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1、以可靠性为中心的状态检修在发电厂设备维修决策中的应用2018/7/24以可靠性为中心的状态维修以可靠性为中心的状态检修在发电厂设备维修决策中的应用 n概述 n国内外研究现状n理论依据和研究路线 n主要工作内容 n美国EPRI的优化维修介绍n德国ALIAS维修软件介绍以可靠性为中心的状态维修概述 n维修理论的发展历史n国内发电设备“状态维修”研究工作nRCM在“状态维修”中的重要地位nRCM在国内推广、应用急需解决的问题 n分析结论以可靠性为中心的状态维修维修理论的发展历史n事后维修。 n定期预防维修（Time-directed maintenance,简称TDM）。 n以可靠性为中心的维修（R
2、eliability- centered maintenance,简称RCM）。以可靠性为中心的状态维修国内发电设备“状态维修”研究工作n以设备故障诊断为基础，实施设备的预知性维 修。 nCMMS（计算机化的维修管理系统）。n利用先进的维修理论：RCM优化维修决策，降 低维修成本。n点检工程。以可靠性为中心的状态维修RCM在“状态维修”中的重要地位n为判断预知性维修是否可取提供技术分析方 法。n为CMMS中维修辅助决策模块的建立提供指 导思想。以可靠性为中心的状态维修RCM在国内推广应用急需解决的问题 n培训出一批既懂专业又懂RCM的维修技 术人员 n编写RCM和各专业结合的各专业RCM实 施
3、细则 n开发出RCM辅助分析软件（帮助维修人 员建立RCM分析文档和数据库）和维修 辅助决策软件。n建立落实RCM维修措施的管理制度 以可靠性为中心的状态维修分析的目标n研究实施RCM的技术分析流程和技术分析方法，将其应用于发电厂设备系统维修决策，编写出具有指导意义的“发电厂设备系统RCM实施细则”，对降低发电设备的维修成本具有重要意义。以可靠性为中心的状态维修国内外研究现状 n维修工程的主要研究方向：故障宏观研 究、故障微观研究nRCM的研究应用状况nRCM确定维修策略的两个关键研究工作 ：系统构成元素故障后果的研究（FMEA ）和设备可靠性特性的研究以可靠性为中心的状态维修理论依据和研究路
4、线n维修决策的数学分析nRCM确定维修策略的技术分析流程nRCM的技术分析方法n研究路线以可靠性为中心的状态维修维修决策的数学分析以可靠性为中心的状态维修RCM确定系统维修需求的技术 分析流程 n设备划分：建立设备树，按功能逐级编 码 n分系统和设备重要度评级nFMEA总体规划：关联矩阵法，FSI选取nFMEAnLTA：根据故障后果类型、设备可靠性 特性确定维修工作类型 以可靠性为中心的状态维修FMEAn分析系统、设备、部件的功能 n建立功能和故障之间的对应关系 n建立故障和元素（分系统、设备、部件 ）之间的关联 n以元素与故障的关联为分析单元，研究 其故障模式和故障后果 n填写重要故障模式汇
5、总表以可靠性为中心的状态维修系统划分分系统和设备重要度初步评级FMEA总体规划FMEALTA用故障后果修正 重要度评级 和FMEA规划以可靠性为中心的状态维修RCM的技术分析方法n系统的设备划分 n分系统维修需求评级的基本方法nFMEA：功能、故障、故障模式、故障后 果分析方法nLTA：确定维修项目及维修工作类型的科 学方法，RCM逻辑决断图以可靠性为中心的状态维修RCM主要的技术分析方法之一系统的划分n划分的目的n热力设备划分的基本原则以可靠性为中心的状态维修划分的目的分析元素在系统中的功能；分析元素故障对系统可靠性、可用率的 影响；分析元素维修方式改变对系统维修费用 的影响。以可靠性为中心
