（工商管理专业论文）设备状态检修在自动化水厂应用探讨.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 供水企业安全运行的可靠性要求相当高，这要求供水设备必须具有很高的可靠 性。而设备的高可靠性是与设备的检修密切相关的。设备检修体制是随生产力的发 展和科学技术的进步而不断演变的，就当前而言，状态检修是先进的设备检修方式。 是以设备的寿命管理与预测技术、设备的可靠性技术、设备的故障诊断技术、信息 管理与决策技术等为手段，以预测设备状态发展趋势和根据设备健康状况适时采取 措施的检修方式 本文以南宁市自来水公司陈村水厂为例证，通过现状调查分析现行检修管理体 制中存在的问题，提出必须引入先进的设备检修方式解决这些问题。然后分析状态 检修国内外现状和取得的成功经验，探讨支撑状态检修的相关技术的发展趋势， 在此基础上。从设备状态检修管理的角度，提出状态检修在水厂中实施的关键以 及实施状念检修需要加强的基础管理工作，构建状态检修管理信息系统的基本框 架，以期通过实施状态检修全面提高水厂的设备管理水平。 论文重点提出构建状态检修管理信息系统的总体思路和实施进程即集成信 息、状态诊断、检修排序。在信息集成部分，首先对信息进行分类，然后构建信 息采集、传输、储存等环节的模型；在状态诊断部分，将专业规程、相关标准等 进行综合建立一个判据库并建立智能诊断系统模型；最后综合考虑供水系统结构 等各种因素确定设备的重要程度并在掌握设备状态的基础上确定检修优先排序。 论文的意义在于增强设备管理工作为供水企业经营服务的理念，为水厂引入 先进的设备检修方式，解决水厂当前设备检修管理中存在的问题，提高水厂的设 备管理水平。 关键词：供水设备；设备管理；设备检修；状态检修 i 华中科技大学硕士学位论文 ；= 。= = 。2 = 2 2 = = = = = = = $ = = = ；= = = = = = = = = = = ；= = = 一= = a b s t r a c t t h ew a t e rc o m p a n i e sa r er e q u i r e dt ob ei nm o r es a f e l yr u n n i n g a n dt h ew a t e r s u p p l ye q u i p m e n t sa r er e q u i r e dw i t hh i g hr e l i a b i l i t y w h i c hi sc l o s e l yr e l a t e dw i t ht h e m a i n t e n a n c eo ft h e e q u i p m e n t t h es y s t e mo fm a i n t e n a n c eo ft h ee q u i p m e n t si s d e v e l o p i n gc o n s t a n t l yw i t hd e v e l o p m e n to fp r o d u c t i v i t ya n dp r o g r e s so fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g y ，u p t o n o w , c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c ei sa na d v a n c e d w a yo f m a i n t e n a n c eo ft h ee q u i p m e n t s i ti so n em a i n t e n a n c em e t h o dw h i c hb a s e so nt h e c o n d i t i o no fe q u i p m e n ta n da p p l i e sa d v a n c e d t e c h n o l o g i e s o fe q u i p m e n tl i f e m a n a g e m e n ta n dp r e d i c t i o n ，e q u i p m e n tr e l i a b i l i t y , c o n d i t i o nm o n i t o r i n ga n da c c i d e n t d i a g n o s e ，i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n dd e c i s i o n b a s e do nc u r r e n ts i t u a t i o no fe q u i p m e n tm a n a g e m e n to fo n eo fa u t o m a t i cw a t e r p l a n t so fn a r m i n gw a t e rc o m p a n y s o m ep r o b l e m sw h i c hl i ei nt h em a n n e ro f e q u