اصول تعمیر و نگهداری از نیروگاه ها

اصول تعمیر و نگهداری از نیروگاه ها

تعمیرات اساسی در صنعت برق کشور به ویژه در نیروگاهها از اهمیت خاصی برخوردار است. از سوی دیگر در صنعت برق بحث چگونگی از بین بردن ضایعات در تولید و یا بهره‌گیری مجدد از آنها نیز مطرح است. در مقاله زیر که به وسیله مهندس معصومه لاجوردی کارشناس شرکت مهندسین دانشمند اصفهان به رشته تحریر درآمده است راهکارهای حذف ضایعات در تولید، موضوع نگهداری و تعمیرات و ... مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
در چند دهة گذشته، فلسفة نگهداری و تعمیرات بتدریج تغییر کرد و روشهای تعمیراتی دارای تغییر و تحولات زیادی شده است، به طوری که در صنعت برق و به ویژه در نیروگاهها، دارا بودن یک سیستم مناسب نگهداری و تعمیرات همگام با توسعه و افزایش حجم واحدها در حال فزونی است.
وجود یک سیستم نگهداری و تعمیرات از آن جهت الزامی است که کنترل مستمر و اطلاع کامل از اوضاع و نحوة عملکرد واحدهای عملیاتی و تأسیساتی وابسته و سرویسهای لازم را امکان پذیر می‌سازد.
در حال حاضر شرکتها و نیز واحدهای تعمیراتی در نیروگاهها، امر نگهداری و تعمیرات را بر عهده داشته و نوعی تفکیک نیروی کار در صنعت برق مشاهده می‌شود.

تعریف نگهداری و تعمیرات
براساس تعریف استاندارد DIN ،نگهداری وتعمیرات عبارت است از: تمامی فعالیتهای انجام شده در جهت حفاظت یا اعادة وضع یک جزء و یا کل سیستم موجود، به طوری که نگهداری و تعمیرات صحیح ، افزایش ارزشها ی زیر را در برداشته باشد:
1- افزایش کارآیی و بهره‌وری
2- افزایش ایمنی کار و محصول
3- افزایش طول عمر دستگاهها و تجهیزات و جلوگیری از فرسودگی آنها
4- کاهش ساعات توقف کار
5- کاهش هزینه‌های بهره‌برداری
6- کاهش مصرف قطعات یدکی
7- پیش‌بینی میزان و زمان مصرف قطعات
8- بازسازی مصرف مجدد قطعات
9- تأمین کیفیت مناسب کار یا محصول تولیدی

هدف تعمیرات (Maintenance Target)
هدف تعمیرات عبارت است از : طولانی کردن عمر کارخانه با حداقل هزینه و بیشترین بهره‌وری )طول عمر از زمان نصب ماشین‌آلات در طول زمان تولید تعریف می‌شود(.

وظایف‌تعمیرات (Maintenance Responsibility)
جهت دستیابی به هدف ذکر شده سه وظیفة عمده به شرح زیر بر عهدة تعمیرات قرار می‌گیرد:
1- تنظیم و بهینه‌سازی
2- جلوگیری از استهلاک
3- موقع بازسازی و جایگزینی

انواع تعمیرات
انواع تعمیرات مطابق دیاگرام نشان داده می‌شود که شامل موارد زیر است:
1) تعمیرات اصلاحی (روتین): این تعمیرات شامل نقایص جزئی و غیرقابل پیش‌بینی بوده که در زمان بهره‌برداری عادی قابل رفع است و در صورت نیاز به توقف اجرای کار در ردیف تعمیرات دوره‌ای قرار می‌گیرد و توسط پیمانکار انجام می‌شود. کارکنان مورد نیاز در این بخش با توجه به آمار درخواستهای تعمیرات نیروگاهها بیش از 10 نفر در دوره‌های کارشناسی و تکنسینی نیستند.
2) تعمیرات ادواری: از این تعمیرات می‌توان تا برقراری کامل سیستم به صورت هوشمند استفاده کرد. این تعمیرات براساس دستورالعملهای سازنده و تجربیات نیروگاه به صورت دوره‌ای در زمان بهره ‌برداری عادی و یا توقف واحد انجام می‌شود. این سیستم برای سهولت برنامه‌ریزی و کنترل ، قابل مکانیزه شدن است. کارکنان مورد نیاز در این بخش براساس ماهیت کار تعیین می‌شود.
3) تعمیرات هوشمند: در این تعمیرات با استفاده از سیستمهای مانیتورینگ و سیستم‌های تحلیل‌کننده، رفتار ماشین تحت نظارت مداوم قرار گرفته و در صورت نزدیکی به محدودة غیرمجاز بهره‌برداری، هشدار و سپس فرمان توقف صادر خواهد شد. کارکنان مورد نیاز این بخش کمتر از نوع ادواری است.

