羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品在火電機(jī)組狀態(tài)檢修中的應(yīng)用

摘要：
　　本文介紹了羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)在火電機(jī)組的實(shí)施與應(yīng)用，并進(jìn)一步闡明該系統(tǒng)在企業(yè)設(shè)備狀態(tài)檢修管理工作中發(fā)揮的積極作用。

關(guān)鍵詞：
設(shè)備 狀態(tài)檢修 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)


1 引言
　　隨著發(fā)電機(jī)組大容量、多參數(shù)、高自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)發(fā)電企業(yè)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性的要求也越來越高。尤其在當(dāng)前用電負(fù)荷緊張的情況下，若因發(fā)電設(shè)備故障而造成機(jī)組停運(yùn)，將對(duì)發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、整個(gè)電網(wǎng)及社會(huì)造成極大的影響。目前，確保設(shè)備良好運(yùn)行是各發(fā)電企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性的主要任務(wù)。設(shè)備狀態(tài)檢修是一種先進(jìn)的檢修管理方式，能有效的克服定期檢修造成設(shè)備過修或失修的問題，提高設(shè)備的安全性和可用性。在火力發(fā)電企業(yè)實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修是企業(yè)實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化、提高綜合實(shí)力的有效途徑之一，也是建設(shè)一流火力發(fā)電企業(yè)的重要內(nèi)容，是管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的具體體現(xiàn)。
　　設(shè)備狀態(tài)檢修是根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，而對(duì)監(jiān)測結(jié)果的有效管理和科學(xué)應(yīng)用則是狀態(tài)檢修得以實(shí)現(xiàn)的保證。同時(shí)，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷也是設(shè)備現(xiàn)代化管理的重要組成部分。

2 系統(tǒng)概述
　　為了適應(yīng)當(dāng)前檢修工作的要求，并根據(jù)國電發(fā)【2001】745號(hào)文《火力發(fā)電廠實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的指導(dǎo)意見》，我公司采用了羅克韋爾自動(dòng)化公司的RA-ENTEK狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，分別在#1、#2發(fā)電機(jī)組中進(jìn)行了應(yīng)用。RA-ENTEK狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是以EMONITOR Odyseey 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測檢修集成系統(tǒng)軟件為平臺(tái)，并以其作為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的核心，兼容多種監(jiān)測技術(shù)，如離線檢測(dataPAC150)、巡檢式在線監(jiān)測（Enwatch）等，最終通過企業(yè)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
　　根據(jù)整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的復(fù)雜性以及對(duì)主要設(shè)備可靠性的要求，我們對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了分類，并按照設(shè)備信息建立了設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，利用Enwatch采集單元提供的強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集功能，將數(shù)據(jù)信息傳送到企業(yè)的以太網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分布在工廠各處設(shè)備的連續(xù)監(jiān)測。

3 系統(tǒng)在火力發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用
　　我們將火力發(fā)電機(jī)組中的各類設(shè)備分為關(guān)鍵設(shè)備、次關(guān)鍵設(shè)備、重點(diǎn)設(shè)備及輔助設(shè)備四類，并根據(jù)設(shè)備信息（如圖示、制造廠商、轉(zhuǎn)速等）建立設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫，為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、有效的參數(shù)信息。