i p m e n tm a n a g e m e n ta r ea n a l y z e dt h r o u g hi n v e s t i g a t i o n m o r ea d v a n c e dw a yo f m a i n t e n a n c eo ft h ee q u i p m e n t sm u s tb ep u tf o r w a r dt os o l v et h e s e p r o b l e r n s t h e c u r r e n ts i t u a t i o no fc b ma th o m ea n da b r o a da r e a n a l y z e di nt h i sa r t i c l e ，t h e d e v e l o p m e n tt r e n do ft e c h n o l o g ya b o u tc b mi sd i s c u s s e d f u r t h e rm o r e ，t h ek e y f a c t o r si nt h ei m p l e m e n t a t i o no fc b ma n dt h eb a s i cm a n a g e m e n tw o r kt o b e s t r e n g t h e n e di nw a t e rp l a n ta r ep u tf o r w a r d t h eb a s i cf r a m eo fc b mm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mi sb u i l ta n dt h el e v e lo fe q u i p m e n tm a n a g e m e n ti s h o p e dt ob e i m p r o v e d b yt h ei m p l e m e n t a t i o no fc b m t h es t r u c t u r eo fc b m m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e ma n dt h ep r o c e s s e so fi t s i m p l e m e n t a t i o nw h i c hi n c l u d e si n f o r m a t i o nc o l l e c t i n g ，c o n d i t i o nd i a g n o s i n ga n d d e c i d i n gt h es e q u e n c eo fm a i n t e n a n c ea r ep a tf o r w a r d t h ei n f o r m a t i o ni ss e p a r a t e d a n dt h em o d e lo f c o l l e c t i n gi n f o r m a t i o n ，t r a n s f o r m i n gi n f o r m a t i o n ，s a v i n gi n f o r m a t i o n i sb u i l t t h es t a n d a r dd a t a b a s ei sb u i l tb yc o m p o s i n gs t a n d a r dt e c h n o l o g i e sa n dt h e i i i n t e l l i g e n td i a g n o s i cs y s t e mi sa l s ob u i l t o nt h eb a s i co f c o n s i d e r a t i o no f t h e c o n d i t i o n o ft h ee q u i p m e n ta n dt h ei m p o r t a n c eo ft h ee q u i p m e n ti nt h ew a t e rs u p p l y s t n l c t u r e ， t h es e q u e n c eo fm a i n t e n a n c ei sd e c i d e d t h em e a n i n go ft h et h e s i sl i e si ns t r e n g t h e n i n gt h ei d e at h a tt h em a n a g e m e mo f t h ee q u l p m e n ts e l v e sf o rt h em a n a g e m e n t c o n c e p t i o n so fw a t e rc o m p a n y i n t r o d u c i n g t h ea d v a n c e d e q u i p m e n tm a i n t e n a n c em e n t h o df o