第五章设备的劣化倾向管理和状态检修

　　第一节 劣化倾向管理概述

　　一、劣化倾向管理的定义

　　1. 设备劣化的定义

　　所谓设备劣化是指设备降低或丧失了规定的功能。设备劣化是包括设备工作异常、性能降低、突发故障、设

备损坏和经济价值降低等状态表现的总称。

　　点检定修管理把减少和降低设备劣化的速度作为一个重要的课题来管理，搞好这项工作，有利于大幅提升经

济效益。

　　2. 倾向管理的定义

　　倾向管理是定量管理的重要组成部分，它是随着时间的推移对设备劣化的数据进行记录，并作统计分析，找

出劣化规律，实行状态检修的一种设备管理方式。

　　设备劣化倾向管理的目的，在于跟踪设备的劣化趋势，评估设备的状况，以判断设备的可靠性，为设备的定

修(消除劣化)决策提出科学的依据。

　　二、劣化曲线的绘制及其意义

　　图5 -1 表示某设备的劣化曲线。图上横坐标代表时间，纵坐标代表设备测得的劣化值，把这些点连成一条曲

线，称劣化曲线，与横坐标平行的一条劣化极限线则代表该设备允许的最大劣化值，在操作规程中规定达到这个

劣化极限设备就要停止运行。

　　A 点― 表示劣化倾向加剧的转折点。

　　B 点― 是劣化曲线和劣化极限线的交点。

　　C 点― 表示设备从投运开始到达A 点的时间。

　　D 点― 表示设备从投运开始到达B 点的时间。

　　从图5 一1 上不难判断，从0 C 是合理的设备检修周期，从C D 这段时间是消除设备劣化的最佳时期。

　　三、设备劣化的分类

　　设备在其使用寿命期间(包括设备备用)，随着时间的推移逐步磨损或劣化。按其表现形式可分为有形劣化和

无形劣化两大类。

　　1. 设备的有形劣化

　　与无形劣化不同，有形劣化是看得见、摸得着的;是可以用仪表、仪器测量和测试出来的，机械设备的劣化通

常是由于物质磨损或材料性质变化而引起的。有形劣化按其引起磨损和劣化的原因又可分为以下三种情况：

　　1) 设备的使用劣化。设备在使用过程中在外力作用下，受机械碰撞和磨擦、介质户一一一粤侵蚀等原因，造

成设备物质上的磨损、腐蚀、疲劳、剥落等，使设备的实体产生磨损。表现为零部件形状发生改变、公差配合超

标、材料性质改变、效率降低等。

　　2) 设备的自然劣化。自然劣化是设备受自然力作用所造成的物质磨损。

　　例如设备生锈、金属腐蚀、木头腐朽、塑料和橡胶老化等均会使设备产生劣化。

　　这种劣化不管设备是否在运转，都会发生，包括闲置在仓库内的设备和备品配件。

　　3) 灾害性劣化。这是指由于自然力对设备的侵蚀和磨损引起的设备劣化，如突发性的台风、暴雨等。

　　各级设备管理人员、应对自己分管的设备随时予以关注，制定防止上述各种有形劣化的对策。

　　2 .设备的无形劣化

　　无形劣化是指由于技术进步，出现了性能更好、效率更高的设备，而使原有设备相形见拙，从而使企业在竞

争中处于不利地位，例如消耗大、成本高，或由于国家的政策规定使设备被淘汰，这种情况称为设备的无形劣

化。

　　设备的无形劣化不能等闲视之，许多企业长期以来缺乏技术改造，最终导致被动的地位，因此各级设备管理

人员应随时掌握同行业的技术进步信息，及时消除设备的无形劣化。

　　四、设备劣化的主要表现形式及其预防

　　1. 机械磨损

　　这是最常见的劣化形式，这种劣化有规律可循，它有一个发展过程，在加强点检管理基础上，可以早期发

现。减少由于机械磨损而产生的设备劣化的主要措施是正确操作、加强维护(尤其是润滑)，找到规律后则可定

期更换易损零部件或采用新工艺和新材料以改善磨损。对易磨损的部位要认真执行点检标准，早期发现设备隐

患。

　　2. 金属组织和性质变化、蠕变、高温腐蚀等

　　这是电力行业常见的金属劣化表现形式，要从加强金属监督人手，把有关监督内容与点检管理整合，按规定

进行精密点检。通过点检的优化管理，早期预防金属劣化的发生

　　3. 疲劳裂纹

　　发电设备的高温高压部件极易产生疲劳裂纹。裂纹是机械疲劳的信号，应采取必要措施及早处理。

　　为防止和减少疲劳裂纹的发生，应注意下列几点：

　　1) 减少结构设计上应力集中的影响。

　　2) 要避免金属加工上应力集中的影响。

　　3) 减少设备操作上的应力，避免机械超载运行、冲击负荷、不均匀受热和加热(冷却)速度过快等。

　　4. 腐蚀

　　设备在外界介质的作用下发生的损坏过程称为腐蚀，这在发电厂十分普遍，要从改进机件的原材料人手采用

新工艺、新材料;同时对易产生腐蚀的部位应加强点检力度，早期发现，及时消除劣化。

　　5. 绝缘损坏

　　防止设备的绝缘老化损坏，要从加强包括绝缘监督在内的各项技术监督措施人手，使各项监督与点检管理相

整合，把有关技术监督工作和精密点检和劣化倾向管理有机结合起来。

　　除了上述几种表现形式外，还有由于制造、基建、设计上的原因等造成的设备易劣化隐患。

　　第二节 状态检修概述

