陈红稳

（国家能源集团云南电力有限公司大寨分公司，云南曲靖 655000）

1 项目概况

某水电厂有6 台立型混流式水轮发电机组，该电厂设有机械检修班，在枯水期负责6 台机组及其附属设备的大小修工作，在汛期负责6 台机组及其附属设备的日常维护消缺工作。已知按照该水电厂机组设备检修要求，每年将有1～2 台机组需要进行A 级检修，1 台机组需要进行B 级检修，3～4 台机组需要进行C 级检修工作。检修人员在对有关机械设备进行检修维护时发现，冷却器、机组设备本身存在一定缺陷，需要结合实况采取针对性手段进行处理，以便保障水电厂机械设备保持良好状态持续运行。

2 水电厂机械设备检修及维护管理的重要性

2.1 有助于提高生产效率

机械设备作为保障水电厂运行的重要内容，一旦发生故障将会直接影响水电厂的生产效率，进而产生无法挽回的后果。基于此，水电厂需要结合自身的运行实况，采取合理的机械设备检修对策，优化其运行速度，保障其始终处于最佳工作状态，在提高水电厂生产效率的同时，延长设备使用寿命，为水电厂提升自身运行效益奠定基础[1]。

2.2 有助于规避安全事故

因为水电厂机械设备往往涉及电力生产环节，必然伴随着各种安全风险，工作人员在对这些设备检修维护时，加强安全管理工作至关重要。结合水电厂运行实况对相关机械设备进行维护管理，不仅能及时发现设备中存在的问题，将故障隐患消除，还能提前针对故障完善防范措施，减少故障带来的损害，在保障水电厂生产活动正常开展的同时，保障相关工作人员的人身安全，为水电厂实现可持续发展奠定坚实基础。

3 水电厂机械设备的检修维护

根据当前水电厂的运行情况，有关机械设备检修维护工作会包含机组冷却器漏水、发电机运行温度异常升高等，工作人员只有结合故障问题采取针对性的治理手段，才能为水电厂机械设备正常运行提供保障。

3.1 机组冷却器漏水

根据机组空冷器运行情况来看，在排水支管部位存在漏水情况，维修人员采取封堵、打磨补焊等工作后，仍存在新漏点，这就为水电厂机械设备的安全运行埋下了隐患。针对这一现象，维修人员对空冷器的出水管部位进行了全部更换，并增加了水管壁厚，从根源上解决管道漏水问题[2]。

水电厂水轮发电机组轴承油冷却器是机组正常稳定运行的保障，但轴承油冷器的故障又是导致机组停机的主要故障之一，基于此，要加强轴承冷却器的检查和维护力度。以本电厂为例，在汛期，检修维护人员在对机组巡视检查过程中发现机组上轴承油位升高并突破液位计上限，伴随着甩油现象，初步断定为油冷却器漏水，为防止故障进一步扩大和抢发电量增效益，随即停机对机组进行抢修，经过拆除油盆盖，发现油盆里绝大部分是水。为了更快地找到是哪个部位漏水，检修人员并未将油冷却器直接拆解，而是先把油盆内的油水混合物清理干净，然后开启冷却器供水阀门，了解了具体漏水的部位和大小，确定了该漏点无须拆解冷却器，可以采用焊接修复方案，为抢修争取了大量时间。为此，要保障机组正常安全稳定运行，需要检修时加强对轴承油冷却器的检查、维修和试验，在汛期加强机组巡视检查；在对相关故障进行抢修时，做好抢修计划和流程，并对故障所处环境条件进行分析，这样更有利于加快抢修进度和加强检修质量。

影响冷却器漏水的因素有很多，例如，法兰连接处的密封问题，管道焊接的质量问题，水质环境影响的问题，等等，因为大部分冷却器使用的是铜管，且某些地域的水质酸性较强，泥沙较严重，加剧了铜管的腐蚀和冲刷。因此，需要检修维护人员针对不同环境对机组机械设备定期维护和检修工作做出相应调整，以适应设备正常稳定运行的需要。

3.2 发电机运行温度异常升高

在水电厂运行过程中，发电机作为主要设备时常会出现温度异常升高现象。检修人员在对该故障设备进行检修时，首先，需要明确导致发电机异常升温的因素，常见因素有供水管路淤塞、水压不足、发电机过负荷等，在处理过程中，要对设备中的风机、技术供水情况全面检测，还需要对该设备的测温系统运行情况进行检查。必要情况下需要减负荷运行甚至停运。其次，发电机运行时，需要定期对励磁主回路工作情况进行检查，定期更换碳粉等，保障发电机稳定运行。

