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加强设备科学管理 建设低碳绿色水厂

发布日期:2016-08-01    来源:《上海设备管理》      点击数:22306

        一、公司概况

       青草沙原水厂是上海青草沙原水系统陆域工程的泵站运维管理单位,于2010年6月建成投产,下辖五号沟、金海和筹建中的南汇北泵站。其中五号沟泵站是大型枢纽型泵站,供水规模堪称亚洲第一,负责向严桥、金海、凌桥三条支线的下游13家自来水厂输送青草沙水源地的优质原水,日供水规模达708万立方米。全厂目前在册员工94名,职工队伍构成以80后青年为主体,约占全厂的60%,全厂80%以上的员工具有大专以上学历和各类技术职称。
       全厂拥有一座目前上海水务行业最高电压等级的110kV变电站和二座35kV变电站,6台主变压器最大容量40MVA,各类高低压配电柜上百台套;24台大型立式高扬程混流机泵、16台离心泵、6台大功率循环冷却水泵,分别采用日本荏原、日立、酉岛、中国凯士比公司产品,这也是原水供应中最重要的生产设备。其配套高压大电机单机容量最大4800kW最小280kW;有30多台套的各类变频调速装置和软起启动设备分别采用美国AB、Benshaw、德国Siemens、日本东芝三菱、丹麦TMEIC、以色列丹佛斯等产品, 7根出厂水总管直径最大3.6m、最小1.6m。此外还配备许多在线水质监测系统,并在五号沟泵站设有应急高池管路补压系统和新增设了粉炭投加装置,以应对突发生产事件。大型变频混流泵等设备长期工作在频繁变化的工况中,存在较大的运行风险。加强对上述设备的监管,掌握设备运行状况变化趋势,及时有效地进行预防性维护对提高生产效率,保持设备良好状态、减少运行中的隐患和风险,具有非常重要的意义。
       二、依靠技术进步,不断提高节能减排水平
       青草沙原水厂自全面投运迄今,已经安全运行2000多天,累计供应原水量达74.25亿立方米,为保障上海城市安全运营发挥了应有的作用。原水生产主要依靠大量设备的安全可靠协同运行才能保证,其生产成本的构成主要是电耗、设备折旧、设备维修、人工成本。其中最大的变动成本就是电耗,我厂每年仅电费成本就达近2亿元,而电耗最大负载为各类高低压大型电机。由于对外供水工况的波动和变化,因此我厂大量采用各种类型的大中型中压变频调速装置近30台套,作为企业低碳生产和节能减排的主要手段。这些装置的应用不但满足了企业对外供水的各类工艺和工况变化要求,还为企业节约了大量的电能消耗。
       例如:2014年我厂实施了严桥和凌桥支线软启动机泵改造为软启动-变频双模互为备用模式,此项设备改造一方面实现机泵运行的科学调度和最优工况运行,同时2015年全厂电基数较上年同期下降了10.3%,减少用电2100万千瓦时,动力费用直接下降1680万元,较好地践行了绿色、节能的设备管理理念。今年根据公司计划,我厂还将新增2台套的大功率中压变频器改造,进一步提高和巩固企业节能减排的成效。
       另外,我厂遵循安全运行、绿色维修的管理理念,从2013年起先后构建了水泵机组设备健康状况评估系统和110kV变电站设备健康状况评估系统。通过分布于机泵、大电机、高低压开关柜、变压器、变频器柜等设备内的1500多个智能传感器运用,对水泵机组的震动、摆度、温度,高压电气设备六氟化硫气体绝缘的微水、局放、泄漏、温度、湿度和操动机构的物理特征量等信息进行在线监测,其意义是获取诸多常规人力巡检所涉及不到的许多设备隐患信息,并运用数学模型分析的方法对大量的监测数据进行自动统计和分析诊断,再以可视化的数据图形和颜色直观显示,使各类设备的健康状况一目了然,并得出综合评价结果和故障诊断意见。这些系统的建立,为设备从传统的周期性计划维修向设备状态维修转变打下坚实基础,防止过度维修对设备的损害和人力财力方面的浪费,也为我厂的科学维保和大修提供了决策依据。此项改造不但全方位保障了全厂主体生产设备的运行安全,每年还为企业节约了上百万元维修费用。
       此外,在节水方面我厂也取得了非常明显的效果。AB变频器机组循环冷却水系统采用原水为媒介的冷水机组,不但确保了变频机组冷却水恒温恒压要求,增强了冷却效果,还在水电消耗方面都有明显的下降;西门子变频器机组室内环境控制采用原水为媒介的水冷空调,降温效果显著,运行效率比以前的常规组合空调提高近30%,并且保养、维修成本较常规组合空调明显下降;主机泵润滑水管道末端试点加装动态流量控制阀,在确保满足机泵橡胶轴承润滑条件的同时,大大降低润滑水的耗损量。据测算,全面改造后将为全厂每月节约近4万吨清水,折合人民币约20万元,全年节水效果非常可观。
