نگهداري، تعميرات نيروگاهها و اصول مربوط به آن از ديدگاه علمي- تخصصي
توليد و نيروگاه :
مقاله: نگهداري، تعميرات نيروگاهها و اصول مربوط به آن از ديدگاه علمي- تخصصي
تعميرات اساسي در صنعت برق كشور به ويژه در نيروگاهها از اهميت خاصي برخوردار است. از سوي ديگر در صنعت برق بحث چگونگي از بين بردن ضايعات در توليد و يا بهره‌گيري مجدد از آنها نيز مطرح است. در مقاله زير كه به وسيله مهندس معصومه لاجوردي كارشناس شركت مهندسين دانشمند اصفهان به رشته تحرير درآمده است راهكارهاي حذف ضايعات در توليد، موضوع نگهداري و تعميرات و ... مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.
در چند دهة گذشته، فلسفة نگهداري و تعميرات بتدريج تغيير كرد و روشهاي تعميراتي داراي تغيير و تحولات زيادي شده است، به طوري كه در صنعت برق و به ويژه در نيروگاهها، دارا بودن يك سيستم مناسب نگهداري و تعميرات همگام با توسعه و افزايش حجم واحدها در حال فزوني است.
وجود يك سيستم نگهداري و تعميرات از آن جهت الزامي است كه كنترل مستمر و اطلاع كامل از اوضاع و نحوة عملكرد واحدهاي عملياتي و تأسيساتي وابسته و سرويسهاي لازم را امكان پذير مي‌سازد.
در حال حاضر شركتها و نيز واحدهاي تعميراتي در نيروگاهها، امر نگهداري و تعميرات را بر عهده داشته و نوعي تفكيك نيروي كار در صنعت برق مشاهده مي‌شود.
تعريف نگهداري و تعميرات
براساس تعريف استاندارد DIN ،نگهداري وتعميرات عبارت است از: تمامي فعاليتهاي انجام شده در جهت حفاظت يا اعادة وضع يك جزء و يا كل سيستم موجود، به طوري كه نگهداري و تعميرات صحيح ، افزايش ارزشها ي زير را در برداشته باشد:
1- افزايش كارآيي و بهره‌وري
2- افزايش ايمني كار و محصول
3- افزايش طول عمر دستگاهها و تجهيزات و جلوگيري از فرسودگي آنها
4- كاهش ساعات توقف كار
5- كاهش هزينه‌هاي بهره‌برداري
6- كاهش مصرف قطعات يدكي
7- پيش‌بيني ميزان و زمان مصرف قطعات
8- بازسازي مصرف مجدد قطعات
9- تأمين كيفيت مناسب كار يا محصول توليدي
هدف تعميرات (Maintenance Target)
هدف تعميرات عبارت است از : طولاني كردن عمر كارخانه با حداقل هزينه و بيشترين بهره‌وري (طول عمر از زمان نصب ماشين‌آلات در طول زمان توليد تعريف مي‌شود.)
وظايف‌تعميرات (Maintenance Responsibility)
جهت دستيابي به هدف ذكر شده سه وظيفة عمده به شرح زير بر عهدة تعميرات قرار مي‌گيرد:
1- تنظيم و بهينه‌سازي
2- جلوگيري از استهلاك
3- موقع بازسازي و جايگزيني
انواع تعميرات
انواع تعميرات مطابق دياگرام نشان داده مي‌شود كه شامل موارد زير است:
1) تعميرات اصلاحي (روتين): اين تعميرات شامل نقايص جزئي و غيرقابل پيش‌بيني بوده كه در زمان بهره‌برداري عادي قابل رفع است و در صورت نياز به توقف اجراي كار در رديف تعميرات دوره‌اي قرار مي‌گيرد و توسط پيمانكار انجام مي‌شود. كاركنان مورد نياز در اين بخش با توجه به آمار درخواستهاي تعميرات نيروگاهها بيش از 10 نفر در دوره‌هاي كارشناسي و تكنسيني نيستند.
2) تعميرات ادواري: از اين تعميرات مي‌توان تا برقراري كامل سيستم به صورت هوشمند استفاده كرد. اين تعميرات براساس دستورالعملهاي سازنده و تجربيات نيروگاه به صورت دوره‌اي در زمان بهره برداري عادي و يا توقف واحد انجام مي‌شود. اين سيستم براي سهولت برنامه‌ريزي و كنترل ، قابل مكانيزه شدن است. كاركنان مورد نياز در اين بخش براساس ماهيت كار تعيين مي‌شود.
