Управления ремонтами энергетического оборудования

Таким образом, обеспечивается четкая система централизованного управления.

Рассмотрим вопрос о составе управляемой системы на ремонтах. Все ее участки, цеха, службы и организации можно по функциональному признаку разделить на три группы.

К первой группе относятся непосредственные исполнители ремонтных работ. Применительно к ремонту энергоблоков — это котельный и турбинный участки цеха централизованного ремонта (ЦЦР) ГРЭС: котельный, турбинный и генераторный участки специализированного ремонтного предприятия Главэнергоремонта или энергосистемы; электроцех ГРЭС; участки предприятий котлоочистки, теплоизоляции и обмуровки; химический цех и прочие производственные организации, привлекаемые к ремонтам.

Вторая группа включает исполнителей, обеспечивающих испытания, контроль качества, вывод в ремонт и приемку из ремонта оборудования (котельный, турбинный и электроцех ГРЭС; все лаборатории ГРЭС, энергосистемы и ремонтных предприятий).

К третьей группе относятся исполнители, занятые обеспечением ремонтных работ (технический отдел, отдел материально-технического снабжения, транспортная служба, ремонтно-механическая мастерская, ремонтно-строительный цех ГРЭС).

Исключения из этой системы хотя бы одной организации - участника ремонта - является недопустимым, так как при этом возникает возможность несогласованных действий, которые непосредственно или косвенно отрицательно повлияют на работу других организаций, а следовательно, и на весь комплекс работ.

Особо стоит вопрос об участниках ремонта, какими являются турбинные, котельные, электромашиностроительные заводы, поставляющие отдельные узлы или части узлов для ремонтируемых агрегатов. Влияние сроков поставок оборудования заводами на проведение ремонтов имеет решающее значение, но когда необходимость в помощи заводов не может быть заранее предусмотрена, сроки поставок могут оказаться недостаточно определенными. Это обстоятельство в организации ремонтов является внешним воздействием, требующим учета и внимания. Однако именно при таких обстоятельствах большое значение приобретает четкая организация ремонтного процесса и гибкость системы управления.

При всех обстоятельствах организация ремонтных работ должна обеспечить наиболее раннее выявление дефектов узлов и деталей, а согласование сроков поставок оборудования должно производиться с возможно большей определенностью и достоверностью.

В управляемой системе требуется оперативное подчинение управляющей системе всех ответственных исполнителей ремонта вне зависимости от административного и ведомственного подчинения и принадлежности последних.

Ответственными исполнителями будем называть руководителей цехов, участков, служб и отделов, являющихся исполнителями в ремонтном процессе, или лиц из инженерно-технического состава этих подразделений, на которых возложена непосредственная ответственность за выполнение или обеспечение данного ремонта.

Управляющая система формируется из инженерно-технических работников, относящихся к организации, которая в силу порядка, сложившегося на данной ГРЭС или в данной энергосистеме, сосредоточивает у себя наибольшую часть функций руководства ремонтами как в техническом, организационном, так и в экономическом отношении. Управляющая система в ремонтном производстве не должна быть большой и многочисленной. В этом должны помочь необходимые средства управления.

Централизация управления не только не исключает, но всемерно способствует проявлению инициативы и самостоятельности каждого ответственного исполнителя, установлению контактов между разными исполнителями для обеспечения текущей координации действий.

Больше того, централизация допускает самоуправление в ограниченных коллективах ремонтников, выполняющих работы на изолированных участках и не оказывающих непосредственного влияния на решение основной комплексной задачи. За управляющей системой при этом остается лишь периодический контроль и получение информации о ходе работ и принимаемых решениях. При ремонте энергоблоков на блочных ГРЭС иерархическая структура управляющей системы состоит из двух звеньев - руководителя ремонтом комплекса (энергоблока) и трех руководителей ремонтами агрегатов - котла, турбины и генератора вместе с электрическим оборудованием энергоблока.

Все возникающие в процессе управления задачи решаются по возможности каждым из руководителей ремонтами агрегатов, и лишь ограниченное количество вопросов поступает на рассмотрение руководителя ремонтом энергоблока.

При такой организации управление ремонтом не может не быть четким и оперативным, а руководитель ремонтом, которым на блочных станциях является заместитель главного инженера ГРЭС по ремонтам, может сочетать управление ремонтом энергоблока и ремонтами на ГРЭС в целом.

10.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА. ЛИНЕЙНЫЕ И СЕТЕВЫЕ МОДЕЛИ

Метод моделирования нашел широкое распространение в различных областях науки, техники и организации производства. Моделирование организационных систем заключается в построении модели, обладающей свойствами и соотношениями параметров, подобным моделируемой системе. С помощью модели оказывается возможным имитировать работу системы, получать и анализировать соответствующие показатели и на этой основе принимать решения, направленные на оптимизацию функционирования реальной системы.

