Энергетическое оборудование и энергетические сети всех видов являются составной частью основных фондов предприятия. Заметим, что к энергетическому оборудованию относят все оборудование, предназначенное для выработки, преобразования, распределения, передачи и потребления основных распространенных в промышленности видов энергии (электрической и тепловой) и энергоносителей (воды, воздуха и газов). В процессе производства происходит процесс потребления (расходования) основных фондов, который выражается в износе оборудования и сетей. Это, в свою очередь, приводит к потере паспортных характеристик оборудования и сетей, мощности, производительности, давления, точности, к отказу или к аварии, что вызывает в ряде случаев не только остановку той или иной конкретной единицы технологического оборудования, но и простои участков, цехов, корпусов, а иногда и предприятий в целом. Различают физический и моральный износ основных фондов.

Моральный износ заключается в снижении экономичности действующего физически годного оборудования вследствие внедрения новой техники, появления более совершенных и экономичных машин. Моральный износ наступает (как правило) раньше полного физического. Экономическая целесообразность замены морально устаревшего оборудования раньше срока полного физического износа определяется специальными расчетами. Экономичность морально устаревшего оборудования может быть повышена путем модернизации (технического совершенствования), целесообразность которой также должна быть рассчитана.

Нормальный физический износ оборудования (химический, тепловой, усталостный, коррозионный) вызывается активной работой оборудования, физико-химическими процессами, связанными с производством. Износ может происходить под воздействием природных факторов (влаги, изменения температуры и т. п.), когда оборудование не работает. Физический износ вызывает ухудшение эксплуатационных качеств оборудования – снижение производительности (мощности), повышение расхода топлива и эксплуатационных материалов. При определенном уровне физического износа оборудования дальнейшая его эксплуатация становится экономически нецелесообразной. Появляется опасность внезапного (аварийного) выхода оборудования из рабочего состояния с вытекающими отсюда потерями от нарушений производственного режима и расходов на последующий ремонт. Ухудшение эксплуатационных качеств в результате физического износа энергетического оборудования может быть преодолено проведением ремонта.

Физический износ оборудования происходит неравномерно: отдельные части машин служат разное время, и для обеспечения работоспособности машины в течение определенного срока службы приходится периодически заменять отдельные узлы и детали.

Все сменяемые и ремонтируемые детали машины могут быть сведены в группы, отличающиеся по срокам использования деталей до их замены или ремонта. При этом деталь может быть отнесена к ремонтной группе с несколько меньшим сроком службы, чем возможный срок ее использования. Такая группировка позволяет строить календарно-объемные графики ремонта оборудования, характеризующие необходимые затраты на ремонт в различные годы (периоды) его эксплуатации.

Таким образом, ремонт оборудования и других элементов основных фондов является необходимым производственным процессом, обусловленным современным уровнем развития техники.

Следует различать следующие понятия: ремонт, модернизация, реконструкция.

Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделия и восстановлению ресурса изделий или их составных частей.

Модернизация действующего оборудования - изменение конструкции действующего оборудования с целью приведения в соответствии с новыми требованиями, обеспечивающее улучшение его показателей, повышение надежности, снижение энергетических, материальных затрат и трудовых ресурсов при эксплуатации, техническом обследовании и ремонте, снижение морального износа, а также применение при эксплуатации других видов (более доступных) топлива, сырья и материалов.

Реконструкция – комплекс мероприятий для улучшения функционирования оборудования или для использования его по новому назначению путем значительных изменений, затрагивающих принципиальную сущность конструкции.

Итак, задача бесперебойного и качественного энергоснабжения в значительной и во все возрастающей степени определяется энергоремонтным производством.

В общем случае ремонтные работы призваны решать следующие задачи:

1. Совершенствование системы планирования управления и организации технического обслуживания.

2. Обеспечение высокого качества отремонтированного оборудования и качества выполняемых ремонтных работ.

3. Экономия и рациональное использование трудовых, материальных и финансовых ресурсов.

Ремонтное обслуживание по содержанию как функция производственного менеджмента энергетических предприятий включает:

планирование производственной программы;

организацию ремонтных работ;

учет и анализ производственных и стоимостных показателей;

анализ основных технико-экономических показателей энергоремонтного производства.