rt h ew a t e rp l a n tt os o l v et h e p r o b l e m st h a t e x i s t si nm a n a g e m e n to f t h em a i n t e n a n c eo f t h e e q u i p m e n t sa td r e s e n t i m p r o v i n gt h ee q u i p m e n tm a n a g e m e n tl e v e lo f t h ew a t e rd 1 a n t k e yw o r d s ：w a t e rs u p p l ye q u i p m e n t ；e q u i p m e n tm a n a g e m e n t ；e q u i p m e n tm a i n t e n a n c e c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e 一 i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体 均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名制钐 日期：j 口眸5 协6 曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于不保密d ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者勰争f 德启 日期：加。n 怕柏i 指导教师签名：五1 奠名 f l 期：伽r 年牟, q z g f t 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一= = 刖吾 进入2 l 世纪，随着2 0 0 1 年1 2 月1 1 日多哈的一声锤响，中国正式加入世贸 组织。这给供水行业创造了一个经济全球化和残酷的市场竞争的国内外环境。对 城市供水企业来讲，将面临更大更多的市场挑战。目前，我国城市供水行业主要 在水处理环节对内、外资开放，但国际水务公司对我国城市供水行业早已虎视眈 耽。全球最大的三家水务公司：威望迪集团、法国苏伊士里昂水务集团、英国泰 晤士水务公司在多年前就将中国作为其全球市场的重要部分。其中法国苏伊士里 昂水务集团已经在华经营2 0 多年，己参与了我国1 0 0 多个水厂( 包括污水处理厂) 的建设。入世无疑将使政府转变职能，减少对供水行业的管制，这在一定程度上 为洋水务进入国内供水行业提供了一条畅通无阻的大道，可以预见，伴随着入世， 供水行业的竞争将愈演愈烈。对我国城市供水行业来说，在水处理工艺、检测手 段、设备设施等方面普遍存在着工艺落后、技术产业化低的问题，而入世后，伴 随国外企业大批涌入国内市场的同时，也给我们带来了先进的技术、科学的管理 方法、独特的经营理念。这势必会造成对供水行业的激烈冲击。在国内政策层面， 党中央、国务院决心推进垄断行业和市政公用事业市场化进程及投资主体多元化 改革，供水企业面临竞争压力。党的十六大报告指出“除极少数必须由国家独资 经营的企业外，积极推行股份制，发展混合所有制经济。实行投资主体多元化， 重要的企业由国家控胶。党的十六届三中全会发布的中共中央关于完善社会主 义市场经济体制若干问题的决定指出“要放宽市场准入，允许非公有资本进入 法律法规未禁入的基础设施、公用事业及其它行业和领域”、“要加快推进和完善 垄断行业改制。对垄断行业要放宽市场准入，引入竞争机制”。温家宝总理在2 0 0 4 年政府工作报告中指出“要推进市政公用事业的市场化进程”、“鼓励非公有制 企业参与国有企业改组改造进入基础设施、公用事业及其它行业和领域”等。国 家建设部印发的关于加快市政公用行业市场化进程的意见( 建城 2 0 0 2 2 7 2 号) 明确指出要“加快推进市政公用行业市场化进程，引进竞争机制”。此外，对于供 1 华中科技大学硕士学位论文 水行业，国务院在2 0 0 2 版新的外商投资产业指导目录中将“城市供水厂建设、 经营”确定为鼓励外商投资的项目( 原目录是列为限制外商投资类) ，“大中城市 燃气、热力和供排水管网的建设、经营”是确定为限制外商投资的项目( 原目录 是列为禁止外商投资类) 。这调整和上述的相关政策说明党中央、国务院在推进 垄断行业和市政公用事业市场化进程及投资主体多元化改革的决心。设备是水厂 安全生产、优质供水的重要物质基础，在日趋紧迫的改革形势下，供水价格和质 量是水厂参与市场竞争的主要指标，更富竞争性的市场迫使供水部门重新考虑其 供水设备的检修管理，从经济方面考虑如何延长设备的使用寿命、降低检修维护 费用从而降低供水成本，从公共利益方面又要考虑供水可靠性的问题。本论文旨 在以设备状态检修为重点从供水设备全过程管理方面入手，来达到供水成本和供 水可靠性的和谐统一，提高供水企业的核心竞争力。 供水设备检修是供水企业设备全过程管理中的一个重要环节，它在供水企业 的全部生产活动中占有重要地位，搞好设备检修这一环节，对提高供水安全运行 水平、提高供水可靠性、提高供水企业自身的经济效益、提高社会效益，都至关 重要。