Однако модель не может воспроизвести все соотношения и особенности реальной системы, так как во всех случаях представляет собой упрощенную (хотя далеко не всегда простую) имитацию моделируемой системы. В то же время модель окажется только тогда по-настоящему полезной, если в ней будут правильно отражены основные свойства и характеристики реальной системы.

Линейные модели. В течение длительного периода времени в качестве моделей ремонтных процессов применялись и в значительной степени используются в настоящее время линейные модели (календарные или ленточные графики).

В линейных графиках производственный процесс делится на отдельные операции, изображаемые в виде полос в масштабе времени построчно, причем начало последующей операции совпадает с окончанием предыдущей. Последовательный (и параллельный, если эти работы независимы) набор всех работ позволяет подсчетом по горизонтали определить продолжительность всего комплекса работ, а подсчетом по вертикали – количество ежедневно занятого на работах персонала и механизмов.

В целом линейный график представляет собой графическую модель ремонтной системы, относящуюся к группе аналоговых моделей. В нем длина полос, соответствующих отдельным работам, отражает их продолжительность, а цвет полос может соответствовать условным обозначениям организаций-исполнителей работ или рабочих разной специальности.

Этот метод моделирования, применяемый при ремонтах сравнительно несложного оборудования, оказался весьма несовершенным для ремонтов современного мощного энергетического оборудования, особенно энергоблоков электростанций.

Несовершенство линейных графиков в качестве моделей ремонтов заключается в том, что они не способны отразить основные свойства моделируемой ремонтной системы.

Линейные графики не отражают связи, определяющие зависимости одной работы от другой. Считать, что эти связи очевидны и определяются в графике стыками работ при их расстановке по времени, нельзя, так как смещение начала работ по времени возникает не только по технологическим, но и по организационным причинам.

В линейных графиках нельзя отразить детальные операции и работы. Для каждой работы в таком графике отводится отдельная строка. Например, график из 200 работ при высоте строки в 10 мм займет по высоте 2 м. Совершенно очевидно, что остается возможность составлять только очень укрупненный линейный график, вплоть до того, что отдельные работы такого графика будут означать в целом ремонт одного узла. Однако отсутствие детального планирования исключает возможность конкретного управления и, следовательно, его централизации.

В линейных графиках предусмотрено, что все работы начинаются и заканчиваются в определенное, установленное время; это условие является основным для линейных графиков, поэтому они статичны, детерминированы и приспособлены для моделирования систем с такими же признаками.

Линейная модель не может выполнить функций инструмента для анализа новых ситуаций и принятия оптимальных решений по корректировке плана. По существу в линейный график сколько-нибудь значительные изменения плана внести нельзя, в этом случае его необходимо составлять заново, а новый линейный график лишь зафиксирует их и не надолго, до нового изменения условий ремонта.

В связи с этим в практической работе используют линейные графики только на этапе составления первоначального плана. На этапе управления линейные графики в лучшем случае служат только для отражения фактического состояния работ.

Резюмируя все изложенное выше, можно сказать, что из-за существенного несоответствия свойства линейных моделей характеру моделируемых ремонтных комплексов работ линейные модели не могут быть использованы по прямому назначению в качестве инструмента управления. Поэтому в качестве неотложной задачи возникает необходимость обеспечения системы, управляющей ремонтом, таким аналитическим расчетным инструментом управления и такой моделью системы, которые соответствовали бы по своим характеристикам свойствам моделируемой ремонтной системе.

Сетевые модели. Поиски более совершенных методов моделирования сложных, динамичных и вероятностных систем привели к использованию сетевых моделей (сетевых графиков).

Графическая сеть, используемая в качестве сетевой модели, представляет собой абстрактную математическую категорию - ориентированный граф и является предметом изучения топологического раздела математики - теории ориентированных графов.

Системы, использующие ориентированные графы в качестве моделей, называются системами сетевого планирования и управления (системы СПУ). Пример ориентированного графа изображен на рис. 10.2. Окружности в графе являются его вершинами, а стрелки - ориентированными дугами.

Рис.10.2.Ориетированный граф

Вложив в дугу понятие работы, а в вершину - понятие события, как результата работы, фиксирующего завершение части работ и открывающего фронт для производства новых работ, мы получаем возможность использовать график для изображения любого комплекса действий (работ). При этом достигается большая наглядность изображения, легкость чтения, удобство при анализе и корректировке Выполнение графической записи технологии производится гораздо проще и быстрее, чем каким-либо иным способом.