完成上述工作后，工作人员需要通过以下公式对该发动机的可靠性参数进行计算与分析。

1）失效频率f

失效频率f 根据式（1）求得：

式中，N 为发动机装置中的零件总数，个；n 为失效零件数，个。

2）失效度F

失效度F 根据式（2）求得：

式中，k 为组数；i 为第i 个单元；fi为第i 个单元的失效频率。

3）可靠度R

这里的可靠性指的是发电机在规定时间内与设备预期试用期内完成自身功能的概率，具体而言就是在维护期的时间t内不发生任何故障的使用概率。

完成维修工作后，工作人员需要通过上述算式对发电机设备的可靠性进行计算，以此探究机组状态，保障后续机组稳定运行[3]。

3.3 离心泵的轴承检修

水泵作为水电站机械设备检修的重大项目内容，对于水电厂运行效率有着十分重要的影响。根据本水电厂运行情况来看，离心泵主要用于机组冷却水供给、检修排水以及厂区周围雨水排水，在机组运行过程中承担着重要作用，轴承作为离心泵上的一个重要部件，其损坏是影响水泵正常运行的常见故障之一。检修人员在检修过程中首先需要对其磨损度进行测量。在本水电厂中，离心泵的传动轴轴承一般为橡胶材质，长期使用后会存在硬化开裂现象，经磨损后，内径由50 mm 扩大到55 mm，并且部分轴承存在偏磨现象。针对这一问题，检修人员要记录轴承偏磨位置，对照传动轴的挠度分析水泵运行过程中传动轴是否出现摆动过大等现象。此外，还需要采用合金铜轴承代替橡胶轴承，提高其耐磨度与定位精准度，以此增加叶轮运行的稳定性。检修人员在此过程中需要注意的是，安装轴承时一定要对其开展预润滑工作，对轴承进行注水浸泡，确保该部件已经得到充分润滑，避免其在后期使用过程中出现烧轴承事故[4]。

与文中3.2 节所述可靠度计算方法一致，完成维修工作后，需要对离心泵运行可靠性进行计算。检修人员需要结合设备实况，对设备的最佳维修时间进行探索，开展定时维修工作，以便能够取得良好的设备运行效益[5]。

4 加强水电厂机械设备检修维护管理的对策

4.1 转变传统机械设备维护观念

对于水电厂，在运行过程中安全是基础和前提，直接关系到生产活动的各个环节，与工作人员的人身安全息息相关。在此背景下，水电厂要转变传统机械设备维修观念，树立全员参与意识，对相关设备进行全过程管理，以便能够及时发现设备运行故障，并采取全方位、针对性的措施保障水电厂机械设备高效运转。

4.2 做好机械设备整修前的准备工作

要做好水电站机械设备维修工作，检修人员需要做好以下3 方面内容：

1）工作人员需要查阅设备以往维修记录，包括设备缺陷日志、运行异常报告、故障次数及情况等。以此为基础对设备运行过程中的负荷、温度、温升进行掌握，以便能够及时发现设备运行过程中存在的异常参数。一旦涉及设备大修工作，有关人员要做好技术组织计划，对于整修进度、整修内容、特殊项目施工方案等提前规划设计，保障设备维修工作顺利开展[6]。

2）工作人员需要对整修过程中涉及的施工器具、备品备件、主要材料等进行准备，结合设备运行实况，选择合适的规格型号，根据施工现场的情况绘制零件放置图等，以保障后续维修工作有条不紊开展。

3）对于无法在市场上采购的零件，需要及时寻找加工厂商或制造厂商，并签订合同保证能够按时按量交工，以免对维修活动带来影响。完成上述工作后，要对所有安全器具与施工器具进行检验，确保其性能可靠、合格好用。

4.3 通过FEMA明确零部件失效的预防等级

FEMA 指的是失效模式与影响分析，是对机械设备可靠性进行分析的一种定性分析方法。通过对水电厂中机械设备的潜在故障进行探究，确定其对产品后期运行产生的影响。按照潜在故障的严重程度进行分类，对其中可能存在的各种风险进行评价与分析，在现有基础上完善故障预防手段，以便能够有效消除这些风险，将故障影响降到最低。

在水电厂的任何一个子系统中都有较为明确的结构组成。检修维护人员可通过结构树状图对机械设备中的不同构成元件进行整理，明确其失效模式以及故障影响，确定不同零件的危害度，为采取合理防治措施，保障设备安全、稳定运行奠定基础。

4.4 加强定期检修计划管理及监管力度

除了要对机械设备定期检修外，还需要对其使用环境进行检查维护，避免外部因素对设备的应用带来影响。针对这一现象，工作人员可以结合水电厂运行实况，制订科学合理的维护检修计划。对于不同设备要确定检修时机，尽可能提高设备运行效益。对于设备的使用环境，例如，空气湿度等因素要进行掌握，避免对设备的应用效率、使用寿命带来影响。

除了要加强定期检修计划管理工作外，还需要贯彻落实水电站机械管理安全生产监管工作，以便能够全面了解水电站生产情况，或者机械设备运行信息，在消除设备安全隐患的同时保障生产活动顺利开展。为了达到这一目的，仅仅依靠完善定期检修计划还不够，只有落实监察工作，才能促使相关工作人员树立定期检修意识，提高制度的执行力度，明确其个体责任，从设备使用环境入手，落实安全卫生等制度，保障机械设备能处于良好的运行环境，为其安全可靠运行提供保障。

4.5 定期开展检修人员技术培训工作

众所周知，水电厂是一种劳动密集型企业，对于工作人员的专业素养要求较高，机械设备维修人员也不例外。根据当前水电厂设备维修状况来看，从事焊接与起重专业的人员身兼数职，也同时从事设备保养、检修工作。在当前我国现代信息技术水平不断提高的背景下，机械设备也在不断优化更新，要保障检修工作满足设备运行需求，需要对检修人员定期开展技术培训工作。通过讲座、研讨会等方式，对其进行专业能力培训与安全培训，通过印发手册、影视资料等方式，促使员工能够从思想上认识到检修工作的重要性，提高其安全意识，保障机械设备检修维护工作顺利开展。

5 结语

综上所述，机械设备作为水电厂重要构成部分，其安全可靠运行直接关系到水电厂是否能够实现可持续发展。基于此，机械设备的定期维护检修工作至关重要。工作人员需要结合设备故障采取针对性治理手段，从思想上认识到设备维护工作的重要性，对其失效模式、故障影响进行分析，以此保障设备安全稳定地运行，为水电厂实现可持续发展奠定基础。