Ремонт оборудования как часть его эксплуатации

Дисциплина «Планирование и организация эксплуатации теплоэнергетических систем и установок» Лекция 8 Тема 10 План лекции 10. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 10.1. Особенности проведения ремонтов в энергетике 10.2. Характеристика системы планово-предупредительного ремонта электрооборудования 10.2.1. Формы осуществления ППР 10.2.2. Виды и содержание ремонтов, входящих в систему ППР 10.3. Установление циклов ремонта энергооборудования 10.4. Основные способы организации ППР 10.5. Основные принципы организации ППР 1 10.ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Ремонт относится к вспомогательному хозяйству, но между основным производством и ремонтным хозяйством существует тесная взаимосвязь. Ремонт оборудования составляет неотъемлемую часть его эксплуатации и играет важную роль в обеспечении бесперебойности энергоснабжения потребителей. Рис. 26. Структура управления ремонтной службой предприятия Система ремонтного хозяйства имеет двухуровневую структуру: на уровне предприятия функционирует отдел главного механика (ОГМ); на уровне цехов – службы цеховых механиков (СЦМ). Структура и состав подразделений СРХ (рис. 26) зависят от типа, характера производства и размеров предприятия. На крупном предприятии в состав ОГМ входят бюро планово-предупредительного ремонта, техническое, планово- производственное, создаётся ремонтно-механический цех. При высокой энергоёмкости производства организуется служба главного энергетика, включающая электроремонтный цех. Службы цеховых механиков 2 включают ремонтные бригады, а в крупных механообрабатывающих цехах – ремонтные базы цехов (РБЦ). Распределение работ между ОГМ и СЦМ строится в зависимости от принятой формы их организации. На крупных предприятиях применяется децентрализованная организация работ, когда ремонтно-механический цех выполняет только ремонт уникального, особо сложного оборудования и агрегатов, а также восстановление изношенных сменных запчастей, изготовление новых и сменных запчастей деталей и узлов, большая же часть работ по ремонту оборудования выполняется РБЦ. На небольших предприятиях используется централизованная организация: все работы выполняет ремонтно-механический цех. Для средних предприятий характерна смешанная форма организации работ, когда капитальный ремонт осуществляет ремонтно-механический цех, а все другие виды работ – ремонтные бригады производственных цехов. Важнейшей функцией ремонтного хозяйства является плановопредупредительный ремонт. Системой планово-предупредительного ремонта оборудования называют совокупность различного вида организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, проводимых по заранее составленному плану с целью обеспечить наиболее эффективную эксплуатацию оборудования. Функциональными блоками задач или основными видами работ в системе ППР являются техническое обслуживание и плановые ремонты. Техническое обслуживание (ТО) включает комплекс операций поддержания работоспособности оборудования при использовании его по назначению, а также хранении и транспортировке. В процессе ТО периодически, в соответствии с заранее разработанным графиком, выполняют профилактические операции. Они сводятся к смене масла, промывке агрегатов, проверке станков на точность, а также к контролю 3 текущего состояния оборудования для устранения мелких неисправностей и выявления объема работ при очередном плановом ремонте. Другую группу операций составляют наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования, своевременное регулирование механизмов и устранение мелких неисправностей. Функцию ТО выполняет дежурный персонал ремонтных служб цехов (слесари, электрики, смазчики и др.) только в регламентированные перерывы в производственном процессе. Ремонту уделяется большое внимание. В настоящее время большая часть персонала связана с ремонтом. Это вызвано тем, что ремонтируемые объекты – котло- и турбоагрегаты, блоки со всем вспомогательным оборудованием – становятся все более мощными и технически сложными, т.е. идёт концентрация мощностей, а конструкция агрегата усложняется (состоит из большего числа деталей, узлов). Необходимость выполнения во время ремонта агрегата больших объемов работ в сжатые сроки требует высокой концентрации ремонтного персонала. Затраты на ремонт увеличиваются, увеличивается количество ремонтного персонала, а автоматизация технологических процессов приводит к сокращению эксплуатационного персонала. Например, при капитальном ремонте энергоблоков 150-300 МВт одновременно участвует от 300 до 700 чел. 4 Рис. 27. Формы организации и виды ремонтного обслуживания 5 Особенности проведения ремонтов в энергетике 10.1. Под ремонтом энергооборудования понимается совокупность работ по поддержанию оборудования в состоянии эксплуатационной готовности и сохранению нормального уровня производственной мощности и необходимых эксплуатационных свойств. Ремонт в энергетике является сложной вероятностной и динамической системой, которая имеет свои специфические особенности: 1. По объёму и содержанию ремонт не повторяется. 