2. Виды ремонтов энергооборудования

Комплекс организационных и технических мероприятий по обслуживанию и ремонту оборудования, который включает планирование, подготовку, реализацию технического обслуживания и ремонт с заданными последовательностью и периодичностью представляет собой систему технического обслуживания и ремонта (ТО и Р).

Различают следующие виды ремонтов: капитальный, средний, текущий, аварийный и восстановительный.

Текущий ремонт включает устранение дефектов в работе оборудо­вания, выявленных на день останова агрегата для ремонта, замену быстроизнашивающихся деталей, выявление детален, требующих замены или ремонта при среднем или капитальном ремонте: выполнение профилактических работ, обеспечивающих надежную эксплуатацию оборудования в период между очередными средним или капитальным ремонтами.

При среднем ремонте производятся частичная разборка оборудования, замена изношенных деталей, проверка и чистка деталей и узлов, испытания и выявление работ, которые необходимо провести при очередном капитальном ремонте.

Капитальный ремонт включает полную разборку оборудования, осмотр всех деталей, заме­ну отдельных деталей и узлов, устранение всех дефектов, испытание и опробование. Его цель не только обеспечить работоспособность оборудования, но и полностью восстановить технико-экономические параметры агрегата. Затраты на капитальные и средние ремонты в электроэнергетике составляют 70% всех ремонтных затрат.

Капитальный ремонт отличается от текущего более большим межремонтным периодом между двумя капитальными ремонтами, чем между текущими ремонтами, большей длительностью ремонта, большим объёмом работ, меньшей частотой проведения, большей стоимостью.

Восстановительный ремонт осуществляется после стихийных бедствий и других экстраординарных ситуаций.

Наблюдение за состоянием оборудования, проведение ежедневных смазок и чисток, регулирование механизмов, устранение мелких неисправностей может осуществляться путем технического обслуживания.

Периодичность технического обслуживания – интервал времени или наработка между данным видом технического обслуживания и последующим таким же видом или другим большей сложности.

В зависимости от характера и объема проводимых работ предусматривается ежесменное техническое обслуживание и периодическое техническое обслуживание.

Главным методом технического обслуживания является осмотр, во время которого определяется техническое состояние наиболее ответственных деталей и узлов и уточняется объем предстоящего ремонта.

Время между двумя последовательно проведенными ремонтами называется межремонтным периодом . Межремонтный период – определяется из условий обеспечения надёжной работы оборудования без заметного снижения экономичности эксплуатации.

Чередование ремонтов в определенной последовательности и через определенные промежутки времени представляет собой структуру ремонтного цикла .

Период времени между двумя капитальными ремонтами составляет продолжительность ремонтного цикла .

3. Организация ремонта

Энергоремонтное производство требует высокой организа­ции производственного процесса, учитывающей координацию взаимодействия иногда десятков подрядных организаций, при­чем число одновременно занятых работников при ремонтах крупных энергоблоков, продолжающихся несколько месяцев, доходит до 500–600 человек. В процессе подго­товки к ремонту разрабатываются достаточно сложный проект организации и сетевой график проведения ремонтных работ. При этом учитывается, что годовой график ремонта энергети­ческого оборудования связан с балансами мощностей в энер­госистеме (составляется таким образом, чтобы обеспечить по­крытие годового графика месячных максимумов электрической нагрузки) и финансовыми возможностями. По этой причине ка­питальные ремонты проводятся, как правило, в весенне–летние месяцы – период спада нагрузки, а текущие ремонты – в выход­ные и праздничные дни.

При планировании ремонтов необходимо обеспечить максимум надежности и создать благоприятные условия для проведения ремонтов. Для соблюдения указанных условий рекомендуется:

На ТЭЦ приурачивать ромент к летнему времени, когда максимально снижается отопительная нагрузка;

Ремонт блочного оборудования производить одновременно с целью минимального снижения мощности, выводимой в ремонт;

ГЭС с зарегулированным водотоком ремонтируют оборудование в любое время года, за исключением паводка, чтобы использовать мощность ГЭС и экономить топливо на ТЭС;

Ремонт оборудования на каждой станции проводить равномерно в течение года, чтобы обеспечить равномерную загрузку ресурсов.