　　一、状态检修的提出

　　早在20 世纪90 年代初期，就有关于开展状态检修的提法，作为行业管理部门，原电力部正式以书面形式下

达并安排试点等工作则是从20 世纪90年代后几年开始。当时针对的是发电机组的检修间隔时间过短，执行的原

苏联。

　　20 世纪50 年代的模式是2 ~3 年1 次大修，1 年2 次小修。随着时间的推移，设备的科技含量明显提高，机

械制造水平，原材料水平也大大提高，原有的计划检修周期显然是不适合了。因此就要求开展按设备的状态来

决定检修间隔和检修项目的工作，这就是状态检修提出的原因。

　　二、我国目前设备检修方式的分类

　　目前世界上设备管理的学者，对设备检修方式有多种多样的提法，有些是相类似的，仅存在文字翻译上的差

异，有些则是同样的内涵而提法不同。总的看，发电设备的检修方式在目前可以归纳为四大类，就是我国行业标

准中的提法，即预防性定期检修、状态检修、改进性检修和故障检修。

　　1. 定期检修或称预防性检修

　　这一类检修方式是指以时间间隔为基准，但具体项目还可以随状态而调整，即前面提到的年修，又称为以时

间周期为主、状态为辅的一种预防性检修方式。目前这一类检修方式国内外还在普遍应用，主要应用于像发电厂

这样庞大的连续生产系统。有差异也仅是由于诊断技术的差异引起的检修项目的变化和时间间隔的不同而已。

　　2. 状态检修

　　是指按设备的状态进行检修的检修方式，它是在把设备的状态搞清楚以后，再决定如何检修。这种检修方式

广泛应用于不影响发电主设备停用的重要辅机(含有备用容量的辅机)，在决定连续发电生产系统中设备的检修项

目和检修周期中也得到广泛应用。

　　早在20 世纪70 年代，世界上一些发达国家已广泛应用这种检修方式。

　　早期实行TPM 管理的发电厂除了发电主设备外，其他设备的定修均采用点检基础上的定修，也就是以状态决

定是否检修的检修方式。

　　3. 故障检修

　　故障检修比较容易理解，顾名思义它是在设备发生故障后再进行检修，由于制造业水平的提升，设备无故障

运行的时间大大提高，同时又由于设备管理者的优化检修策略，使故障检修得到了广泛的应用。

　　TPM 发展到现在，引人了优化检修的概念，即从可靠性和经济性综合评估结果来决定设备何时进行检修。分

析表明，有相当一部分设备在发生故障后，对连续生产系统不构成威胁，采用设备坏了再检修的方式即故障检修

的方式，

　　可以节约大量的人力、物力和财力。

　　目前我国行业标准，明确了发电生产系统中的C 类设备，宜采用故障检修的策略。这是基于目前这些设备的

故障发生率并不很频繁，而且即使有了故障也会很快排除而不影响发电的主营业务。相反的这种做法可大大减轻

维护工人的劳动强度，并节省一笔可观的维护费用。

　　三、状态检修的应用

　　状态检修主要应用在下列检修工作中：

　　1. 对处于连续发电生产系统中的A 类设备，状态检修是针对某一台设备和系统中某一支系统无法正常运行时

采用，这时候是出于无奈，因为这样做就增加了一次非计划停运。因此要在主设备年修时做好深人细致的点检管

理工作，力求避免产生这种类型的状态检修。

　　2. 应用在有备用容量的主要辅机的设备定修。这已经在实行TPM 管理的多数电厂实施。这些辅机不参加

大、中、小修，有利于平衡检修负荷，充分利用设备的寿命周期，从而降低维修费用。

　　3. 在诊断技术不断提高和点检管理加强的基础上准确界定主设备的检修间隔和检修项目，减少过度维修。

　　四、状态检修的核心是准确确定设备的检修周期

　　众所周知，设备检修有两个目的：一是通过检修消除劣化，使设备在一个检修周期内的可靠性为100 % ;二

是达到上述目的的检修费用最低，图5 -2

　　和图5 -4 显示了设备的可靠性、维修费用和检修周期三者的关系。

　　1. 检修间隔与可靠性的关系见图5 -2 。从上图中可看出，当检修周期超过A 点时，可靠性急剧下降。

　　2. 检修间隔与检修费用的关系见图5-3 。当检修周期不在B 点时将会产生过修和失修，从而导致费用增加。

　　3. 可靠性和经济性的最佳配合可参见图5-4 。当两条曲线的A 、B 点重合时，可靠性高、费用也最低，达到

可靠性和经济性两者的最佳配合。

　　上述三个数学模型的分析表明，实行状态检修的核心是准确的确定每一台设备的合理检修周期(也称寿命周

期)。我们找到了这个合理的寿命周期，并按此周期安排检修，也就步人了状态检修的范畴。开展劣化倾向管理

和采用诊断技术，是找到这个寿命周期的有效途径。应当指出，寿命周期是动态的，随着设备的持续改进而不

断延长。为使设备的维护费用下降，综T 合效率逐步提高，要引人等寿命管理的概念，即对某一台设备而言，

尽可能使其内部的易损

　　零部件的磨损周期处在同一水平线上，这样做有利于减少维修次数，延长检修间隔，从而使该设备的综合效

益最佳。