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基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法的研究与应用

周军 白宏伟 李小杰
  
富网媒体号
2025年398期
大唐宝鸡热电厂 陕西省宝鸡市 721000

摘要:随着城市集中供热规模的不断扩大,热网补偿器作为吸收管道热胀冷缩的关键设备,其运行可靠性直接影响供热系统的安全稳定。传统的定期更换或故障后更换模式存在资源浪费大、安全风险高等问题,难以满足现代供热企业精细化管理需求。在这样的背景下,基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法成为了当前关注的热点。本文针对基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法的应用价值进行了分析,探究了基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法的应用策略。

关键词:热网补偿器;风险评估;梯次更换;预防性维护;设备管理

引言

热网补偿器是城市供热管网系统的重要组成部分,这一设备主要是用于吸收在管道运行过程中因为温度变化而产生的热胀冷缩现象,进而保护管道系统免遭破坏。在城市供热管网系统中往往会使用到大量的补偿器,而补偿器的运行状态与系统整体的安全性和可靠性有着直接影响。但是由于补偿器长期都是处于特殊的环境下运行,容易受到交变应力的反复作用,使得补偿器很容易出现失效或泄露等故障问题。近些年来,随着互联网以及人工智能等技术的高速发展,在现阶段开展设备安全管理工作时能够运用好预测性维护技术做好设备的健康管理工作。而基于风险评估的设备管理理念在目前热网补偿器梯次更换管理领域中已经发挥出了良好的效果,对于提升供热企业的设备管理水平以及保障供热工作的稳定运行有着重要意义。

一、基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法的应用价值

1. 提升经济效益

基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法能够显著提升供热企业的经济效益。传统的补偿器更换往往采用“一刀切”的方式,要么全部更换,要么等到故障后被动更换,这两种方式都存在严重的资源浪费问题。通过建立起完善的风险评估模型能够对于系统中不同补偿器的健康状况以及运行过程中存在的风险进行等级划分,把补偿器按照风险高低进行分级分类管理,实施差异化的梯次更换策略。对分析发现的高风险补偿器进行优先更换,而中等风险的补偿器则进一步加强监测,并且根据实际情况制定更换计划。低风险的补偿器则保持正常的使用,进行定期的监测[1]。这种精细化的管理模式最大限度的发挥出了设备的使用价值,既可以避免出现过度维护而造成的浪费,同时也能够减少因为维护不足造成的安全隐患。

此外,通过使用梯次更换方法,还可以有效的减少设备故障问题而产生的经济损失。在传统的维护模式下,维护工作往往具有滞后性,大多都是发生了实际故障之后才去采取措施开展维护。然而这种突发性的故障不仅会导致需要支付许多的抢修维护费用,同时还有可能对于用户的正常生产生活产生不利影响,造成额外的损失。而通过做好预防性的梯次更换,能够有效的控制突发故障问题出现的概率,减少故障问题的经济损失。

2.提供更高的安全保障

基于风险评估的更换方法通过使用多维度的评价体系,能够提前的发现系统中存在的潜在安全隐患。这一评估方法在运用的过程中,充分的考虑到了补偿器的使用年限、运行环境、疲劳损失情况等多方面的风险因素,建立起了定量化的风险评估模型。通过这个评估模型,结合监测数据和历史运行数据,可以准确的预测补偿器剩余的使用寿命以及在使用过程中的失效概率。通过进行长期的持续健康监测和风险评估工作,能够及时的发现补偿器中波纹管的裂纹扩展状况以及支撑结构变形等早期的故障征兆[2]。对于识别出的高风险设备则可以立即进行更换处置,进而提前的将安全隐患扼杀在萌芽状态。此外,通过这一方法的应用,还可以帮助运维人员在开展日常管理工作时,准确的、及时地定位到高风险区域并且制定针对性的应急预案。这种主动式的安全管理模式不仅保护了设备资产,更保障了供热管网系统整体的安全稳定运行,具有较高的社会效益。