В то же время на практике часто складывается ситуация, ког­да утвержденный годовой график ремонта претерпевает серьез­ные изменения вследствие:

Финансовых проблем;

Невозможности обеспечить ремонт нескольких крупных агрегатов необходимым количеством персонала из-за продления планового ремонта или аварии на каком-то энергообъекте;

Выявления непредвиденных крупных дефектов при вскры­тии и дефектации оборудования (особенно характерно для устаревшего оборудования и крупных блоков, выработав­ших свой ресурс);

Аварий на каком-либо агрегате;

Задержки в поставке запчастей и материалов.

Более того, если энергокомпании крайне необходим энерго­агрегат для покрытия нагрузки или работы электростанции в экономичном режиме, ею зачастую пускают в работу, не устра­няя части дефектов – оставляя их на следующий ремонт. В итоге снижаются надежность и технико-экономические показатели работы оборудования.

Энергоремонт – весьма затратное производство, требующее дорогостоящих специальных инструментов и приспособлений, развитого станочного парка, а на АЭС – средств для дистанци­онного выполнения работ. В целом затраты на энергоремонт в системах электро– и теплоснабжения весьма велики и были даже при масштабных вводах генерирующих мощностей в 70–90-х годах прошлого столетия сопоставимы с объемом капиталовло­жений в сооружение новых энергообъектов.

Одним из условий эффективной и ритмичной работы промышленных предприятий является надежное и экономич­ное снабжение производственных подразделений энергетическими ре­сурсами необходимого качества. Все это, в свою очередь, зависит от многих факторов, среди которых важную роль играет организация тех­нического обслуживания и ремонта энергетического оборудования.

В основе обслуживания и ремонта энергооборудования лежат та­кие факторы:

Нормирование параметров и первичных показателей работы оборудования;

Оснащение оборудования контрольно-измерительными прибо­рами и средствами автоматики, управления, связи и сигнализа­ции;

Организация энергетического учета и контроля;

Четкая регламентация функций обслуживания и ремонта;

Разработка системы ведения технической документации, эксп­луатации и ремонта.

Основная задача обслуживания и ремонта - поддерживать обору­дование в рабочем состоянии с сохранением заданных эксплуатацион­ных характеристик.

Нормативные параметры и трудоемкость работ обслуживания и ре­монта энергооборудования аналогичны нормативам указанных сис­тем на все оборудование предприятия, т. е. ремонтный цикл, межре­монтный период и т. д. В то же время аварийные и восстановительные ремонты не входят в систему ППР.

Ремонтные параметры котельного, компрессорного, насосного оборудования и элементов сетевого хозяйства существенно отлича­ются от параметров потребляющего энергооборудования, так как для генерирующих установок и сетей не требуется согласования с ремонт­ными нормативами производственного оборудования, а для энерго­приемников - это необходимое условие. Для значительной части энергооборудования нецелесообразно включение в ремонтный цикл капитальных ремонтов, так как они проводятся через большие проме­жутки времени, исчисляемые годами и даже десятками лет. Особенно это относится к трубопроводам, воздуховодам, кабелям и проводам электросетей, газопроводам, сетям канализации водопровода и дру­гим видам энергооборудования. В настоящее время не существует единого состава ремонтного цикла энергоприемников. Для остальных видов энергооборудования структура и периодичность ремонтных циклов определяются рекомендациями по ППР. На каждом предприя­тии они корректируются в зависимости от технического состояния и условий эксплуатации оборудования.

На каждый технологический процесс ремонта составляются "техно­логические карты ремонта" для основного и вспомогательного энерго­оборудования. На основании этих карт устанавливаются трудоем­кость ремонта, потребность в материалах, инструментах, ремонтных деталях, узлах и т. п.

Для ремонта энергоприемников и сетей принята иная система раз­работки нормативной базы. Поскольку такое оборудование очень раз­нотипно, нецелесообразно разрабатывать технологические процессы по каждому типоразмеру и мощности. Для этого вводится обобщаю­щее понятие - категория ремонтосложности.