2. В ремонте участвует огромное количество рабочих. 3. Сложность учёта и разнесения затрат, т.к. ремонтные циклы не совпадают с плановыми периодами (год). 4. Все ремонты проводят летом, поэтому необходимо большие объёмы работ производить в сжатые сроки, особенно в дефицитных энергосистемах. Необходимость ремонта энергооборудования вызывается износом и загрязнением его частей в процессе эксплуатации. При данной продолжительности работы износ зависит: 1) от качества выполнения оборудования (конструкция, качество сборки и т. д.); 2) эксплуатационных факторов (окружающей среды, качества воды, топлива, параметров первичной энергии и т. д.); 3) качества эксплуатационного обслуживания и ремонта оборудования. Влияние отдельных факторов на износ различных видов энергооборудования не одинаково. Например, износ электрических машин обусловлен их перегрузкой, которая вызывает нагрев обмоток, что приводит к быстрому разрушению изоляции. Износ электродвигателей и электроаппаратуры увеличивается в результате нахождения в окружающей 6 среде пыли, влаги, паров кислот и щелочей и т.п. Большое влияние на техническое состояние паровых котлов оказывает качество топлива и воды. В настоящее время накоплен богатый опыт, и можно предсказать, как износ зависит от времени (рис. 28). В любой системе имеются детали, когда их износ начинает приводить к интенсивному износу других деталей. Получаем цепочку разрушения машины. Выход из строя небольшой детали может привести к выходу из строя всего агрегата. Отдельные части и узлы энергооборудования изнашиваются неравномерно. Аварийные выходы из строя агрегатов происходят чаще всего вследствие недопустимого износа его частей. Рис. 28. Зависимость износа от времени эксплуатации оборудования: I – зона притирки оборудования; II – зона равномерного износа; III – зона старения; заштрихованная зона – область, где следует проводить ремонт Своевременная профилактическая замена таких частей (деталей) может сохранить весь агрегат. Выходы из строя могут явиться следствием сильного повышения загрязнения надёжности оборудования. работы Поэтому важным энергооборудования условием является их своевременная чистка. Поддержание энергооборудования в рабочем 7 состоянии с сохранением его нормальных эксплуатационных характеристик (мощности, экономичности) достигается: 1. Эксплуатационным надзором и уходом. Они имеют целью содержание оборудования в рабочем состоянии в периодах между ремонтами. Сюда относятся: ежедневный осмотр, чистка, обтирка, промывка, смазка, мелкий крепёжный ремонт. Порядок надзора устанавливается специальными инструкциями. 2. Ремонтом оборудования, который заключается в основном в замене изношенных частей и полной чистке оборудования. 10.2. Характеристика системы планово-предупредительного ремонта электрооборудования Непрерывное содержание энергетического оборудования в рабочем состоянии с сохранением всех его эксплуатационных свойств может быть обеспечено только системой ППР (планово-предупредительных ремонтов) – это система планируемых организационных и технических мероприятий по текущему надзору, уходу и ремонту с целью поддержания оборудования в работоспособном состоянии и предупреждения его аварийной остановки. Система ППР сочетает принцип профилактики с принципом плановости ремонтов, а также решает задачи рациональной организации процесса ремонта, сокращения его сроков, удлинения промежутков непрерывной работы оборудования между ремонтами и удешевления стоимости ремонтных работ. Осуществление системы ППР основано на изучении износа деталей и узлов оборудования. Это позволяет нормализовать сначала периодичность ремонта, а затем и его содержание. 8 10.2.1. Формы осуществления ППР В зависимости от степени изученности износа оборудования возможны следующие формы осуществления ППР: 1. Послеосмотровая (износ не изучен). При послеосмотровом ремонте планируется только периодичность осмотров на основе опытных данных о минимальных сроках службы деталей. В процессе осмотра намечается срок и объем ближайшего ремонта. Планирование на длительные промежутки времени по этой системе невозможно. Послеосмотровый ремонт применяется только на тех участках, где ещё не собрано достаточного материала по износу оборудования. 