策维修方式的重要基础,大亚湾核电站引进美国PSDI公司的MAXIMO设备维护管理系统,它包括设备功能位置、制造商、供应商、规格、校验记录、设计参数、功能分级、故障缺陷记
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