Ремонтная служба в энергохозяйстве предприятий решает множе­ство задач. Перечислим наиболее важные из них:

Выбор рационального способа ремонта;

Организация ремонтных работ;

Технологическая подготовка и материальное обеспечение ре­монтов.

Ремонт энергооборудования может выполняться тремя методами: централизованным, децентрализованным и смешанным. Наиболее це­лесообразным считается смешанный метод ремонта. В этом случае ре­монтные работы могут выполнять как специализированные, так и ком­плексные бригады.

На практике широко используются комплексные бригады ремонт­ников. В этом случае упрощается управление ремонтным процессом и по­вышается ответственность исполнителей за качество ремонта и состо­яние энергооборудования, поскольку члены бригады поочередно де­журят по межремонтному обслуживанию закрепленного за ними участка.

Совершенствование организации энергетического обслуживания предприятия

Учитывая специфические свойства энергохозяйства, взаимосвязи энергетики и промыш­ленной технологии, а также внешние связи, можно представить основ­ные направления совершенствования производственных процессов предприятия и совершенствования организации энергетического обслуживания.

На развитие энергохозяйства воздействуют такие объективные факторы, отражающие изменения, которые происходят на предприя­тии и в его общеэнергетической системе:

Повышение уровня энерговооруженности труда;

Повышение уровня энергоиспользования и, как следствие, со­кращение расхода энергии и топлива на единицу продукции;

Увеличение доли энергии, расходуемой на силовые, высокотем­пературные и физико-химические процессы;

Уменьшение доли энергии, расходуемой на средне- и низкотем­пературные процессы;

Увеличение доли электроэнергии в общем энергопотреблении предприятия;

Взаимозаменяемость энергоресурсов.

Наряду с постоянно действующими объективными факторами на раз­витие энергохозяйства влияют также неопределенные и случайные фак­торы:

Изменение потребности предприятия в энергоресурсах в связи с отклонениями от ранее запланированного объема производства и номенклатуры выпускаемой продукции;

Изменение метеорологических условий;

Накладываемые вышестоящими организациями ограничения на расход энергоресурсов (лимитирование потребления электро­энергии, топлива, воды);

Аварийные отключения оборудования и энергетических сетей и др.

Кроме того, все большее значение приобретает организация рацио­нального использования энергоресурсов. Она предусматривает технико-экономический анализ резервов экономии энергоресурсов, разработку планов ОТМ и их реализацию. Экономия энергоресурсов достигается за счет:

Интенсификации технологических процессов и внедрения новой техники и прогрессивной технологии;

Сокращения норм расхода энергетических ресурсов на произ­водство продукции;

Уменьшения потерь энергии;

Работы оборудования на экономичных режимах;

Максимального использования вторичных энергоресурсов. Опыт показывает, что резервы экономии топлива и энергии рас­пределяются следующим образом:

Около 60-70 % дают разработка и использование нового, более экономичного энергопотребляющего оборудования, внедрение менее энергоемких технологий, применение средств автоматиза­ции, контроля и т. п.;

Около 20-25 % получают за счет снижения потерь энергоресур­сов на стадии потребления в основном и вспомогательных про­изводствах, а также при передаче, транспортировке и хранении энергоресурсов;

Около 10-15 % могут дать ОТМ, в том числе использование вторичных энергоресурсов.

Наряду с организационно-техническими мероприятиями по эконо­мии топливно-энергетических ресурсов большое значение имеет сти­мулирование персонала (прежде всего рабочих) за их эффективное ис­пользование.

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей. Производство текущего ремонта, в свою очередь, предотвращает необходимость планирования более частых капитальных ремонтов. Такая организация плановых ремонтов и операций технического обслуживания дает возможность постоянно поддерживать в безотказном состоянии при минимальных затратах и без дополнительных незапланированных простоев в ремонте.

Наряду с повышением надежности и безопасности энергоснабжения важнейшей задачей ремонтного обслуживания является улучшение или, в крайнем случае, стабилизация технико-экономических показателей оборудования. Как правило, это достигается путем останова оборудования и вскрытия его базовых элементов (топок и конвективных поверхностей нагрева, проточных частей и подшипников ).

Следует отметить, что проблемы надежности и экономичности работы оборудования ТЭС настолько взаимосвязаны, что их трудно отделить одну от другой.