2. Стандартная, или планово-предупредительная. При стандартном ремонте все виды работ производятся в строго установленные сроки, содержание и объем их нормализуется, смена деталей и узлов производится в принудительном порядке, независимо от их фактического состояния. Сроки, содержание и объем ремонтов планируется на базе проверенных нормативов. Эта форма позволяет улучшить организацию и технологию ремонтов, свести к минимуму длительность простоя агрегатов в ремонте. Преимущества особенно видны, когда много однотипного оборудования, когда возможно применение узлового ремонта. Здесь необходима большая подготовительная работа по изучению сроков службы деталей, на базе которых определяются периодичность, содержание и объем отдельных видов ремонта. При отсутствии таких данных стандартные ремонты могут приводить либо к запоздалой смене деталей (что снижает надёжность работы оборудования), либо к преждевременной замене деталей (что приводит к удорожанию ремонта). 3. Планово-периодическая. Планово-периодический ремонт представляет собой форму, промежуточную между двумя первыми. Здесь планируются сроки не только осмотров, но и ремонтов. Ремонт производится через определённые промежутки времени, установленные 9 для каждого оборудования. Этот промежуток времени должен соответствовать тому числу часов работы, в течение которого может быть гарантирована надёжная работа оборудования без заметного снижения экономичности его эксплуатации. Ремонт производится в соответствии с заранее составленным планом-графиком ремонтов, в основу которого принимаются данные о сроках службы оборудования при определённых условиях эксплуатации. Планирование объёма ремонтов опирается на плановые нормативы. Фактический же объем ремонтов определяется в результате осмотра оборудования. Смена деталей производится в соответствии с их фактическим состоянием, а не в принудительном порядке. В энергетике на разных участках могут применяться различные формы ППР. Преобладающей формой ППР энергооборудования является планово-периодический ремонт. Поэтому все дальнейшие вопросы организации и планирования будут рассматриваться применительно к этой форме ремонта. 10.2.2. Виды и содержание ремонтов, входящих в систему ППР В систему планово-предупредительных ремонтов входят: 1) межремонтное обслуживание (МО) когда оборудование в резерве или в эксплуатации, периодический осмотр и проверка оборудования по графику. Предусмотрен частичный ремонт без остановки основного оборудования (подкрутить, подвернуть, исправить); 2) текущий ремонт (ТР) – один из основных видов ремонта. Включает разборку оборудования и его осмотр (при остановке оборудования), чистку, ремонт отдельных деталей и узлов, замену деталей, сборку и регулирование, испытание агрегатов; 3) капитальный ремонт (КР). Во время капитального ремонта заменяются более дорогостоящие детали и узлы. Восстанавливаются технико-экономические показатели до первоначального уровня; 10 4) средний ремонт (СР) – это промежуточный между текущим и капитальным, называется расширенным текущим ремонтом (РТР); Все ремонты можно подразделить на две группы: плановые и внеплановые. Внеплановые ремонты не входят в систему ППР, но на практике осуществляются. Это аварийные и восстановительные ремонты, которые происходят по вине оперативного персонала или в результате стихийных бедствий (наводнение, ураган, пожар, обильный снегопад). 10.3. Установление циклов ремонта энергооборудования Основным фактором, определяющим периодичность и содержание текущих ремонтов, являются сроки службы деталей. Если разбить все сменяемые детали на группы с примерно одинаковыми сроками службы, можно к этим срокам приурочить очередные текущие ремонты, определив, таким образом, периодичность ремонтов и их содержание. На рис. 29 изображена периодичность ремонтов агрегата, имеющего детали со сроками службы 3, 6, 12 месяцев. В этом случае длительность межремонтного периода составляет 3 месяца. Здесь чередуются 3 вида ремонта, различных по своему объему. При ремонте № 1 будут сменены детали 1-й группы, при № 2 – детали 1-й и 2-й группы, при ремонте № 3 будут сменены детали 1-й, 2-й, 3-й групп. Таким образом, в процессе эксплуатации агрегата выполняются ряд периодически повторяющихся ремонтов, образующих его ремонтный цикл. Ремонтный цикл характеризуется отрезком времени между наиболее сложными ремонтами, длительностью межремонтных периодов, а также составом и последовательностью чередования отдельных видов ремонта внутри этого отрезка времени. 11 Рис. 29. Периодичность ремонтов агрегата В рассмотренном примере продолжительность ремонтного цикла составляет 1 год, длительность межремонтных периодов – 3 месяца, а в состав входило 3 различных вида ремонта. Разработка ремонтных циклов является важнейшей частью работ по подготовке системы ППР. По основным видам оборудования электростанций установлены общие нормы периодичности ремонтов. Состав ремонтных циклов даже одинакового производственного оборудования в различных отраслях промышленности далеко не одинаков. Ещё большие различия наблюдаются в продолжительности межремонтных периодов и полных циклов. Для значительной части электротехнического оборудования нецелесообразно включение в ремонтный цикл капитальных ремонтов, т.