Для того чтобы сетевой граф превратить в модель, необходимо вложить в элементы графа параметры моделируемой системы.

В линейной модели продолжительность работы определяет длину полос. Это детерминирует модель и превращает ее в статичную.

В сетевой модели дуги графа изображаются безмасштабно, а параметр работы (например, ее продолжительность) отражается цифровой записью над дугой. При изменении параметров работ в системе в модели достаточно зачеркнуть одни и надписать другие цифры; в результате модель без существенных переделок сохраняет подобие с системой. Без затруднения, если в этом будет необходимость, в сетевую модель можно внести и новые дополнительные работы или исключить часть работ.

Другими словами, сетевой граф является очень гибкой графической моделью, допускающей любые изменения, и поэтому пригоден для моделирования и таких динамических систем, как ремонтные процессы.

Обозначив буквами х ₁, х ₂, х ₃, х ₄ и х ₅ вершины графа дуги, условимся маркировать по принятым обозначениям вершин с учетом их ориентировки: х ₁, х ₂; х ₁, х ₃; х ₂, х ₃; х ₂, х ₄; х ₄, х ₃; х ₁, х ₅; х ₃, х ₅; х ₄, х ₅. Такое обозначение позволяет, как в этом можно легко убедиться, построить тождественный граф, в котором все вершины и дуги будут аналогичны графу, изображенному на рис. 1.2. Изменение в расположении вершин и дуг на плоскости рисунка, могущее при этом произойти, не повлияет на изменение структуры графа.

Следовательно, сетевая графическая модель может быть легко преобразована в цифровой набор, т. е. изображена в символическом виде. Пользуясь

алгоритмами и формулами математической теории ориентированных графов, такую модель можно рассчитать, иными словами, могут быть найдены конечные результаты как функция от изменения структуры или параметров модели. Этими свойствами обладают символические модели. Поэтому сетевые модели относятся к группе не только аналоговых, но и символических (математических) моделей.

На такой модели представляется возможным при составлении предварительного плана и при перепланировке в процессе производства ремонтных работ рассчитывать и анализировать проекты решений руководителей ремонта по воздействию на конечный результат работ до того, как эти решения будут окончательно приняты и переданы исполнителям.

Иными словами, представляется возможным на модели «проигрывать» весь процесс ремонта от начала или от любого промежуточного этапа до момента его завершения и находить, таким образом наиболее оптимальные пути его последующего выполнения.

Легкость превращения графического изображения в символический вид и ввод в него любой информации дают возможность использовать для расчета таких моделей вычислительные машины. К тому же в результате расчета сетевой модели и переработки исходных данных удается получить дополнительные показатели, облегчающие задачи планирования и управления: критический путь с перечнем решающих работ, от которых в основном зависит продолжительность всего комплекса ремонтных работ; резервы работ и событий и др.

Сетевое моделирование обладает большими возможностями для оптимизации решений с учетом самых различных условий, критериев и параметров. Естественно, что по мере усложнения предъявляемых требований все более сложными становятся и методы решения таких задач.

10.4. СИСТЕМА ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ

Экономическая и бесперебойная работа оборудования на электростанциях является важнейшей задачей эксплуатационного персонала. Решение этой задачи требует проведения организационных мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту энергооборудования, которые обеспечивали бы длительную и надежную работу оборудования при наилучших экономических показателях, без вынужденных остановов на ремонт.

Работники электростанций в своей деятельности руководствуются двумя главными директивными документами:

1. «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей» - ПТЭ, где изложены основные организационные и технические требования к эксплуатации энергетических объектов, выполнение которых обеспечивает надежную и бесперебойную работу оборудования.
2. «Правилами организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей» (Руководящий нормативный документ РДПр 34-38-030-92, введен в действие с 1 июля 1993 г.).

В нашей стране поддержание оборудования в работоспособном состоянии, восстановление его важнейших характеристик, улучшение эксплуатационных качеств и повышение экономической эффективности его использования достигаются при помощи системы планово-предупредительного ремонта (ППР).

Сущность этой системы заключается в предотвращении прогрессивного износа оборудования проведением профилактических осмотров и различных видов ремонтных работ, чередование и периодичность которых зависят от особенностей агрегата и условий его эксплуатации.

Система ППР предусматривает следующие виды работ по обслуживанию и ремонту техники:

Техническое обслуживание оборудования:

- межремонтное текущее обслуживание (наблюдение за состоянием оборудования, проведение ежедневных смазок и чисток, регулирование механизмов, устранение мелких неисправностей);

- периодические профилактические ремонтные операции (работы), выполняемые по календарному графику (промывки, смена масла, осмотры и т.п.).