本论文探讨如何在供水厂实施设备状态检修，提出一些可借鉴的东西，供 供水企业管理者，尤其是与供水设备检修直接相关的人员参考。 中国工业界开展设备状态检修工作的标志是1 9 8 7 年国务院颁发的全民所有 制工业交通企业设备管理条例。该条例指出：“企业应当积极采用先进的设备管 理方法和检修制度，采用以设备状态监测为基础的检修方法”。时隔5 年后的1 9 9 2 年，国务院经贸办在八五”后三年工交企业设备管理工作要点中又进一步指 出；“继续破除单纯纵时间为基础的设备检修制度，建立以设备状态监测为基础的 设备检修制度”。状态检修工作在我国始于九十年代初，首先在电力系统进行试点。 目前，电力系统方面已经积累了许多经验。随着供水行业市场化进程的加快，供 水设备检修策略从以时间间隔为特征的定期检修向根据设备劣化程度安排检修的 状态检修转变是必然的趋势。而状态检修相关技术的发展和信息技术的突飞猛进 又为这种转变提供了技术支持。 研究供水设备的检修策略，必须以系统的观点来分析，每个元件的高可靠性 华中科技大学硕士学位论文 并不一定保证整个系统的高可靠性，部分或一个元件的低可靠性可能导致整个系 统的低可靠性，并且每台设备在供水环节中的重要性也不同，对主设备和辅助设 备、对须停水检修和不停水检修的设备、对处于生命周期中不同阶段的设备、对 实施检修费用不同的设备都要采取不同的策略。这样才能实现经济上更优化、供 水运行更安全可靠。这也是状态检修的优势和实质所在。 3 华中科技大学硕士学位论文 1 1 研究背景 1概述 本章节介绍供水企业的特点，供水设备检修的重要性，供水设备检修与供水 系统可靠性的关系。 1 1 1 供水企业的特点 水是生命之源，是人们赖以生存的基本生活资料和工农业生产的重要生产资 料，具有不可替代性，对国民经济起着举足轻重的作用，城镇供水是现代化城市 形成和发展的不可缺少的战略资源，属城市综合功能的一个核心部分。自来水公 司是一个具有公共事业属性的生产部门，向社会提供的产品“水”是一种混合公 共物品，它具有公共物品的性质，又有一般商品的性质，“水”作为一种商品，不 仅是价格问题，还有水质、水压、水量问题，也有服务质量等问题。水价由三个 部分构成，即资源水价、工程水价、环境水价。资源水价即水资源费，体现水资 源的稀缺价值，它是用来调节人和自然约束的关系，本质上反映了当地水资源的 稀缺程度：工程水价就是把资源水变成产品水，进入市场成为商品水所花费的代 价，包括水利工程费、制水成本、输配水成本等，具体体现为供水价格：环境水 价就是为治理污水和保护水环境所花费的代价，具体体现为污水处理费。经过9 0 年代以来的涨价后，我国的工程水价已经逐渐调整到位，水毕竟是一种特殊商品， 它的定价权并不完全掌握在企业手里，而是由政府、公众和企业协商制定。因此， 它上涨多少、何对上涨需要经过一定的程序，受到诸多因素制约。园此，供水企 业要提高经济效益就必须加强管理，向管理要效益，最大限度降低供水成本。另 外，供水企业还必须注重优质服务，要把社会效益和经济效益放在同等重要地位， ，因为水连着千家万户，关系到千家万户和企业的生活、生产资料，社会稳定是第 ；一位的，因此，供水企业在注重供水经济性的同时必须提高供水安全可靠性。 城市供水系统组成框斟”表示如下图i - i ： 广 广1 广_ 广_ 1 广 水源 = = 爿取水 = = = = 纠净水 = = ：= 纠输配水 = = = 刽用水设备l 图1 1 城市供水系统组成框图 华中科技大学硕士学位论文 狭义的理解是城市供水系统由取水，净水和输配水三个子系统组成。 广义的理解是城市供水系统还包括水源和用户的用水设备。 组件是指各个子系统由各组件组成。在供水系统中，组件就是取水和净水构 筑物或建筑物、输水或配水管道。如：混合池、沉淀池、加氯问、泵站、输水管、 水库等等。若干个组件组成一个子系统。从广义上讲组件也是设备。 组分是指组分就是单个小设备。如仪表、闸阀、机械、水泵、电机、单根管 道等等。若干个小设备组成一个组件。 供水企业生产过程由于其自身的特性与其它工业部门有很大的差别，主要表 现在： ( 1 ) 生产的连续性。从取水、加药、反应、沉淀、过滤、消毒、加压供水、 管网配水到用户，整个过程是连续的，任一环节出错，都会造成停水或水质事故。 ( 2 ) 产品不可储存。水是一种特殊的商品，不可储存。 ( 3 ) 产品的不可或缺。水是生活、生产必需品。 ( 4 ) 产品质量要求高。国家水质标准从1 9 8 5 年前规定的3 5 项水质项目，到 2 0 0 1 年卫生部以生活饮用水卫生规范名义颁布了3 4 项常规检验项目，6 2 项 非常规检验项目。直到新的建设部城市供水水质标准将常规检验项目增加到 4 3 余项，非常规检验项目增加到5 8 余项，水质标准越来越高。 ( 5 ) 供水安全运行的可靠系数必须相当高，因为水质事故发展迅速、涉及面 广、影响范围大。 供水行业的环境正在经历着巨大的变化，它是一个竞争越来越激烈的竞技场， 追求更高的系统可靠性和用户满意度。同时注重降低成本，降低成本的努力除了 集中于降低原材料和电耗外还要求降低运行维护费用，将新水厂和新设备的投资 降到最低，只是在绝对必要时才投资建设新水厂，包括更换失灵和不可修复的设 备，以拖延资本投入，因此必须将现有设备的使用寿命延长至最大限度。 