к. они не проводятся или проводятся один раз в десять лет и более. Ремонтной продукцией на электростанции является обеспечиваемая готовность оборудования к несению нагрузки. Она количественно измеряется временем эксплуатационной готовности tэ.г., т.е. временем нахождения оборудования в работе и эксплуатационном резерве, а также в единицах ресурса работы, т.е. потенциальной (теоретически возможной) выработкой продукции на отремонтированном оборудовании за расчётный период. На рис. 30 представлена структура ремонтного цикла: 12 Рис. 30. Структура ремонтного цикла Длительность ремонтного цикла tц – это время между началом данного капитального ремонта и первого последующего капитального ремонта. В свою очередь, tц состоит из времени эксплуатационной готовности tэ.г. и времени простоя в ремонте tпр. Время эксплуатационной готовности tэ.г. складывается из tраб и tрез. Могут быть случаи, когда tэ.г.= tраб или tэ.г.=tрез. Время простоя в ремонте tпр состоит из плановых простоев (капитальный и текущий) и внеплановых (tав. – аварийный). Соответственно, время эксплуатационной готовности tэ.г., коэффициент эксплуатационной готовности Rэ.г. и ресурс работы Прес агрегата рассчитываются по следующим формулам: tэ.г. = tраб + tрез = tц - tпр; (43) Rэ.г. = tэ.г ./ tц; (44) Прес = tэ.г.·Nн. (45) Сумма коэффициентов нахождения оборудования в работе, в резерве, в ремонте Rраб + Rрез + Rрем + Rав = 1. (46) Длительность ремонта зависит от:  сложности оборудования; 13  числа ремонтного персонала;  организации ремонта. Продолжительность капитального ремонта составляет 30 – 40 дней, текущего ремонта – 10–20 дней, а среднего ремонта – 40 % от продолжительности капитального ремонта. В нормативах на проведение ремонта даётся суммарное время простоя на все виды ремонта. Длительность капитального и текущего ремонтов котлов и турбоагрегатов нормируется в зависимости от вида топлива и производительности котлов, номинальной мощности турбин, параметров пара и конструкции. Чем выше параметры, тем больше норма простоя. Длительность ремонта – это не только непосредственно ремонт, а это период от отключения оборудования от сети и до включения его в сеть, т.е.: tрем = tост + tразб + tрем + tсбор + tопроб + tрегул + tпуск, (47) где: tост – время на отключение оборудования от сети и на его охлаждение; tразб – время на разборку; tрем – время на замену деталей; tсбор – время на сборку; tопроб – время на пробные включения; tрег – время на регулировку; tпуск – время на подключение к сети. 10.4. Способы Основные способы организации ППР организации ППР различаются по двум основным признакам: степени централизации его организации и ведомственной подчинённости подразделений, осуществляющих ремонт. 14 В зависимости от степени централизации существует три способа организации ремонта: 1) цеховой (децентрализованный); 2) станционный (частично централизованный); 3) централизованный. В зависимости от ведомственной подчинённости различают: 1) организацию ремонта самими электростанциями; 2) специальными ремонтными предприятиями энергосистемы; 3) специализированными ремонтными предприятиями Главэнергоремонта. При цеховом способе капитальный ремонт производится ремонтным персоналом каждого цеха (специальные ремонтные бригады). Недостатки:  загрузка персонала недостаточна в течение года, т.к. они закреплены за цехами;  квалификация ремонтного персонала недостаточная;  нет дорогостоящее возможности цеху специализированное приобретать ремонтное современное оборудование и инструменты;  руководство ремонтом отвлекает дирекцию и руководящий технический персонал от основных обязанностей (ведения эксплуатации). Преимущества:  простота управления;  персонал более сознательно проводит ремонт. При станционном способе ремонтный персонал электростанции объединяется в цех централизованного ремонта. Капитальный и текущий ремонт электротехнического оборудования, теплоизмерительных приборов и устройств автоматики осуществляются специальными ремонтными бригадами соответствующих цехов. Такая форма позволяет лучше 15 использовать ремонтный персонал, ремонтное оборудование и инструменты. При централизованном способе ППР все ремонтные работы на станциях энергосистемы выполняются специальными ремонтными предприятиями, подчинёнными энергосистеме или Главэнергоремонту. Центральные ремонтные предприятия являются самостоятельными и выполняют ремонты по договорам с электростанциями. Это могут быть центральные производственно-ремонтные предприятия, которые изготавливают инструмент, приспособления и нестандартное ремонтное оборудование, запасные части к оборудованию. Достоинства:  загрузка персонала более равномерная;  квалификация персонала более высокая, т.