Плановые ремонты оборудования:

- малый (текущий);

- средний;

- капитальный.

Техническое обслуживание действующего оборудования электростанций предусматривает выполнение комплекса операций по осмотру, контролю, смазке, регулировке, не требующих вывода его в текущий ремонт, в том числе:

- обход по графику и осмотр работающего оборудования для контроля состояния и своевременного выявления дефектов;

- смазка трущихся деталей, замена смотровых стекол, загрузка дроби и шаров, осмотр и замена дефектных бил молотковых мельниц, чистка масляных, мазутных, воздушных и водяных фильтров и отстойников, чистка решеток водоочистных сооружений, трубных досок конденсаторов и маслоохладителей, осмотр и проверка механизмов управления, подшипников, приводов арматуры, подтяжка сальников, регулировка обдувочных, дробеструйных, газо- и пневмоимпульсных, ультразвуковых и электроимпульсных аппаратов и др.;

- обдувка поверхностей нагрева, устранение зашлакований, присосов, пылений, парений, утечек воды, масла, газа и мазута, обслуживание водомерных колонок, контроль и регулировка средств измерений и автоматического регулирования и др.;

- наблюдение за опорами, креплениями, указателями положения трубопроводов и другие работы по поддержанию исправного состояния оборудования, находящегося в эксплуатации;

- осмотр и проверка оборудования при нахождении его в резерве, с целью выявления и устранения отклонений от нормального состояния.

Периодичность и объем технического обслуживания оборудования и запасных частей, находящихся на хранении на электростанциях, в том числе централизованного запаса устанавливается электростанциями в соответствии с инструкциями по хранению и консервации оборудования и запасных частей.

На каждой электростанции:

- устанавливается состав работ по техническому обслуживанию и периодичность (график) их выполнения для каждого вида оборудования с учетом требований завода-изготовителя и условий эксплуатации;

- назначаются ответственные исполнители работ по техническому обслуживанию;

- вводится система контроля за своевременным проведением и выполненным объемом работ при техническом обслуживании;

- оформляется журнал технического обслуживания по видам оборудования, в которые должны вноситься сведения о выполненных работах и исполнителях по формам, рекомендуемым ГОСТ 2.601-68.

Указанные документы должны быть проработаны с персоналом и находиться на рабочих местах.

Плановый ремонт оборудования основан на изучении и анализе ресурса работы деталей и узлов с установлением технически обоснованных норм и нормативов.

Плановый ремонт предусматривает вывод в ремонт оборудования с учетом требований действующих в отрасли норм и нормативов.

Плановый ремонт подразделяется на следующие виды:

ü капитальный

ü средний

ü текущий (малый)

Текущий ремонт включает замену быстроизнашиваемых деталей, промывку и чистку масляных и охлаждающих систем, испытание агрегата, выявление деталей, требующих замены или ремонта при среднем или капитальном ремонте, составление ведомости дефектов. Текущий ремонт призван обеспечивать работоспособность оборудования до очередного планового ремонта.

Текущий ремонт предшествует капитальному или среднему.

Средний ремонт включает частичную разборку энергооборудования, замену изношенных деталей, проверку и чистку деталей и узлов, испытание агрегата, уточнение предварительно составленной дефектно-сметной ведомости и выявление работ, которые могут быть проведены в период капитального ремонта.

Средний ремонт проводится с периодичностью свыше одного года.

Средний ремонт проводится один раз в межремонтный период с целью улучшения технико-экономических показателей.

Капитальный ремонт включает полную разборку оборудования, осмотр всех деталей, уточнение предварительно составленной дефектно-сметной ведомости, замену отдельных деталей и узлов, исправление всех дефектов, испытание и опробование после капитального ремонта. Его задача состоит не только в обеспечении работоспособности оборудования, но и в полном восстановлении производственной мощности агрегата, его первоначальных технико-экономических показателей.

Соответственно задачам отдельных видов ремонтов их финансирование производится из разных источников.

Капитальный ремонт финансируется за счет амортизационных отчислений, а затраты на текущий ремонт входят в себестоимость продукции.

Средний ремонт с периодичностью свыше одного года осуществляется за счет амортизационных отчислений, а при периодичности до года – за счет эксплуатационных расходов производства.

Капитальный, а иногда и средний ремонты энергетического оборудования могут сочетаться с частичной или комплексной модернизацией, позволяющей улучшить технико-экономические показатели оборудования.

Частичная модернизация оборудования предусматривается обычно в планах организационно-технических мероприятий и осуществляется за счет амортизационных отчислений.