1 1 2 供水设备检修的重要性 供水企业所拥有的设备种类多、数量大，涉及到净化设施、管道和加药装置 5 华中科技大学硕士学位论文 ，等，以及用于辅助生产的通用设备，使这些设备能经常处于良好状态，或不出现 大的故障是保证安全供水的重要环节，也是企业节能降耗、提高企业经济效益的 关键。在目前的供水体制下，取水、净水、输配水环节是由供水企业负责运行维 护的，在供水企业内部，水厂负责取水、净水、加压供水，管网所负责输配水， 营业处负责售水，这三部分构成供水企业的三大支柱，而水厂在供水企业中的地 位更是举重若轻，可见，供水厂设备的检修在供水企业中的地位是非常重要的。 它是保证城市自来7 9 , q 聂务质量的重要环节。 设备是水厂安全生产、优质供水的重要物质基础，设备检修质量的好坏直接 影响到供水的可靠性和供水的水质。同时，如前所述，水作为一种特殊的商品， 除具有一般商品的属性外，还有其自身的特点，即产、供、销连续完成，且不宜 储存，这就要求供水设备的高可靠性，否则，一旦出了事故，马上就会影响到消 费者，造成该商品立即失去使用价值，并且可能会造成重大经济损失和重大社会 影响。 随着供水体制改革的全面推进，供水企业更关注企业自身的利益，更注重追 求企业利润的最大化，更注重企业资源的优化配置，在设备的检修费用日益增加 的压力下，变革检修方式。采用更先进的检修管理手段已是大势所趋。在提高供 水企业的经济效益，提高供水可靠性方面，供水设备检修的重要性已经不言而喻。 1 1 3 供水设备检修与供水系统可靠性的关系 供水系统的特点是服务供应的连续性，它必须分秒不停地连续运营，因此， 对系统的可靠性要求特别高，任何停水事故，都会给社会带来不良后果。目前国 内外供水行业在应用可靠性工程技术方面还处于起步阶段和理论探索的水平，有 关技术资料不多，在我国供水行业中应用可靠性工程才刚刚开始。在现行给水工 ? 程的设计、运行和管理工作中，专门涉及可靠性的问题还不多见。传统上在供水 、行业中采用安全系数和备用设备等做法，来解决设备安全可靠的问题。城市供水 系统一般属于可修复系统。即该系统发生故障后，经过维修能够恢复到正常状态。 在考察这类系统时，由发生故障到恢复正常所需时间( m t t r ) ，要求尽可能短，即 6 华中科技大学硕士学位论文 维修速度快。这时就有一个“何时进行维修”和“修到何时”的时间分布问题“1 。 供水系统的各种供水设备是按照一定的生产目的连接起来的，供水系统的供水可 靠性取决于供水设备的可靠性和供水系统的结构，在系统结构不变的情况下，要 提高供水可靠性，就必须提高每个元件的可靠性，而每个元件在供水系统中的重 要性不同，因此，进行供水设备的检修除考虑其自身的可靠性外，还必须考虑整 个系统的可靠性，在系统结构不变的前提下，只有系统的可靠性和每个元件的可 靠性达到协调，才能提高整个系统的可靠性，因为每个元件的可靠性是不可能达 到1 0 0 的。 单从供水设备检修的角度来讲，每个设备都有其一定的寿命，由于设备故障 可能导致供水中断和由于供水设备检修需停止供水都会导致供水可靠性降低，因 此，作为供水部门，在积极加强供水系统结构完善，应用高质量的供水设备的同 时，要想进一步提高供水可靠性，必须在供水设备的检修管理方面积极探讨，在 综合考虑供水系统结构的情况下，以供水可靠性为中心，抓好设备状态检修管理 是相当必要的。 设备的可靠性与设备检修密切相关，可靠性低的设备必然导致可用性的降低 和检修的频繁发生，事实上。检修工作也只能使设备维持或接近于由设计和制造 所决定的固有的可靠性，而状态检修就是要在了解设备健康状态的前提下通过检 查、维护、修理乃至更新，以最小的代价保持或恢复系统及设备固有的可靠性水 平。 可靠性分析是事实检修的一项重要内容。通过可靠性分析，可确定系统和设 备的薄弱环节、关键部位、应采取的措施等，同时，可确定检修对象的各种故障 模式及内容的联系，指导故障诊断和制定检修方案。1 。 供水设备种类繁多，其重要程度也各不相同，因此，不同的设备应根据可靠 性分析的结果采取不同的检修策略，对可靠性要求高的设备，所需检测的项目、 检测的精度、检测的频率必然高；对可靠性要求低的设备，采取事后检修可能会 比状态检修经济；对于固有可靠性低的设备，或对系统影响甚微的设备或部件， 采取损坏后更换的办法或许比采取其他任何方式的检修都要合理、经济。因此， 7 在进行检修决策时必须考虑设备的可靠性和系统的可靠性。 1 2 陈村水厂设备检修管理现状 本章节介绍了南宁市自来水公司和陈村水厂的概况以及陈村水厂设备管理和 检修中存在的问题，提出本论文的研究内容。 1 2 1 南宁水司及陈村水厂概况 南宁城市供水从1 9 3 4 年的一个日供水能力仅3 3 0 立方米的小水厂起步，到 1 9 7 3 年成立南宁市自来水公司，特别是改革开放二十多年以来，获得了长足发展， 至今己发展成为拥有6 座自来水厂( 其中三津水厂在建，期工程2 0 万吨日， 预计2 0 0 5 年l o 月l 曰投产) ，且供水能力9 5 5 万立方米，供水区域面积达1 2 0 多平方公里，拥有员工1 7 1 ) 0 多名的集制水、供水、售水、工程设计、工程监理、 管网养护、建筑安装于一体，总资产达9 4 亿元的技术先进、管理科学、服务规 范的国有大型二类供水企业。