По турбинному оборудованию в прежде всего контролируется технико-экономическое состояние проточной части, в том числе:

• солевой занос лопаток и сопловых аппаратов, которые не могут быть устранены промывкой под нагрузкой или на холостом ходу (окись кремния, железа, кальция, магния и др.). Известны случаи, когда в результате заноса мощность турбины за 10… 15 дней снижалась на 25 %;
• увеличение зазоров в проточной части приводит к снижению экономичности, например - увеличение радиального зазора в уплотнениях с 0,4 до 0,6 мм вызывает увеличение утечки пара на 50 %.

Следует отметить, что увеличение зазоров в проточной части, как правило, имеет место не в процессе нормальной эксплуатации, а при пусковых операциях, при работе с повышенной вибрацией, прогибах ротора, неудовлетворительных температурных расширениях корпусов цилиндров.

В ходе ремонтов важную роль играют опрессовки и устранение мест присосов воздуха, а также применение различных прогрессивных конструкций уплотнений во вращающихся воздухоподогревателях. Ремонтный персонал должен следить совместно с эксплуатационным персоналом за присосами воздуха и, по возможности, обеспечивать их устранение не только в ходе ремонтов, но и на работающем оборудовании. Так, снижение (ухудшение) вакуума на 1 % для энергоблока 500 МВт приводит к перерасходу топлива примерно на 2 т у. т./ч, что составляет 14 тыс. т у. т./год, или в ценах 2001 г. 10 млн. руб.

Показатели экономичности турбины, котла и вспомогательного оборудования обычно определяются путем проведения экспресс-испытаний. Целью этих испытаний являются не только оценка качества ремонтов, но и регулярный контроль работы оборудования в течение межремонтного периода эксплуатации. Анализ результатов испытаний позволяет обоснованно судить о том, следует ли остановить агрегат (или, если это возможно, отключить отдельные элементы установки). При принятии решений сопоставляются возможные затраты на останов и последующий пуск, на проведение восстановительных работ, возможный недоотпуск электро- и теплоэнергии с потерями, обусловленными эксплуатацией оборудования с пониженной экономичностью. Экспресс-испытания определяют также время, в течение которого допускается работа оборудования с пониженной экономичностью.

В целом техническое обслуживание и ремонт оборудования предусматривают выполнение комплекса работ, направленных на обеспечение исправного состояния оборудования, надежной и экономичной его эксплуатации, проводимых с определенной периодичностью и последовательностью.

Также во время проведения ремонтных работ, да и в процессе эксплуатации оборудования, персонал электростанции производит .

Ремонтный цикл.

Ремонтный цикл — наименьшие повторяющиеся интервалы времени или наработки изделия, в течение которых в определенной последовательности в соответствии с требованиями нормативно-технической документации выполняются все установленные виды ремонта (наработка энергетического оборудования, выраженная в годах календарного времени между двумя плановыми капитальными ремонтами, а для вновь вводимого оборудования - наработка от ввода до первого планового капитального ремонта).

Структура ремонтного цикла.

Структура ремонтного цикла определяет последовательность различных видов ремонта и работ по техническому обслуживанию оборудования в пределах одного ремонтного цикла.

Все ремонты оборудования подразделяются (классифицируются) на несколько видов в зависимости от степени подготовленности, объема выполняемых работ и метода выполнения ремонта.

Неплановый ремонт.

Неплановый ремонт - ремонт, проведение которого осуществляется без предварительного назначения. Неплановые ремонты выполняются при возникновении дефектов оборудования, приводящих к его отказам.

Плановый ремонт.

Плановый ремонт - ремонт, проведение которого осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (НТД). Плановый ремонт оборудования основан на изучении и анализе ресурса деталей и узлов с установлением технически и экономически обоснованных норм.

Виды ремонта по объему.

Капитальный ремонт - ремонт, выполняемый для восстановления исправности и восстановления полного или близкого к полному ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Текущий ремонт - ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования, и состоящий в замене и (или) восстановлении отдельных частей.

Средний ремонт - ремонт, выполняемый в объеме, установленном в НТД, для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением отдельных составных частей и контролем их технического состояния.