Комплексная модернизация, требующая значительно больших затрат, осуществляется за счет фонда развития производства (также за счет краткосрочных ссуд и кредитов).

Мероприятия по модернизации оборудования должны быть экономически обоснованы.

Вне системы планово-предупредительных ремонтов остаются особые виды ремонтов: аварийный и восстановительный (проводится на оборудовании, находившемся длительно в бездействии или после стихийных бедствий и др.)

Классификация ремонта по различных признакам (характеру, содержанию работ, источникам финансирования, времени проведения) показана на рис. 10.3.

Рис.10.3. Схема классификации ремонта

Планово-предупредительный ремонт энергетического оборудования осуществляется в форме планово-периодического ремонта, т.е. через определенные промежутки времени, установленные применительно к различным видам оборудования и условиям их эксплуатации.

Период времени между двумя капитальными ремонтами называется ремонтным циклом.

Межремонтным периодом называется время между двумя очередными плановыми ремонтами, а межосмотровым периодом – время между двумя очередными осмотрами или между очередным плановым ремонтом и осмотром.

Перечень и последовательность выполнения ремонтных работ на протяжении одного ремонтного цикла образуют его структуру.

При известной длительности ремонтного цикла t_ц можно определить длительность межремонтного t_мп и межосмотрового t_мо периодов по следующим соотношениям:

, (10.1)

, (10.2)

где П_с, П_м, П_о – количество средних и малых ремонтов, а также осмотров для данного вида оборудования, соответственно.

10.5. РЕМОНТНЫЙ ЦИКЛ, ВИДЫ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РЕМОНТОВ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Ремонтные циклы, виды и нормы продолжительности ремонтов некоторых энергоблоков и оборудования тепловых электростанций с поперечными связями по пару и питательной воде представлены в табл. 10.1 – 10.2.

В таблицах приняты следующие сокращения:

К₁ – капитальный ремонт 1 категории;

К₂ – капитальный ремонт 2 категории;

К₃ – капитальный ремонт 3 категории;

С – средний ремонт;

Т₁ – текущий ремонт 1 категории;

Т₂ – текущий ремонт 2 категории.

Нормы разработаны на основе обобщения многолетних данных с учетом:

- номенклатуры и объема работ, выполняемых при проведении различных видов ремонтов;

- работы в 2-3 смены на участках ремонта, лимитирующего длительность простоя оборудования в ремонте;

- обеспечения ремонтируемых объектов необходимым количеством ремонтного персонала (в пределах утвержденных нормативов) соответствующей квалификации, материалами, запасными частями, такелажными приспособлениями и т.д.

Продолжительность каждого вида ремонта исчисляется в календарных сутках, включая выходные дни, но исключая праздничные дни.

Допускается в течение ремонтного цикла повторное проведение капитального ремонта той же категории вместо ремонта более высокой (сложной) категории. Например: К₁ вместо К₂, или К₂ вместо К₃.

Т₂ – кратковременные плановые остановы энергоблока с целью устранения отдельных мелких неисправностей. Количество, сроки и продолжительность остановов для Т₂ планируется электростанцией в пределах норматива на Т₂.

Нормы продолжительности ремонта приведены при условии выполнения только типового объема работ, т.е. такого, который по правилам ППР нельзя сократить, не снижая надежности работы оборудования.

При включении в объем ремонта сверхтиповых работ, требующих увеличения срока простоя агрегата в ремонте, электростанция и ремонтное предприятие обосновывают необходимый срок простоя, который утверждается после рассмотрения в вышестояших организациях.

Нормы продолжительности ремонта для паровых котлов с поперечными связями приведены при сжигании пылеугольного топлива с содержанием золы до 35% при средней абразивности. При других видах топлива или высоком содержании золы и высокой абразивности золы к нормам продолжительности ремонта, указанным в таблицах применяются коэффициенты:

- для газа – 0,8;

- для смеси мазута и газа – 0,85;

- для мазута – 0,9;

- для пылеугольного топлива с зольностью выше 35% и (или) высокой абразивности – 1,2;

- для сланцев – 1,4.

Для текущих ремонтов приведена годовая (суммарная) продолжительность ремонтов.

Капитальный, средний и текущий ремонт турбогенераторов производится в те же сроки, что и паровых турбин.

В установленных нормах продолжительности ремонта котлов с поперечными связями предусматривается проведение химической промывки и консервации от коррозии продолжительностью каждой работы не более двух суток, а при проведении на одном котле обоих работ – не более 8 суток. При более длительных сроках проведения химической промывки и консервации по утвержденным графикам продолжительность ремонта котлов соответственно увеличивается.

Таблица 10.1.