3) تعميرات هوشمند: در اين تعميرات با استفاده از سيستمهاي مانيتورينگ و سيستمهاي تحليل‌كننده، رفتار ماشين تحت نظارت مداوم قرار گرفته و در صورت نزديكي به محدودة غيرمجاز بهره‌برداري، هشدار و سپس فرمان توقف صادر خواهد شد. كاركنان مورد نياز اين بخش كمتر از نوع ادواري است.
روشهاي نگهداري و تعميرات
در طي چند دهة اخير راهكارهاي گوناگوني در زمينه بهبود و ارتقاء نت مورد استفاده قرار گرفته است كه در ادامه ، اهم آنها به اختصار مورد بررسي قرار خواهد گرفت:
تعميرات اضطراري (رفع خرابي): در اين نگرش كه در دهة 1930 مطرح بود بر ايجاد سيستمهاي با تخصص بالد و آماده نگهداشتن آنها براي رفع نواقص ايجاد شده در تجهيزات استوار بود و تمام هم گروه تعميراتي بر اين بود كه از يك طرف تجهيزات و ماشين آلات از كار افتاده را تعمير كرده و به بهره‌برداري برسانند و از طرف ديگرابزار مورد نياز براي انجام كار را به طور صحيح پيش‌بيني كند.
نگهداري و تعميرات پيشگيرانه: اين روش شامل تمامي اقدامات و خدماتي است كه توسط كاركنان جهت حفظ و نگهداري سيستم با تجهيزات از نظر ايمني و افزايش قابليت از طريق بازديدها و بازرسي‌هاي سيستماتيك، كشف و پيدا كردن اشكالات، روغنكاري، تميزكاري و تعميرات دوره‌اي با زمانهاي ثابت از پيش تعيين شده انجام مي‌پذيرد و شامل مواد زير است:
بازرسي‌هاي فني كه شامل موارد زير است:
ارائه سرويس مانند : تنظيم، روغنكاري و تميزكاري
تعويض قطعات قبل از ايجاد فرسودگي در آنها
تعمير كلي تجهيزات در فواصل زماني مشخص
تعميرات پيشگيرانه بر اساس شرايط فني
در روش تعميرات پيشگيرانه بر مبناي بروز علائم ، خرابي‌هاي مهم در يك دستگاه كه توسط ايجاد تغييرات در پارامتر كنترل‌كننده دستگاه؛ شرايط و يا عملكرد آن مشخص مي‌شود، مورد عمل قرار مي‌گيرد، همچنين نتايج حاصل از يك تغيير قابل اندازه‌گيري به طور دائمي يا دوره‌اي صورت مي‌پذيرد. كنترل شرايط كاركرد دستگاه براي برنامه‌ريزي نگهداري و تعميرات در دو وضعيت در حين كار و در زمان توقف دستگاه انجام مي‌شود كه در زير به بعضي از روشهاي مربوط به هر دو حالت اشاره مي‌شود:
برخي از روشهاي كنترل در حين كار كه شامل كنترل درجه حرارت توسط ترمومترها، ترموكوپلها، ترموستاتها و ...، كنترل روغن، ارتعاش و صدا است.
برخي از روشهاي كنترل در زمان توقف دستگاه نيز شامل: روشهاي سمعي و بصري توسط بروسكوپها، اينتروسكوپها، تارهاي نوري، انجام تستهاي غيرمخرب به منظور رديابي تركها و تعميرات با مركزيت قابليت اطمينان (R.C.M.) است.
(Reliability Centered Maintenace)
كاربرد اين روش به هنگام در معرض خطر قرارگرفتن سلامتي و ايمني عمومي، مخصوصاً در صنايع هواپيمايي، تأسيسات هسته‌اي، مخازن نفت، ميدانهاي نفتي و واحدهاي توليد شيميايي است و در آن به مقدار زياد از تكنيكهاي آماري و رياضي براي پيشگويي قابليت اطمينان استفاده مي‌شود.
در اين روش هدف اصلي حفظ قابليت اطمينان تجهيزات در حداكثر مقدار خود توأم با اقتصادي كردن دوره عمر كل كارخانه بوده و فعاليتهاي نگهداري و تعميرات به صورت پيشگيرانه و با استفاده از سه شيوة ذيل صورت مي‌پذيرد.
تعويض بعضي از قطعات قبل از ايجاد نقص و بروز اشكال در وظايف آنها در طي دوره‌هاي زماني معين از بهره‌برداري از پيش تعيين شده
Hard Time Replacement (H.T.R.)
نگهداري و تعميرات تجهيزات كه بروز نقص در آنها در آينده براساس بازرسي‌هاي دوره‌اي و ارزيابي نتايج از قبل قابل تشخيص است
Preventive Maintenance (P.M.)