陈村水厂是南宁水司最新的，也是自动化程度最高 的水厂目前日供水能力是3 0 万吨日，水厂水源取自邕江，采用常规的水处理 工艺，即取水、加药、混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒、供水。消毒剂为液氯， 投加的混凝剂为碱式氯化铝。按照制水工艺流程，水厂设五个p l c 站( 即取水泵 房p l c i 、加药间p l c 3 、反应沉淀池p l c 4 、气水反冲滤池p l c 5 、送水泵房p l c 2 ) ， 这五个p l c 站与水厂生产集中控制室的操作员计算机、工程师计算机组成工控网 络i o d b u sp l u s 对生产全过程进行控制。目前全厂实现了三级控制。南宁市自来 水公司目前正紧锣密鼓地推进改革改制工作，经过近几年来的反复调查研究分析， 公司吸收借鉴国内供水行业的改革经验，并根据市政府有关改革的指导思想，结 合本企业的实际，提出了“引资改制争取上市”的构想。供水主业改革重组的主 要思路是由南宁市政府将南宁市自来水公司、南宁市排水有限责任公司直接划拨 组建国有独资的水务集团有限责任公司。由“水务集团”作为主发起人，将市自 来水公司现有的全部供水生产经营性资产和市排水有限责任公司所属的生产经营 性资产剥离出来出资投入联合我市周边地区供水企业同样以其现有的供水主业 一一 8 华中科技大学硕士学位论文 # ；= = = = i = = = = = = = = 一! 一 在进行检修决策时必须考虑设备的可靠性和系统的可靠性。 1 2 陈村水厂设备检修管理现状 本章节介绍了南宁市自来水公司和陈村水厂的概况以及陈村水厂设备管理和 检修中存在的问题。提出本论文的研究内容。 1 2 1 南宁水司及陈村水厂概况 南宁城市供水从1 9 3 4 年的一个日供永能力仅3 3 0 立方米的小水厂起步，到 1 9 7 3 年成立南宁市自来水公司特别是改革开放二十多年以来，获得了长足发展， 至今已发展成为拥有6 座自来承厂( 其中三津水厂在建，一期工程2 0 万吨日， 预计2 0 0 5 年1 0 月1 日投产) ，日供水能力9 5 5 万立方米，供水区域面积达1 2 0 多平方公里，拥有员工1 7 0 0 多名的集制水、供水、售水、工程设计、工程监理、 管网养护、建筑安装于一体总资产达9 4 亿元的技术先进、管理科学、服务规 范的国有大型二类供水企业。陈村水厂是南宁水司最新的，也是自动化程度最高 的水厂目前b 供水能力是3 0 万吨日，水厂水源取自邕江，采用常规的水处理 工艺，即双水、加药、混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒、供水。消毒剂为液氯， 投加的混凝剂为碱式氯化铝。按照制水工艺流程，水厂设五个p l c 站( 即取水泵 房p l c l 、加药脚p l c 3 、反应沉淀池p l c 4 、气水反冲滤池p l c 5 、送水泵房p l c 2 ) 这五个p l c 站与水厂生产集中控制室的操作员计算机、工程师计算机组成工控网 络d b u sp l u s 对生产全过程进行控制。目前全厂实现了三缓控制。南宁市自来 水公司目前正紧锣密鼓地推进改革改制工作经过近几年来的反复调查研究分析， 公司吸收借鉴国内供水行业的改革经验，并根据市政府有关改革的指导思想，结 合本企业的实际提出了“引资改制争取上市”的构想。供水主业改革重组的主 要思路是由南宁市政府将南宁市自来水公司、南宁市排水有限责任公司直接划拨 组建国有独资的水务集团有限责任公司，由“水务集团”作为主发起人。将市自 来水公司现有的全部供水生产经营性资产和市排水有限责任公司所属的生产经营 性资产剥离出来出资投入联合我市周边地区供水企业同样以其现有的供水主业 华中科技大学硕士学位论文 = = = = 目= = ；= = t = 自= = = = = = = = = = = 2 = 一 全部生产经营性瓷产出资投入，再对外引进战略投资者以现金出资投入，共同发 起设立“南宁水务股份有限公司”，争取在香港上市。随着改革改制的深入推进， 上市以后上市公司追求低成本的扩张供水企业在确保安全优质供水的前提下， 改革设备检修管理体制，采用先进的检修方式，降低检修费用，从而降低供水成 本，这已是大势所趋。 1 22 陈村水厂设备检修管理现状 我国5 0 年代引进前苏联计划预修制度( n n p ) “1 ，曾对设备检修起至4 较好 效果，6 0 年代在此基础上有所改进，一般执行一级、二级保养和设备大修，逐步 取消了中修代之以项修。8 0 年代供水行业基本延用了这一体制。1 9 8 0 年1 0 月设 各维修专业学会在洛阳上，专家们对推行日本全员生产维修体制( t p m ) 及前苏联 的计划预修制度曾展开讨论。会议提出要总结我国经验，学习外国经验，博取众 长，制定出适合我国国情的设备维修体制。根据这一精神，结合我们的实践，单 纯以时间为基础的检修，不能依据设备技术状态及时维修，要么维修不足，要么 维修过剩，浪费入力物力，增加了资金投入。