روشهای نگهداری و تعمیرات
در طی چند دهة اخیر راهکارهای گوناگونی در زمینه بهبود و ارتقاء نت مورد استفاده قرار گرفته است که در ادامه ، اهم آنها به اختصار مورد بررسی قرار خواهد گرفت:
تعمیرات اضطراری (رفع خرابی): در این نگرش که در دهة 1930 مطرح بود بر ایجاد سیستم‌های با تخصص بالا و آماده نگهداشتن آنها برای رفع نواقص ایجاد شده در تجهیزات استوار بود و تمام هم گروه تعمیراتی بر این بود که از یک طرف تجهیزات و ماشین آلات از کار افتاده را تعمیر کرده و به بهره‌برداری برسانند و از طرف دیگرابزار مورد نیاز برای انجام کار را به طور صحیح پیش‌بینی کند.
نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه: این روش شامل تمامی اقدامات و خدماتی است که توسط کارکنان جهت حفظ و نگهداری سیستم با تجهیزات از نظر ایمنی و افزایش قابلیت از طریق بازدیدها و بازرسی‌های سیستماتیک، کشف و پیدا کردن اشکالات، روغنکاری، تمیزکاری و تعمیرات دوره‌ای با زمانهای ثابت از پیش تعیین شده انجام می‌پذیرد و شامل مواد زیر است:
بازرسی‌های فنی که شامل موارد زیر است:
ارائه سرویس مانند : تنظیم، روغنکاری و تمیزکاری
تعویض قطعات قبل از ایجاد فرسودگی در آنها
تعمیر کلی تجهیزات در فواصل زمانی مشخص

تعمیرات پیشگیرانه بر اساس شرایط فنی
در روش تعمیرات پیشگیرانه بر مبنای بروز علائم ، خرابی‌های مهم در یک دستگاه که توسط ایجاد تغییرات در پارامتر کنترل‌کننده دستگاه؛ شرایط و یا عملکرد آن مشخص می‌شود، مورد عمل قرار می‌گیرد، همچنین نتایج حاصل از یک تغییر قابل اندازه‌گیری به طور دائمی یا دوره‌ای صورت می‌پذیرد. کنترل شرایط کارکرد دستگاه برای برنامه‌ریزی نگهداری و تعمیرات در دو وضعیت در حین کار و در زمان توقف دستگاه انجام می‌شود که در زیر به بعضی از روشهای مربوط به هر دو حالت اشاره می‌شود:
برخی از روشهای کنترل در حین کار که شامل کنترل درجه حرارت توسط ترمومترها، ترموکوپلها، ترموستاتها و ...، کنترل روغن، ارتعاش و صدا است.
برخی از روشهای کنترل در زمان توقف دستگاه نیز شامل: روش‌های سمعی و بصری توسط بروسکوپها، اینتروسکوپها، تارهای نوری، انجام تستهای غیرمخرب به منظور ردیابی ترکها و تعمیرات با مرکزیت قابلیت ‌اطمینان (R.C.M.) است.
(Reliability Centered Maintenace)
کاربرد این روش به هنگام در معرض خطر قرارگرفتن سلامتی و ایمنی عمومی، مخصوصاً در صنایع هواپیمایی، تأسیسات هسته‌ای، مخازن نفت، میدانهای نفتی و واحدهای تولید شیمیایی است و در آن به مقدار زیاد از تکنیکهای آماری و ریاضی برای پیشگویی قابلیت اطمینان استفاده می‌شود.
در این روش هدف اصلی حفظ قابلیت اطمینان تجهیزات در حداکثر مقدار خود توأم با اقتصادی کردن دوره عمر کل کارخانه بوده و فعالیتهای نگهداری و تعمیرات به صورت پیشگیرانه و با استفاده از سه شیوة ذیل صورت می‌پذیرد.
تعویض بعضی از قطعات قبل از ایجاد نقص و بروز اشکال در وظایف آنها در طی دوره‌های زمانی معین از بهره‌برداری از پیش تعیین شدهHard Time Replacement (H.T.R.) نگهداری و تعمیرات تجهیزات که بروز نقص در آنها در آینده براساس بازرسی‌های دوره‌ای و ارزیابی نتایج از قبل قابل تشخیص استPreventive Maintenance (P.M.) نظارت مداوم بر وضعیت کارکرد تجهیزات برای تشخیص عیوب آنی آنها قبل از بروز نقص در آنها و جلوگیری از وقوع عیبCondition Monitoring (C.M.)