نظارت مداوم بر وضعيت كاركرد تجهيزات براي تشخيص عيوب آني آنها قبل از بروز نقص در آنها و جلوگيري از وقوع عيب
Condition Monitoring (C.M.)
تعميرات جامع بهره‌ور (T.P.M.)
(Total Productive Maintenance)
اين روش در برگيرندة مفهوم نويني براي نگهداري و تعميرات واحدها و تجهيزات است و تلفيق دقيقي از مفاهيم و راهكارهاي بهبود بهره‌وري است.
لفظ فراگير در عبارت نگهداري و تعميرات بهره‌ور فراگير درسه حوزة زير قابل تعريف است :
اين سه حوزه اثر بخشي فراگير (توسعة راندمان)، پيشگيري فراگير (اجراي نگهداري و تعميرات پيشگيرانه جامع (P.M.) ) و همكاري فراگير كه شامل انجام فعاليتهاي نگهداري و تعميرات به صورت مستقل توسط پرسنل بهره‌بردار است.)
در اين روش تعميرات روزانه معمولي، چك‌نمودها، تنظيم‌هاي كوچك و تعويض قطعات كوچك از وظايف بهره‌برداربوده وتعميرات اساسي و رفع نقص‌هاي كلي به وسيلة نيروي تعميراتي و با كمك بهره‌بردار انجام مي‌گيرد.
به طور كلي در روش نگهداري و تعميرات پيشگيرانه (P.M.) بر ايجاد يك سيستم برنامه‌ريزي نگهداري و تعميرات تأكيد مي‌شود، در صورتي كه در روش(T.P.M.) مفاهيم عميق‌تري در مورد بازنگري فعاليتهاي نگهداري و تعميرات، مشاركت، بهبود مستمر و بهبود شاخص ارزيابي اثربخشي تجهيزات مدنظر است.
مشكلات موجود نيروگاهها
با توجه به عدم برقراري سيستم نگهداري و تعميرات پيشگيرانه در اكثر نيروگاههاي كشور بجاست كه به برخي از موانع موجود در راه استقرار (P.M.) در نيروگاهها اشاره شود:
عدم توجه و آشنايي مديران به اهميت و نقش فعاليتهاي تعميرات و نگهداري پيشگيرانه و عدم پشتيباني همه جانبه در زمينه پياده‌سازي سيستم از جمله مسايل است. همچنين درگير بودن مسوولان با مشكلات روزمره در مورد نقص‌هاي اضطراري، در اختيار نداشتن ابزارهاي مناسب و عدم وجود سيستم مناسب جهت تأمين بازخورهاي اطلاعاتي به منظور كمك به فعاليتهاي برنامه‌ريزي و سازماندهي و كنترل كارهاي تعميراتي از ديگر مشكلات موجود است.
ضمناً غالب بودن تفكر درمان به جاي پيشگيري در روحية كاركنان تعميراتي نبود انگيزه در كاركنان تعميراتي و عدم وجود سيستم ارزيابي و كارانه مناسب جزو مسايل به شمار مي‌آيد.
تفكر پرسنل تعميراتي نسبت به فعاليتهاي (P.M.) به عنوان كارهاي اضافي، ضعف عملكرد بخش مهندسي و برنامه‌ريزي براي تدوين و پيگيري كارها نيز از ديگر مشكلات را تشكيل مي‌دهد.
آشنانبودن كاركنان بهره‌برداري و مشاركت آنها در اجراي فعاليتهاي (P.M.)، كمبود و نبود منابع براي تهيه مستندات لازم و تعريف فعاليتها نيز جزو مسايل است.
اولويت‌بندي نكردن تجهيزات و فعاليتهاي تعريف شده و وجود مشكل زمانبندي در اجراي فعاليتها و عدم وجود يك سيستم مكانيزه متناسب با نيازهاي نيروگاهي در زمينه كمك به برنامه‌ريزي جزو ديگر مسايل است.
ضايعات ششگانه موجود در توليد و راهكارهاي حذف آنها
در برنامه‌ريزي نت بهره‌ور فراگير توجه خاصي به عيب‌يابي ضايعات، قبل از برنامه‌ريزي اجرايي نت وجود دارد. بروز بعضي از ضايعات به شرح زير باعث كاهش اثر بخشي سيستم مي‌شود.
اين ضايعات شامل خرابي‌هاي اضطراري، كاهش زمان كار مفيد ناشي از آماده‌سازي و تنظيم تجهيزات و كاهش زمان كار مفيد ناشي از كار بدون توليد و توقف‌هاي در ضمن كار است.
