核电大型盾构机动态维保方式创新
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完成单位:三门核电有限公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-1-13
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
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一、项目背景
2017年4月,受国家核电发展战略方针的影响,三门核电有限公司二期取排水工程暂缓施工。该项目采用了4台外径7260mm的土压平衡盾构机,在暂缓施工通知发布时,4台盾构机已开始了加工工作,其中两台盾构机零部件已基本采购/加工完成并达到总装条件,另外两台盾构机大轴已订货,其他零部件已部分到货或加工。
盾构机属于大型精密设备,由于复工时间不明,盾构机零部件长时间放置可能导致失效、变形风险,且零部件散件保养维保费用高、维保难度大。若保养不当,将会对核电站的进度、费用控制产生重大影响。
二、主要做法
经咨询其他盾构机加工厂,此前从未遇到过盾构机长时间暂停拼装的案例。为此,三门核电有限公司针对盾构机长时间暂停加工时的维护保养特点,创新采用主要系统拼装后定期旋转运转的动态维保方式,并通过了专家会论证。
拼装状态:盾构机前盾和中盾完成拼装,刀盘暂不安装,即驱动系统、主推系统、螺旋机系统、拼装机系统等主要系统安装调试完成,确保盾构机可正常转动。
维保方案:每月转动维护3~4次;定期对各系统所涉及到的油品、零部件进行检查和监测,根据检查情况进行补充或更换。
三、功能效果
动态维保方式是对长期暂停拼装时的盾构机保养的一种创新,比传统散件维保方式经济性更好、风险更低。经过动态维保验证及日常检查,盾构机零部件未出现变形、锈蚀等问题,且节省了盾构机维保费用。
四、创新亮点
(一)转变思路,变“被动维保”为“主动维保”
以往的维保方式是在设备加工暂停时,对现有零部件进行散件状态逐一保养,因为停工所以才进行维保,属于传统的被动保养。在三门核电取排水项目中,由于盾构机迟早需要拼装完成并需在复工后投入使用,通过创新性地决定采用动态维保的方式,既推进了盾构机加工进度,又达到了维保目的,同时还节省了维保费用,可谓是一种主动向前的维保。
(二)化零为整,大型设备散件的集成化管理
盾构机属于大型且精密的设备,各类零部件上万个。在狭小、非完全封闭的加工车间内,无论是厂房设施硬件还是管理制度软件均达不到专业库房标准,零部件面临遗失、磕碰、受潮、锈蚀等一系列问题。
三门核电有限公司转变主动探索,将可组装的零件集成化形成单个部件,各个部件可根据需求进一步组装形成设备,达到化零为整、集成化的目的。成型设备占地面积小,并且设备实物、图纸标注、零部件清单三者可一一对应,方便查找和维保,在非专业库房的存放管理条件下尤为有效。
(三)科学分析,转动类设备的动态化维保
根据使用经验和设计标准,盾构机使用寿命长达10到15公里,其中主轴承的设计使用时间为10000小时到15000小时左右。三门核电二期取排水工程最长的一根隧道长度仅为1.325公里,远小于设计寿命;根据动态维保方案,动态维保三年转动所耗费时间也不到使用寿命的5%,完全处于盾构机使用寿命的可接受范围内。此动态维保方式可推广应用至转动类且精密的设备。
五、实施应用前后效果情况
实施前:盾构机若采用散件维保方式,维保费用高达835.0万元/年,并且仍然存在部件报废/失效风险。
实施后:在实施动态维保方案后,整体动态维保262.2万元/年,较散件维保节约572.8万元每年。经过15个月动态维保运行验证,盾构机运转情况正常,无出现锈蚀、变形、失效等问题。
六、推广价值及范围
鉴于目前国内地铁、公路、核电、火电等施工热潮的形势,盾构机将大量使用,动态维保方式存在广阔应用前景和借鉴意义;同时,针对零部件众多且精密的其他设备,此类维保方式也同样具有较高的参考价值。