3.1 系統(tǒng)安裝
　　按照設(shè)計(jì)要求，我們主要對(duì)汽輪機(jī)、電動(dòng)給水泵、汽動(dòng)給水泵、前置泵、一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、排粉機(jī)等設(shè)備的振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測，其中汽輪機(jī)的振動(dòng)信號(hào)取自汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)（TSI），可以滿足狀態(tài)檢修的要求。其他設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)取自9200型加速度傳感器。具體監(jiān)測設(shè)備包括：2臺(tái)發(fā)電機(jī)、4臺(tái)汽動(dòng)給水泵、4臺(tái)汽泵前置泵、2臺(tái)電動(dòng)給水泵、4臺(tái)凝結(jié)水泵、8臺(tái)排粉機(jī)、4臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、4臺(tái)送風(fēng)機(jī)、4臺(tái)引風(fēng)機(jī)及4臺(tái)循環(huán)水泵等。原則上每臺(tái)輔機(jī)設(shè)備布置4個(gè)振動(dòng)加速度傳感器。多臺(tái)輔機(jī)設(shè)備的傳感器信號(hào)（最多不得超過16路）接入一個(gè)在線采集模塊Enwatch。
振動(dòng)加速度傳感器測點(diǎn)安裝要求，根據(jù)設(shè)備具體情況和相關(guān)技術(shù)協(xié)議，對(duì)于臥式設(shè)備，應(yīng)將傳感器布置于原動(dòng)機(jī)兩端軸承座的水平方向和從動(dòng)機(jī)兩端軸承座的水平方向。
　　對(duì)于立式設(shè)備，如凝結(jié)水泵和循環(huán)水泵，則應(yīng)在原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）兩端軸承座上各布置兩個(gè)相互成垂直的傳感器。
　　利用9200型加速度傳感器輸出端附帶4米傳感器電纜，對(duì)于超出4米的距離，采用雙芯屏蔽電纜加以延長。
　　由端子排輸出的多芯分屏總屏電纜直接接入Enwatch數(shù)據(jù)采集模塊的相應(yīng)通道，該段電纜長度應(yīng)小于300米，以防信號(hào)衰減。此外，該段電纜布線時(shí)應(yīng)盡量避免與強(qiáng)電電路平行，否則需要保持距離一米以上或加金屬套管進(jìn)行屏蔽。
　　Enwatch數(shù)據(jù)采集模塊的輸出為RJ45接口，安裝要求該接口至局域網(wǎng)HUB接口段網(wǎng)線不得超過100米。因在現(xiàn)場中部分區(qū)域線路超出此范圍，故在這些區(qū)域中采用光纜傳輸方式，并通過光纖收發(fā)器實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接。
　　每個(gè)Enwatch機(jī)箱都分配了獨(dú)立的IP地址，并通過光纖與局域網(wǎng)內(nèi)中的Entek服務(wù)器進(jìn)行通訊，所有數(shù)據(jù)貯存在服務(wù)器上?？蛻魴C(jī)上裝有瀏覽分析程序，能夠?qū)Ρ粶y設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行在線觀測。通過軟件可以分析其振動(dòng)幅值、頻率、趨勢等參數(shù)，并對(duì)設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警設(shè)置，當(dāng)振動(dòng)超過限值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以提醒工作人員。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用
　　設(shè)備振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取有兩種形式：連續(xù)在線監(jiān)測和便攜儀表采集。狀態(tài)檢修要求在機(jī)組設(shè)備出現(xiàn)故障之前，及時(shí)提出檢修請(qǐng)求，避免故障停機(jī)和不必要的負(fù)荷擾動(dòng)，最大程度地提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性。顯然，狀態(tài)檢修需要對(duì)機(jī)組設(shè)備的性能參數(shù)、運(yùn)行情況進(jìn)行連續(xù)跟蹤和分析。其中一個(gè)重要的途徑就是利用在線監(jiān)測系統(tǒng)的有關(guān)信息和工具。在線監(jiān)測系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)齊全、連續(xù)、共享性強(qiáng)，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，但僅依靠在線數(shù)據(jù)是不夠的，還需要如負(fù)荷、軸承溫度等其它相關(guān)參數(shù)才能進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的診斷。
　　便攜儀表采集數(shù)據(jù)是另一個(gè)同等重要的手段，測量部位和時(shí)間有更大的彈性，并由此可以得到振動(dòng)相位。一般地說，對(duì)關(guān)鍵性設(shè)備宜采用在線檢測的方式，重要設(shè)備可以采用離線檢測的方式，一般性設(shè)備可以根據(jù)其故障出現(xiàn)的頻率采用離線檢測。必要時(shí)，兩種檢測手段可以相互驗(yàn)證，確保檢測信息的準(zhǔn)確性和可靠性。狀態(tài)檢測現(xiàn)有的主要離線儀器主要有手持測振儀。根據(jù)設(shè)備分工原則，對(duì)設(shè)備的檢測點(diǎn)制定了檢測周期、檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測路線；對(duì)檢測回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、匯總，把振動(dòng)監(jiān)測結(jié)果合并在報(bào)表內(nèi)。對(duì)有問題的設(shè)備除了及時(shí)通知相關(guān)專業(yè)外，還在標(biāo)準(zhǔn)格式的檢測報(bào)告中，加以詳細(xì)的文字說明，對(duì)存在小問題的設(shè)備縮短檢測周期，進(jìn)行連續(xù)的跟蹤檢測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及早處理，防止事故擴(kuò)大。另外在機(jī)組大、小修前一般都要求全面檢查一次，為設(shè)備的檢修提供參考依據(jù)；檢修后再全面檢查一次，以利對(duì)檢修質(zhì)量進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。
　　設(shè)備檢修周期的分析確定必須建立在優(yōu)良的檢修質(zhì)量和完善的狀態(tài)檢測手段上，目前我公司根據(jù)有關(guān)規(guī)定并綜合其它相關(guān)因素完成了設(shè)備A、B、C分類工作。對(duì)于B、C類的設(shè)備我們采取狀態(tài)檢修和故障檢修的嘗試。同時(shí)我們認(rèn)為設(shè)備狀態(tài)檢修在公司來說是一項(xiàng)具有創(chuàng)新意義的工作，應(yīng)該積極借鑒參考其它企業(yè)的良好經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為突破口、以提高檢修水平為原則做好企業(yè)的優(yōu)化檢修工作。

4 結(jié)論
　　隨著本系統(tǒng)在企業(yè)中的實(shí)施與應(yīng)用，使我們的設(shè)備狀態(tài)管理與檢修質(zhì)量管理水平得到了較大提高。在不斷改進(jìn)與創(chuàng)新中，使我們的生產(chǎn)管理思路更加清晰。同時(shí)，在狀態(tài)檢修方面取得的階段性成功也更加堅(jiān)定了我們走計(jì)算機(jī)管理與多種檢修策略相結(jié)合的優(yōu)化檢修之路的決心。

參考文獻(xiàn)
1 ENTEK. Enwatch Installation Guide.2004


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