6、的状态维修设备划分的基本原则n功能相关。即把联合起来共同实现某一完整 功能的机件群划分为集合的一个元素。 n相互独立。即集合内元素之间没有重叠，一 个元素不能同时属于两个集合（如分系统）。 n属性相近。即设备内流动的介质相近（同为 高温、高压，或中温、中压），或机件的机构 复杂程度相近。以可靠性为中心的状态维修RCM主要的技术分析方法之二分系统重要度评级分系统重要度评级目的:合理分配维修资源;确定FMEA的最终层次。FMEA分析层次：系 统、分系统、设备、部件。根据各分系统的重 要度，确定各分系统的最终分析层次，重要度 等级越高，FMEA的最终分析层次越低。以可靠性为中心的状态维修分系统重要度
7、评级的方法q系统可用性分析模型q系统安全性分析模型以可靠性为中心的状态维修系统可用性分析模型 统计各分系统的故障率和维修时间。统计一定时期内分系统故障导致的全厂 可用率下降值占系统故障导致的全厂可 用率下降值的百分比，根据百分比对分 系统的重要度进行分类：百分比10% ， 一类； 1%0.05 ， 一类；n F-V0.05， 二类 。以可靠性为中心的状态维修RCM的主要技术分析方法之三功能、故障、故障模式、故障后果分析（FMEA）nFMEA的目的nFMEA的主要步骤以可靠性为中心的状态维修FMEA的目的n分析设备主要故障模式和故障直接原因及故障后果。n为制定维修策略提供重要故障模式列表。以可靠
8、性为中心的状态维修FMEA的主要步骤n确定各分系统的最终分析层次。（规划1）n在各分析层次上，分析功能与故障的对应关系 ，用矩阵法建立故障与系统构成元素之间的关 联索引 。 （规划2）n以系统构成元素与故障的一个关联为分析单位 ，分析系统构成元素的主要故障模式和故障直 接原因及故障后果。n将具有安全性后果、隐蔽性后果和对整个系统 有使用性后果的故障分析结果列入重要故障模 式汇总表。以可靠性为中心的状态维修FMEA分析层次：分系统的重要度等 级越高，FFMEA的最终分析层次越低n系统n分系统n设备n部件n重要部件的重要部位以可靠性为中心的状态维修RCM主要的技术分析方法之四 RCM逻辑决断图n针
9、对重要故障模式，按照故障后果的 类型和设备可靠性特性确定维修工作类型以可靠性为中心的状态维修维修工作类型n状态监控（事后维修）n预防性维修工作（视情维修、隐患检测、定期维修）n更改设计以可靠性为中心的状态维修确定维修工作类型的步骤n分析故障后果的类型，故障后果分为隐 蔽性后果、安全性后果、环境性后果、 使用性后果、非使用性后果。n按故障后果的类型和可靠性特性，确定 预防性维修工作是否技术可行、有效。n不可行，考虑更改设计或状态监控。n可行，则确定合适的预防性维修工作。以可靠性为中心的状态维修定时维修的技术可行n设备有确定的耗损期。n设备大部分能工作到耗损期。n定时维修能将设备恢复到规定的 状态
10、。以可靠性为中心的状态维修视情维修的技术可行n设备功能的退化是可探测的。n设备必须存在一个可定义的潜在故障状 态。n设备从潜在故障发展到功能故障之间必 须有一段较长的时间。以可靠性为中心的状态维修“有效”的含义n安全、环境、隐蔽性后果。能降低故障 概率。n使用性后果。PM费用小于故障后果损失 和修理费用。n非使用性后果。PM费用低于事后维修的 费用。以可靠性为中心的状态维修发电厂设备系统实施RCM的 原则性方法n发电厂设备系统划分的一般原则和依据 ，建立发电厂设备系统的设备树n发电厂设备系统的重要度评级（分系统 及设备）n发电厂设备系统的FMEAn发电厂设备系统的LTA以可靠性为中心的状态维修
11、发电厂设备系统的 重要度评级n根据功能和故障后果对两类分系统评级 。n根据故障后果和可用率统计数据进行设 备的重要度评级以可靠性为中心的状态维修发电厂设备系统的FMEAnFMEA的分析层次n发电厂设备系统的FMEA nFMEA的主要技术文件以可靠性为中心的状态维修FMEA的分析层次n系统n分系统n设备n部件n重要部件的重要部位以可靠性为中心的状态维修发电厂设备系统的FMEA n功能、故障的分析n故障模式（原因）和故障后果的分析以可靠性为中心的状态维修功能、故障的分析n本体及大型设备构成的分系统功能、故 障的分析方法和描述原则。n管、阀类分系统功能、故障的分析方法 和描述原则n设备的功能、故障分