تعمیرات جامع بهره‌ور (T.P.M.)
(Total Productive Maintenance)
این روش در برگیرنده مفهوم نوینی برای نگهداری و تعمیرات واحدها و تجهیزات است و تلفیق دقیقی از مفاهیم و راهکارهای بهبود بهره‌وری است.
لفظ فراگیر در عبارت نگهداری و تعمیرات بهره‌ور فراگیر درسه حوزة زیر قابل تعریف است :
این سه حوزه اثر بخشی فراگیر (توسعة راندما)، پیشگیری فراگیر (اجرای نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه جامع( (P.M.) و همکاری فراگیر که شامل انجام فعالیتهای نگهداری و تعمیرات به صورت مستقل توسط پرسنل بهره‌بردار است.
در این روش تعمیرات روزانه معمولی، چک‌نمودها، تنظیم‌های کوچک و تعویض قطعات کوچک از وظایف بهره‌بردار بوده وتعمیرات اساسی و رفع نقص‌های کلی به وسیلة نیروی تعمیراتی و با کمک بهره‌بردار انجام می‌گیرد.
به طور کلی در روش نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه (P.M.) بر ایجاد یک سیستم برنامه‌ریزی نگهداری و تعمیرات تأکید می‌شود، در صورتی که در روش(T.P.M.) مفاهیم عمیق‌تری در مورد بازنگری فعالیتهای نگهداری و تعمیرات، مشارکت، بهبود مستمر و بهبود شاخص ارزیابی اثربخشی تجهیزات مدنظر است.

مشکلات موجود نیروگاهها
با توجه به عدم برقراری سیستم نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه در اکثر نیروگاههای کشور بجاست که به برخی از موانع موجود در راه استقرار (P.M.) در نیروگاهها اشاره شود:
عدم توجه و آشنایی مدیران به اهمیت و نقش فعالیتهای تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه و عدم پشتیبانی همه جانبه در زمینه پیاده‌سازی سیستم از جمله مسایل است. همچنین درگیر بودن مسوولان با مشکلات روزمره در مورد نقص‌های اضطراری، در اختیار نداشتن ابزارهای مناسب و عدم وجود سیستم مناسب جهت تأمین بازخورهای اطلاعاتی به منظور کمک به فعالیتهای برنامه‌ریزی و سازماندهی و کنترل کارهای تعمیراتی از دیگر مشکلات موجود است.
ضمناً غالب بودن تفکر درمان به جای پیشگیری در روحیة کارکنان تعمیراتی نبود انگیزه در کارکنان تعمیراتی و عدم وجود سیستم ارزیابی و کارانه مناسب جزو مسایل به شمار می‌آید.
تفکر پرسنل تعمیراتی نسبت به فعالیتهای (P.M.) به عنوان کارهای اضافی، ضعف عملکرد بخش مهندسی و برنامه‌ریزی برای تدوین و پیگیری‌ کارها نیز از دیگر مشکلات را تشکیل می‌دهد.
آشنانبودن کارکنان بهره‌برداری و مشارکت آنها در اجرای فعالیتهای (P.M.)، کمبود و نبود منابع برای تهیه مستندات لازم و تعریف فعالیتها نیز جزو مسایل است.
اولویت‌بندی نکردن تجهیزات و فعالیتهای تعریف شده و وجود مشکل زمانبندی در اجرای فعالیتها و عدم وجود یک سیستم مکانیزه متناسب با نیازهای نیروگاهی در زمینه کمک به برنامه‌ریزی جزو دیگر مسایل است.