因而科学的检修，就是要运甩先进 的检测手段，采取设备诊断豹方法，通过检测手段预知设备损坏程度，有目的、 有针对性地进行修理。使检修方式由预防维修和计划维修方式向预知维修方式过 渡“。目前已部分地在些水司采用，但供水行业目前较普遍的问题是供求矛盾 十分突出。执行定期检修体制，可选定在供水低峰时检修主要机泵设备，因而定 期检修仍然是当前供水行业较普遍采用的检修方式之一，南宁水司目前也是以这 种检修方式为主。在检修体制上，国内各城市水司，在人员及检修机具上，有分 散及集中两种，前者分散在城市各水厂，后者集中主要检修人员及机具承担大修 任务，建立维修中心，维护任务仍由各水厂自己承担。南宁水司采取分散的形式。 即水厂的设备大修( 包括基建大修) 和技术改造由水厂自己组织完成，公司负责 大修经费控制和核定。年初，水厂将本年度本厂大修计划( 包括大修项目、大修 时间、所需材料备件及费用等) 上报公司，公司统一核定大修项目及大修经费， 公司以大修计划完成率、主要设备完好率等指标考挟水厂设备管理工作。对于小 q 华中科技大学硕士学位论文 # ；= = ；= = = ；= = = = = 日= = = = 一 修及项修，则在水厂的车间经费中支出，水厂的车间经费由公司根据不同水厂的 不同情况核定。水厂负责管辖范围内设备的巡回检查、计划检修和故障检修以及 | 己录，对主要生产设备完好率、故障停机率、设备有效利用率、检修计划、日常 维护保养和定期保养计划完成情况做好记录统计，作为考核依据；对重点设备按 规定进行日常点检，并做好记录。 供水行业有关设备方面的的维护保养，基本上没有统一的国家标准和规程， 一般由国家标准局、国家技术监督局颁布的国标( g b ) 以及机械工业和水电部公 布的部标( j b ) 、( s b ) 。这些标准多用于机电产品的制造行业。因此各大中城市水 司都制定有各自的设备完好标准和机电设备的维护检修规程，其中大部分参考了 有关国标和部标，有些城市的供电部门又结舍当地情况制定了有关电气设备的管 理规程和溅试规程。我国现行的部分标准中，有的参考了国际标准和技术发达国 家的标准。如国标g b 4 9 1 8 - 8 5 “工业用阀门的压力试验”就是参照了国际标准。 此外，在其它阀门的标准中也有的参考了日本水道协会( j w w a ) 、美国自来水协会 ( a w w a ) 有关标准它们对不同型号阀门都有专门的规定。近年来我国不少水司 引进了外资添置了一些国外的先进设各，如大型水泵、变频调速电机、自动化 监控仪器、仪表装置以及各种阀门等。随之而来的有些水司也引进了有关设备的 国外标准如日本( j i s ) 美国( a w w a ) 德国( v d e ) 的有关标准和国际标准( i s o 及i e c ) 。南宁市自来水公司于2 0 0 4 年3 胃通过了i s 0 9 0 0 1 ：2 0 0 0 质量管理体系 认证，获得了北京中安质环认证中心颁发的证书。在质量管理体系中，将设备管 理制度纳入程序性文件范畴进一步规范了设备管理工作。陈莉永厂以贯标为契 机，将以前编写的陈村水厂设备技术操作规程和陈村水厂设备技术维护规 程重新修改完善并将其合并为陈村水厂作业指导书作为质量管理体系第三 层次文件，包括7 0 个操作规程，2 8 个检修维护规程，相应的各种质量记录有7 9 种，其中设备管理方面的记录有3 0 种。南宁水司和陈村水厂通过质量管理体系认 证，进一步规范了设备管理工作，为实行设备状态检修打下了良好的基础。但是， 在设备管理尤其检修管理方面，仍存在许多问题。 o 华中科技大学硕士学位论文 1 2 3 存在问题分析 首先是经常性的定期检修使常规的设备运行浴盆曲线规律发生了变化，形成 正常条件下的扰动，反而会增加设备发生故障的概率，如图：l 一2 “1 。此外，检修 本身也可能是引发设备故障或歃陷的原因，如工作人员的责任心、技术水平、工 艺质量控制、零配件的替换特性等。如我厂1 9 9 8 年对取水泵房的潜水泵进行定期 大修，更换叶轮和机油及部分密封胶圈，大修完成后仅半个多月即发生水泵机组 进水事故，此后机组故障频繁，不是温度、湿度报警就是轴承报警，使我们疲于 奔命。 设备投运时间( t ) 图1 2 定期检修可能形成的故障和缺陷率曲线 根据设备功能退化的规律( p f 曲线) ，如雷：i - 3 。太多数故障般不会在 瞬间发生，在功能退化到潜在故障p 点以后才逐步发展成能够探测到的故障。若 潜在故障没有被检测4 和没有采取相应的措施，通常都会加速退化的过程，直到 达到功能故障的f 点而发生事故。这种从潜在故障发展到功能故障之间的时间间 隔，被称为p f 间隔【5 j 。如果想在功能故障前检测到潜在故障，必须在p f 时间 阉隔内完成。出于各种设备、各种故障形式、各种故障特点对应于p f 间隔的时 间是不定值的，可能是几个小时，也可能是几个月或几年不等，因此定期检修一 般情况下不可能都满足p 年间隔的时间要求，从而导致设备功能故障的发生。 