к. предприятие (ЦРП)) может иметь бригады по профилям работы;  ремонтное появляется возможность оборудование, т.к. оно приобретать используется дорогостоящее на нескольких предприятиях. Недостатки:  сложная организационная структура;  сложность планирования (завышенные цены);  снижение ответственности за качество. В настоящее время получили распространение промежуточные, смешанные способы:  создание объединённых ремонтных цехов на станции;  часть ремонта проводит персонал электростанции, часть выполняет централизованное ремонтное предприятие (агрегатный ремонт, узловой ремонт, иногда только техническое руководство со стороны ЦРП). 16 10.5. Основные принципы организации ППР С целью повышения эффективности ремонтного обслуживания необходимы: 1. Предварительная планово-организационная и материально- техническая подготовка. За два-три месяца разрабатывается проект организации ремонтных работ, куда входит: а) выявление объёма и сроков ремонта, ресурсы (наличие ремонтного персонала, запасных частей и т.д.); б) составление графиков проведения ремонта; наиболее широко применяются линейные и сетевые графики; составляется технологическая карта ремонтных работ, заранее подготавливается площадка, доставляются материалы, запасные части; организовываются ремонтные бригады; проводится инструктаж. 2. Внедрение прогрессивной организации и технологии ремонтных работ. Максимально механизируются трудоёмкие работы (подъем грузов); монтируются кислородные, ацетиленовые и электросварочные посты у рабочих мест сварщиков. 3. Замена в процессе ремонта целых узлов оборудования заранее собранными комплектами, что ускоряет ремонт. 4. Раздельный ремонт основного и вспомогательного оборудования (при наличии резервных агрегатов собственных нужд). При раздельном ремонте один из комплектов вспомогательного оборудования ремонтируется до основного агрегата. Это позволит значительно сократить простой основного агрегата в ремонте и снизить потребность в ремонтном персонале. 17 Приём основного оборудования из капитального ремонта производится комиссией под руководством главного инженера станции. После предварительного приёма оборудование испытывается под нагрузкой в течение 24 часов. Если обнаруживаются дефекты, то капитальный ремонт считается неоконченным; после устранения дефекта оборудование снова испытывается в течение 24 часов. Если по истечении 1 месяца работы после капитального ремонта предварительная оценка качества не изменится, она утверждается в качестве основной (ремонт выполнен). Качество ремонта оценивается по основным эксплуатационным показателям:  для котлов: паропроизводительность, давление, температура перегретого пара, температура уходящих газов, расход энергии на тягу и дутье;  свежего для турбин: расход свежего пара, давление и температура пара, вакуум в конденсаторе, температура конденсата, температура питательной воды, измерение вибрации в подшипниках. 18 Вопросы для самопроверки 1. Что такое ремонт? 2. В чем заключается основная задача ремонтного персонала? 3. Что такое система ППР? Её задачи. 4. Перечислите формы ППР в зависимости от изученности износа. 5. Охарактеризуйте виды ремонтов, входящих в систему ППР. 6. Что называется ремонтным циклом? 7. Как определяется суммарный годовой простой агрегатов в ремонте? 8. Перечислите факторы, влияющие на длительность простоя в ремонте. 9. Дайте характеристику централизованной и децентрализованной форм организации ремонтного обслуживания оборудования. 10. Назовите основные принципы организации ППР. 11. Какие существуют виды ремонтного резерва мощности энергосистемы? 12. Что такое располагаемая и потребная ремонтные площади? 13. Что представляет собой график движения рабочих при ремонте? 14. Какие вы знаете технико-экономические показатели ремонта энергооборудования, их достоинства и недостатки? 15. Что такое ресурс работы? 16. Дайте понятие готовности станции к несению нагрузки. Как она определяется? 17. В чем проявляется эффект от сокращения длительности ремонтов? 18. Перечислите пути повышения эффективности и качества ремонтов. 19 Основная литература Коршунова Л.А. Управление и организация производства: 1. учебное пособие политехнический / Л.А. Коршунова, университет. – Н.Г. Томск: Кузьмина; Томский Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 193 с. –УДК 621.31(075:8) ББК 31.2я73 К70 – Текст: электронный / Дополнительная литература 1. Ружанская Л.С. Теория организации: учебное пособие / Л.С. Ружанская, А.А. Яшин, Ю.В. Солдатова. – 3-е изд., стер. – Москва: ФЛИНТА, 2017. – 200 с. – ISBN 978-5-9765-2671-6. – Текст : электронный // Лань: электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/92712. 2. http://docs.cntd.ru 20