       另外,我厂还开展了五号沟无尘环保绿色泵房试点工作,将设备运行环境管理纳入设备基础管理范畴。从水泵大厂房到变频器等电气设备工作场所全面实施降尘防霾改造,既改善了各类设备的运行环境,提高设备运行的可靠性,降低了设备的维保工作量,同时也减轻了生产设备和场所的保洁工作量,减员降本增效效果也十分明显。
       展望未来,原水公司今后在优化一网调度、原水水库和江边风能发电利用、原水大型泵房屋顶光伏发电、原水厂房建筑等暖通水源热泵技术的应用等方面都具有得天独厚的优势,这也是原水公司今后低碳生产,绿色维修的潜力所在。
       三、推行精细化管理,以信息化助力设备现代化管理
       我厂在全面落实设备管理相关标准,做好安全生产和设备维护的同时,结合原水公司“六化”理念,在全厂开展了生产设备现场的“六化”管理建设,即:安全制度规范化、安全设施标准化、现场布置条理化、设备材料定置化、上岗行为规范化、环境面貌最优化,是原水公司推进企业精细化管理、促进企业安全生产的重要举措。实践经验告诉我们,从细节入手、抓好生产设备现场的标准管理不但是构建本质型安全企业的必要条件,同时还是减轻劳动强度、提高工作效率和效益的有效方法。因此,厂内按照行业和公司相关规范标准,通过对机泵设备、管路阀门、电器设备、巡检通道平台等进行标志标色,强化对员工进入生产区域时的引导、提示,告知、警示等。此外,我厂还运用科技手段与管理理念相结合的方式,进一步丰富“六化”的内涵,为醒目地提示现场设备运行及生产场所的状态,在主机泵、就地控制柜以及变频器室、软启动室等增设了状态指示灯和液控阀危险区域人员出入警示灯,以提高巡检效率,快速引导工作人员准确就位,确保区域工作人员安全。当前公司正以大力推进OHSAS建设为契机,践行原水公司精细化管理、规范化运作的理念,进一步完善生产现场的规范化标准化管理,打造原水品牌。 
       面对全厂点多面广纷繁复杂的设备系统和精简的人员结构,传统的设备运维管理模式已经很难适应。因此在上级公司的支持指导帮助下,我厂运用传统+科技的手段率先开展了一系列的设备运维管理改革和技术应用创新,力求借助现代科技的手段,助力企业的设备管理和安全运行。2013年原水公司积极引入“物联网”科技管理的理念,并在青草沙原水厂开展试点建设,通过近几年的不懈努力,历经规划设计、布点敷线、界面开发等环节,目前厂内RFID和生产专用WIFI二张基础网络基本覆盖全厂,实现了感知层与应用层的信息交互。在应用方面,针对厂内的设备设施、安全防范、人员状况实时监控管理体系基本确立,涉及生产安全、设备管控等、人员管理等方方面面。目前全厂已有10多种类的智能化管控平台投入使用,在实际工作中发挥了积极的作用, 
       应用实例1:在设备基础台账管理上,通过自主开发,构建了基于EXCEL服务器适合企业自身特点的设备运维网络化管控平台,其内容涉及设备、运行、巡检、维修、计划、物资、成本、人员、培训、应急抢修等设备管理的各个方面。细化分类到各个相关数据联动,可提供单机单类数据、故障类别等多元化查询模式,具有便利实用和经济高效等特点。
       应用实例2:在厂内移动手持机业务管控APP开发应用方面,由NFC电子标签+固定端+移动端+服务器端构成的管控系统,目前已经实现了全厂重要生产数据查询、EXCEL服务器待办事宜查询审阅、厂内设备视频远程巡视查看等功能。同时正在拓展至移动电子工单应用中,规范了建单、审核、确认、实施、监护、验收、结单等全程各环节网络化监管并记录工单流程执行的每个环节。
       应用实例3:水质危化品管理系统—利用电子标签、电子称量、读卡器、指纹锁等电子设备,对水质化验危险品的入库领用全过程实施监控,实现了水质危化品智能信息化管理,确保了危险化学品的安全使用。
       另外,厂内还根据人员精简、设备繁多的特点,从自身角度出发,自主设计定制了主体生产设备远程巡检系统、主泵机组的应急操控系统、生产应急事件一键短信报警系统、员工岗前规范警示系统等,在投运后经多次实战应用证明大大缩减了恢复供水的时间,为保障上海城市安全供水发挥了积极的作用。
       作者:贾建明   单位:上海城投原水有限公司