12、析方法和描述原则 。n复杂、重要设备部件的功能、故障分析 方法和描述原则以可靠性为中心的状态维修故障模式（原因）和故障后果的分析n两类分系统的故障模式（原因）和故障后果的描述原则。n设备故障模式（原因）和故障后果的描述原则。n复杂、重要设备部件的故障模式（原因）和故障后果的描述原则以可靠性为中心的状态维修FMEA的主要技术文件n功能的分析：功能结构框图和功能索引 表。n故障的分析：功能、故障分析表。n总体规划：故障、元素关联索引表。n故障后果分析：元素故障模式、故障后 果、故障原因分析表n重要故障模式汇总表以可靠性为中心的状态维修发电厂设备系统的LTAnLTA的起点：重要故障模式汇总表n以分系
13、统为分析单元，确定维修工作类型的基础研究工作n以设备为基本分析单元，LTA确定维修工作类型以可靠性为中心的状态维修以分系统为分析单元，确定维修策略 的主要研究工作n汽轮机本体的维修策略：定时维修和视情维修 的“技术可行”和“有效”的研究，影响大、小修周 期的因素分析。n高、低加，除氧器的维修策略：视情维修的“技 术可行”的研究n备用设备和保护装置的维修策略：隐患检测的“ 技术可行”的研究n管、阀类分系统的维修策略：“陪修策略”和“状 态监控”策略的经济性分析。美国EPRI的优化维修介绍以可靠性为中心的状态维修MODERN RELIABILITY 现代可靠性nMost equipment doe
14、s not become more likely to fail as it gets older: 许多设备不会随着使用时间的增加而更容易产生故障nHistory shows majority of equipment does not follow all parts of classic “bathtub curve“. Approximately 60% only show 1 SRCM does require a higher level of experience to perform initially.目前，由于SRCM 本轻利厚及其可实施性的优点，其它工业也已经 采用SRC
15、M；SRCM 确实需要更多经验进行初始化运行。 nSRCM IS PROVEN BY APPLICATION 精简经典RCM 已通过应用验证。以可靠性为中心的状态维修四种基本的设备维修策略n事故维修n预防维修n预知维修n状态维修以可靠性为中心的状态维修事故维修n又称故障维修n1950年代前占主导地位n运行人只负责运行，维修人 员专门负责维修n有故障修，没有故障不修以可靠性为中心的状态维修预防维修n又称定期维修n前苏联(中国)的计划预修制n美国的预防维修制（补充了维修的经 济性）n理论基础：摩擦学、磨损理论n减少事故停机，消除部分潜在故障以可靠性为中心的状态维修预知维修n产生于预防维修之后，改进
16、了定期维修方式 ，向传统的以时间为基础的预防维修体制提 出了挑战。n预知维修依赖于硬件和软件来记录故障和评 价系统的早期阶段。n由于缺乏完整、连续的数据采集系统，故预 测不够准确以可靠性为中心的状态维修从预知维修到状态维修n随着监测手段的进步和计算机的发展，80年代形成了更为完善的体制，即状态维修。n状态维修是相对事后维修和以时间为基础的预防维修而提出的，其定义是：在设备出现了明显的劣化后实施的维修，而状态的劣化是由被监测的机器状态参数变化反映出来的。以可靠性为中心的状态维修生产维修体制四种具体的维修方式：n维护预防：在设计制造阶段就考虑设备的可靠性和维修性，从根本 上防止故障和事故的发生，减少和避免维修。n事后维修：最早期的维修方式，出了事故再修；对于简单或不重要 的设备，采用这种维修方式比较经济。n改善维修：不断利用先进的工艺方法和技术，对设备进行改造，改 正设备的某些缺陷和先天不足，提高其先进性、可靠性及维修性， 提高设备的利用率。n预防维修：包括定期维修和预知维修两方面的内容。以可靠性为中心的状态维修全员生产维修体制nTotal Pro