ضایعات ششگانه موجود در تولید و راهکارهای حذف آنها
در برنامه‌ریزی نت بهره‌ور فراگیر توجه خاصی به عیب‌یابی ضایعات، قبل از برنامه‌ریزی اجرایی نت وجود دارد. بروز بعضی از ضایعات به شرح زیر باعث کاهش اثر بخشی سیستم می‌شود.
این ضایعات شامل خرابی‌های اضطراری، کاهش زمان کار مفید ناشی از آماده‌سازی و تنظیم تجهیزات و کاهش زمان کار مفید ناشی از کار بدون تولید و توقف‌های در ضمن کار است.
افت سرعت، ضایعات تولید و دوباره کاری و ضایعات راه‌اندازی از دیگر مسایل را در این ارتباط تشکیل می‌دهند.

کاهش ضایعات
به منظور کاهش اثرات ضایعات مزبور در اثر بخشی باید به نحوة مقابله با معضلات مزبور توجه زیاد کرد. به طور کل در یک سیستم ، معضلات به دو گروه اتفاقی و مزمن تقسیم می‌شوند.
ضایعات اتفاقی به طور ناگهانی بروز کرده و شناسایی عوامل ایجاد آنها مشکل نیست و بازگشت سیستم به حالت اولیه به عنوان یک حرکت اصلاحی مورد توجه است، اما ضایعات مزمن ناشی از نوعی شرایط زیانبار و مستمر است که رفع آنها نیازمند تغییر اصولی در وضعیتها است. در بسیاری از موارد معضلات مزمن از جمله عوامل ایجاد ضایعات ششگانه در تولید هستند و به دلیل عادت سیستم به این معضلات ، شناسایی و حذف آنها دشوار است.
بنابراین به منظور حذف ضایعات مزمن که اثر بخشی سیستم را کاهش می‌دهند، می‌توان توصیه‌هایی را مدنظر داشت:
حذف خرابی‌های اضطراری، بهبود آماده‌سازی و تنظیم تعمیرات، کاهش زمانهای حرکت بدون تولید، بهبود سرعت ماشین و کاستن اشکالات کیفیتی از جمله این توصیه‌ها است.
از طرف دیگر به منظور افزایش اثر بخشی و نیز کاهش ضایعات ششگانه، اقداماتی باید به وسیله کارکنان بهره‌بردار صورت پذیرد که شامل موارد زیر است:
تمیزکاری ، روانکاری، آچارکشی، بررسی روزانه فرسایش، سرویس‌های ساده، بازرسی‌های دوره‌ای و تشخیص حالتهای غیرطبیعی از جمله اقداماتی است که کارکنان باید انجام دهند.

نتیجه‌گیری
جهت دستیابی به بهره‌برداری هر چه بهتر در نیروگاهها با استقرار تعمیرات بهره‌ور فراگیر، بعضی از توصیه‌ها به شرح زیر ارائه می‌شود
استقرار سیستم مشارکت کارکنان به صورت فراگیر در نیروگاه و ذخیره‌سازی، تجزیه و تحلیل سوابق تجهیزات به منظور تشخیص تجهیزاتی که دارای نواقص مزمن هستند و ریشه‌یابی علل بروز تکرار نواقص جزو توصیه‌های مزبور است.
ایجاد زمینه همکاری و تفاهم میان پرسنل تعمیرات و پرسنل بهره‌برداری، ارتقای سطح دانش و تخصص پرسنل بهره‌برداری به منظور کسب توانایی در انجام بعضی از فعالیتهای نگهداری و تعمیرات از قبیل: تمیزکاری، تعویض *****های هوا یا آب و ... نیز جزو این مسایل است.
برگزاری دوره‌های آموزشی برای تمامی کارکنان، شناسایی منابع بروز تلفات و ضایعات در نیروگاهها به ویژه ضایعات ششگانه مطرح شده و اتخاذ روشهای مناسب برای حذف آنها نیز باید انجام شود.
تعریف اهداف مورد انتظار از طرف مدیریت از قبیل: درصد قابل قبول خرابیها و درصد مورد انتظار توقف‌های ناخواسته واحد پس از استقرار سیستم و جلوگیری از فرسودگی تجهیزات با اجرای تنظیم فعالیتهای (P.M.) نیز باید به انجام برسد.