华中科技大学硕士学位论文 # e = = ；= = = = ； ； = = = = = = = = = = = = = = = 一 云发生) 时间 图i - 3 设备功能退化的p f 曲线 纯计划检修虽然对设备状态不佳的设各进行了必要的维修，但对设备运行情 况良好的设备按部就班修理，这样势必造成有些设备越修越坏或良好设备一修便 故障率增加的现象，因此缺乏科学性，另外纯计划检修一方面致使有些状况较好 的设备到期必须修理，增加设备检修费用，同时又加速了设备的磨损，甚至缩短 了使用寿命，降低了设备利用率：另一方面，少数状况不好的设备囡检修周期未 到而得不到及时检修，降低了设备运行的安全可靠性，甚至到发生事故后才抢修， 扩大了经济损失，因此，计划检修是不经济的。 其次，对设备检修导则和工艺规程等贯彻不够认真。表现在以下几方面： 1 ) 南宁水司虽然参考供电部门并结合本身实际制定了许多设备检修导则和检 修工艺规程，如电力变压器检修导则、高压开关柜检修规程、电动机检修 规程、以及少油断路器检修工艺导则等，其内容深入具体切实可行，是指导设 备检修维护工作的文件，但未得到认真贯彻。例如据统计资料说明，由于制造和 安装遗留的问题，国产变压器在投运5 年内故障率较高，故导则中规定，主变投 运5 年内应进行第一次大修( 经技术鉴定，主管部门批准延长检修间隔者除外) ， 但我司一直未进行。也没有相应的检修记录。 2 ) 设备大修多数没有按规定的检修试验项目执行。变压器大修时，导则中规 定共有1 5 个大项、1 2 1 个分项，但从我单位的大修记录看，相当一部分检修项目 被删掉。如对绕组检修，按导则要求在检修中应用手指按压绕组表面- 检查其绝 缘状况，并进行分级。按压时绝缘有弹性，按压后若无残留变形，则为良好状态t 1 2 华中科技大学硕士学位论文 ；= = 2 = = = = = = = = 目# 2 ；= 一 属一级绝缘；若弹性较差，但按压时无裂纹、脆化，则为合格状态属二级绝缘； 若绝缘脆化，呈深褐色，按压时有少量裂纹和变形为勉强可用状态，属三级绝 缘；若绝缘已严重脆化，呈黑褐色，按压时即酥脆、变形、脱落，甚至可见裸露 导线，为不合格状态，属四级绝缘。类似这些非常重要而又简易可行的检修项目， 我单位都末认真执行。设备虽通过大修，但有关人员对变压器的绝缘状况却心中 无数。其它如对引线包扎绝缘和绝缘厚度的检查、引线焊接情况的检查、各部位 的绝缘距离和引线长度与固定情况的检查等，大都没有检查记录。类似情况在其 它设备检修中也普遍存在。 3 ) 大修过程未按导则和工艺规程中规定的试验项目进行试验。如变压器大修， 导则中规定共有3 0 个试验项目( 修前8 个、修中5 个、修后1 7 个) 。还有一些项 目需根据检修前的测试结果决定如何检修。如检测有载分接开关各触头的烧损量， 若大于3r n m ，则必须更换：检测各触头的压力和动作顺序是否符合制造厂规定， 不符合应作调整；用直流示波法测量分接开关的切换时间、弧触头的桥接时间、 三相同期误差、检查过渡电阻有无断裂损伤并测量其电阻值，若切换时间和桥接 时间分别超过3 0 5 0i l l s 和3 5m s ，或过渡电阻值误差大于1 0 ，应进行调整处 理等。这些必须进行的检测试验项目，我单位执行不彻底，相当一部分被删摔了。 4 ) 检修程序没有按工艺导则要求执行。特别是大型设各的检修，从拆卸、分 解、检修、试验到组装，未能严格按一定的程序进行。如变压嚣组装后未按规定 程序进行真空注油，注完油后未按规定将设备静放段时问，末把混在油中的气 体排净就投入运行，造成变压器投运后瓦斯保护动作，严重者造成变压器烧损。 对检修前的准备工作重视不够。表现在以下几方面： ( 1 ) 捡修前没有编制检修技术组织措施计划或编制计划时，由于对设备的技 术状况和运行情况不够掌握，往往计划不切合实际，如在检修前对设备在运行中 发生过的缺陷、故障、异常和处理情况，主要运行参数的变化情况及有无超标现 象、附属设备运行情况、预防性试验情况、主变曾发生出口短路的次数、短路电 流倍数和事故后进行检查试验的情况等，大都没有进行深入细致的数据收集、调 查和分析，对设备的技术状况和存在哪些隐患心中无数因而在编制计划时不能 1 3 华中科技大学硕士学位论文 有针对性地采取措施，有些在设备进行分解检查时才发现问题，由于事先在技术 上没有准备，致使检修工作十分被动，甚至无法进行。 ( 2 ) 备品备件和材料准备不充分。检修中需用时才临时到市场购买或到制造 厂、修配厂临时组织加工，往往供应不及时，且质量不保证，影响检修进度。 ( 3 ) 作为使用及检修维护承担单位的水厂没能参与到设备的前期管理工作 中，设备在交付使用后又没能得到相应的技术培训，这样，检修人员对设备构造 和检修工艺不熟悉，检修时心中无底、盲目操作，容易将良好的设备修坏。 检修过程中的现场管理不规范。表现在以下两方面： ( 1 ) 检修现场有关设备的临时放置不规范。检修工器具、安全工器其、各种 材料、备品备件、设备分解下来的零部件等，由于现场没有指定的放置地点，随 意乩放，使用时往往不易找到，甚至用错或遗留在设备中，增加了维修风险。 ( 2 ) 对检修中需要采驳的特殊安全技术措施准备不充分。如起重设备的配置、 高处作业的登高措施或搭设脚手架、临近带电设备处工作时的防触电措旌等，这 增加了检修时的安全隐思。 检修后未组织验收，检修记录不规范。表现在： ( 1 ) 大小修的现场记录比较草率。现场检修时，对设备及其各部件进行深入 细致的数据测量、检