二、基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法的应用策略

1. 构建完善技术框架

为了最大限度的发挥出基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法的应用价值,那么就必须构建起完善的技术框架。在系统中必须建立起完善的补偿器状态监测系统,通过布置振动传感器和腐蚀监测装置等设备,对于补偿器的运行状态进行全方位的监测和感知[3]。同时,技术人员还需开发基于大数据分析和机器学习的风险评估算法,将补偿器运行过程中的各项关键因素进行综合分析,建立起长期的健康状态监测评估模型和补偿器失效风险预测模型。

在进行监测系统建设的过程中,还应当做到对于关键部分进行全覆盖,一般部分重点检测的工作原则。对于使用年限较长、存在较多历史故障的补偿器,应当通过在线监测装置进行24 小时的不间断监测,并且借助物联网技术将监测数据传输至数据中心,以此建立起补偿器的数字化孪生模型,进而实现补偿器运行状况的可视化管理。此外,在进行风险评估算法开发的过程中,必须充分的考虑到补偿器运行时的失效机理特点。通过机器学习算法对大量的历史数据进行训练,建立起故障特征识别模型。

2. 完善管理体系

要想成功实施基于风险评估的梯次更换方法,还需进一步的完善现有的管理体系。在管理团队中,应当设立专门的设备资产管理团队负责管理工作,同时明确好团队中不同工作人员的各自职责权限,确保在开展工作时都能够严格的按照有关技术规范做好职责范围内的工作。同时还需制定标准化的工作流程,包括数据采集过程中的规范性管理以及风险评估标准等,确保管理工作各环节的规范和统一。

在组织架构方面,应当建立起由主要领导牵头的管理委员会。在管理委员会下设技术评估小组、现场检测小组以及施工小组三个专业小组。技术评估组主要负责风险评估模型的开发与维护工作,现场监测组主要负责做好监测设备的安装、调试以及强化数据采集质量的控制等。而施工小组则负责制定更换方案以及做好施工组织的协调工作。各个小组应当定期的召开会议做好信息的共享,协同决策,进而提升管理工作的质量[4]。

此外,在制度建设方面,需要建立健全的管理制度体系。制定《补偿器风险评估管理办法》,明确评估周期、评估方法、结果应用等关键要素;编制《补偿器状态监测技术规程》,统一监测设备选型、安装要求、数据标准;完善《补偿器更换施工规范》,规范施工工艺、质量标准、安全措施。通过制度化、标准化管理,确保梯次更换工作的有序推进。

三、结语

基于风险评估的热网补偿器梯次更换方法是供热行业设备管理模式的重要创新,将传统的经验管理转变为科学的量化管理,实现了安全性与经济性的最佳平衡。通过构建“监测-评估-决策”的技术框架和完善的管理体系,该方法能够精准识别设备风险、优化更换决策、提升管理效率。展望未来,随着人工智能、数字孪生等新技术的不断发展,热网补偿器的风险评估将更加智能化、精准化。建议供热企业积极拥抱新技术,加大研发投入,推动管理模式持续创新。同时,行业应加强交流合作,制定统一的技术标准和评价规范,推动梯次更换方法的规模化应用。只有不断完善技术手段、优化管理机制,才能真正实现热网补偿器的全生命周期优化管理,为城市供热系统的安全稳定运行提供坚实保障,为建设智慧供热、绿色供热贡献力量。

参考文献

[1]王磊.热风炉大中修后波纹补偿器损坏原因调查[J].安徽冶金科技职业学院学报,2021,31(01):20-22.

[2]牟春华,寇水潮,兀鹏越,乔磊,居文平.基于多传感器的热网补偿器泄 漏预警监测系统[J].热力发电,2017,46(12):80-86.

[3]李程.热力管网中补偿器与支架位置优化的研究[D].北京建筑大学,2017.

[4]张华玲.关于蒸汽热网管道中旋转式补偿器的应用分析[J].化工管理,2016,(10):197.

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