افت سرعت، ضايعات توليد و دوباره كاري و ضايعات راه‌اندازي از ديگر مسايل را در اين ارتباط تشكيل مي‌دهند.
كاهش ضايعات
به منظور كاهش اثرات ضايعات مزبور در اثر بخشي بايد به نحوة مقابله با معضلات مزبور توجه زياد كرد. به طور كل در يك سيستم ، معضلات به دو گروه اتفاقي و مزمن تقسيم مي‌شوند.
ضايعات اتفاقي به طور ناگهاني بروز كرده و شناسايي عوامل ايجاد آنها مشكل نيست و بازگشت سيستم به حالت اوليه به عنوان يك حركت اصلاحي مورد توجه است، اما ضايعات مزمن ناشي از نوعي شرايط زيانبار و مستمر است كه رفع آنها نيازمند تغيير اصولي در وضعيتها است. در بسياري از موارد معضلات مزمن از جمله عوامل ايجاد ضايعات ششگانه در توليد هستند و به دليل عادت سيستم به اين معضلات ، شناسايي و حذف آنها دشوار است.
بنابراين به منظور حذف ضايعات مزمن كه اثر بخشي سيستم را كاهش مي‌دهند، مي‌توان توصيه‌هايي را مدنظر داشت:
حذف خرابي‌هاي اضطراري، بهبود آماده‌سازي و تنظيم تعميرات، كاهش زمانهاي حركت بدون توليد، بهبود سرعت ماشين و كاستن اشكالات كيفيتي از جمله اين توصيه‌ها است.
از طرف ديگر به منظور افزايش اثر بخشي و نيز كاهش ضايعات ششگانه، اقداماتي بايد به وسيله كاركنان بهره‌بردار صورت پذيرد كه شامل موارد زير است:
تميزكاري ، روانكاري، آچاركشي، بررسي روزانه فرسايش، سرويسهاي ساده، بازرسي‌هاي دوره‌اي و تشخيص حالتهاي غيرطبيعي از جمله اقداماتي است كه كاركنان بايد انجام دهند.
نتيجه‌گيري
جهت دستيابي به بهره‌برداري هر چه بهتر در نيروگاهها با استقرار تعميرات بهره‌ور فراگير، بعضي از توصيه‌ها به شرح زير ارائه مي‌شود
استقرار سيستم مشاركت كاركنان به صورت فراگير در نيروگاه و ذخيره‌سازي، تجزيه و تحليل سوابق تجهيزات به منظور تشخيص تجهيزاتي كه داراي نواقص مزمن هستند و ريشه‌يابي علل بروز تكرار نواقص جزو توصيه‌هاي مزبور است.
ايجاد زمينه همكاري و تفاهم ميان پرسنل تعميرات و پرسنل بهره‌برداري، ارتقاي سطح دانش و تخصص پرسنل بهره‌برداري به منظور كسب توانايي در انجام بعضي از فعاليتهاي نگهداري و تعميرات از قبيل: تميزكاري، تعويض فيلترهاي هوا يا آب و ... نيز جزو اين مسايل است.
برگزاري دوره‌هاي آموزشي براي تمامي كاركنان، شناسايي منابع بروز تلفات و ضايعات در نيروگاهها به ويژه ضايعات ششگانه مطرح شده و اتخاذ روشهاي مناسب براي حذف آنها نيز بايد انجام شود.
تعريف اهداف مورد انتظار از طرف مديريت از قبيل: درصد قابل قبول خرابيها و درصد مورد انتظار توقف‌هاي ناخواسته واحد پس از استقرار سيستم و جلوگيري از فرسودگي تجهيزات با اجراي تنظيم فعاليتهاي (P.M.) نيز بايد به انجام برسد.
منابع :
1) معزي، رضا- نقش استانداردهاي تعميرات در برنامه‌ريزي و پيش‌بيني نيازها- اولين كنگره ملي نگهداري و تعميرات نت- دانشگاه صنعتي اصفهان- سال 1373
2) قلم‌چي، مصطفي- عوامل مؤثر در تعميرات مدفن نيروگاهها- ماهنامة علمي تخصصي صنعت برق- بهمن ماه سال 1380
3) خبازان، عبدالحميد- آشنايي با مباني و نحوة بكارگيري روش T.P.M. در نيروگاهها- سومين نشست تعمير و نگهداري و بهينه‌سازي (سمينار علمي- فني نيروگاهي) شركت برق منطقه‌اي اصفهان- ارديبهشت ماه سال 1382
پیک برق
بانک مقالات مهندسی برق
