Forum for generatorer 18. og 19. september 2007 Ingeniørenes Hus, Oslo Strategier for vedlikehold og oppgraderinger Eivind Solvang
Innhold EBL SyDK-6: Verdiskapende vedlikehold innen kraftproduksjon Strategirelaterte aktiviteter i SyDK-6 Beslutningsstøttemodeller/-verktøy Arbeidsmetoder Strategier for å møte framtidige (ukjent) utfordringer (scenarier) Kompetanse
SyDK-6: Verdiskapende vedlikehold innen kraftproduksjon EBL Kompetanse er prosjekteier SINTEF Energiforskning er utfører Varighet: 2006-2010 Deltakere EBL Kompetanse Agder Energi Produksjon Akershus Kraft BKK Produksjon E-CO Vannkraft EB Kraftproduksjon Eidsiva Vannkraft Hafslund Hydro Olje og Energi Lyse Produksjon Nord-Trøndelag Everk Otra Kraft Sira-Kvina kraftselskap Skagerak Energi Statkraft Energi Sunnhordland kraftlag Tafjord Kraftproduksjon Deltakere forts. Trondheim Energiverk Kraft TrønderEnergi Kraft Østfold Energi Produksjon Alstom Norway GE Energy SN Power Invest ELFORSK E.ON Vattenkraft Fortum Generation Vattenfall Vattenkraft Skellefteå Kraft Jämtkraft Sollefteåforsens AB Karlstads Energi Öresundskraft
Delprosjekter - planlagte resultater Beste praksis vedlikehold (DP1) Metoder, indikatorer, kriterier og styringsverktøy for beste praksis vedlikehold og rehabilitering Eksempler på resultatrettet anvendelse Levetidskurver for vedlikeholdsstyring (DP2) Levetidskurver for kritiske komponenter i kraftverk Programvareprodukt for oppdatering av levetidsdata og estimering av sviktsannsynlighet basert på ekspertvurderinger, tilstandsdata og driftserfaringer Vedlikehold mot 2030 (DP3) Scenarier for vedlikehold og rehabilitering mot 2030 Ideer og løsninger for å møte framtidige tekniske, organisatoriske og forretningsmessige utfordringer 2 PhDer (dr.ing.) innen sviktmodellering Etterutdanningskurs (EVU), prosjektinterne kurs, brukerforum, artikler/paper
Beslutningsstøttemodeller World Class Maintenance modell for kraftselskaper Lønnsomhetsmodell for vedlikehold Modell på kraftverk- / aggregat- / komponentnivå Prosjektanalysemodell (tiltaks-) Økonomisk analyse Nåverdianalyse av kostnader og inntekter innenfor en analyseperiode Kvalitativ analyse Flermåls beslutningsanalyse (FMBA) Svikt- / levetidsmodell for komponenter Modell for optimal timing av prosjekter
World Class Maintenance Kriterier, indikatorer Lista flyttes hele tiden opp??? Mål, strategi, planlegging Type vedlikehold Beslutningsgrunnlag Analyser Datagrunnlag Ressurser Kompetanse Gjennomføring Resultater Økonomi, effektivitet Sikkerhet Ytre miljø Evaluering / forbedring Framtidig risiko Teknisk tilstand Økonomi, ressurser Kompetanse
Lønnsomhetsmodell for vedlikehold Vedlikehold Forebyggende vedlikehold Korrigerende vedlikehold C Tilstandskontroll (feil) A Tidsfastsatt B Tilstandsbasert D Forutsett E Uforutsett Fornyelse F Utskifting G Modifikasjon
Lønnsomhetsmodell for vedlikehold Registrering av kostnader og inntekter Entydighet Sporbarhet (koding) I henhold til internasjonal terminologi Presentasjon av kostnadshistorikk/-statistikk for kraftverk Type vedlikehold Type utstyr Kjøremønster Spesielle påkjenninger Analyse av vedlikeholdspraksis/-strategi Innsats (kostnader) Virkning (inntekter)
Prosjektanalysemodell Behov Prosjekter Behov Nåverdianalyse Inntekter Økt virkningsgrad / produksjonsevne Økt tilgjengelighet som følge av redusert sviktsannsynlighet Utsettelse av framtidige kostnader Kostnader Ressursbruk forbundet med tiltaket Utilgjengelighet under tiltaket Vedlikeholdsintroduserte feil Økonomiske Kvalitative vurderinger vurderinger Totalvurdering Prioritering og og beslutning Personsikkerhet eget personell Sikkerhet for 3. person Ytre miljø Omdømme
Svikt- / levetidsmodell Normal påkjenning Teknisk tilstand Tiltak Akutt påkjenning Svikt Barrierer / konsekvensreduserende tiltak Uønsket hendelse Fysisk konsekvens av aktuell svikt P(hendelse) = P(svikt) P(hendelse svikt)
Sannsynlighet for svikt/hendelse Svikt Oljekjøler for transformator Initierende hendelse Oppdages lekkasjen? Eksplosjon/ brann? Slukkes brannen? Skade kun på trafo? Resultat av hendelsen (utfall) Uønsket hendelse Ja Vann i olje/isolasjon 0,6 0,12 Lekkasje Ja Skadet trafo av vann i 0,1 0,0064 trafoolje Ja 0,2 0,8 Ja Havarert trafo 0,3 0,0173 Nei Nei 0,4 0,9 Nei Havarert trafo m.m. 0,7 0,0403 Nei Vann i olje/isolasjon 0,2 0,016
Levetidskurver for vedlikeholdsstyring Teknisk tilstand Gjelder for en gitt sviktmekanisme og gitte påkjenninger TC 1 TC 2 TC 3 Tiltak Svikt TC 4 TC 5 Idriftsettelse, rehabilitering, etc. T 1 T 2 T 3 T 4 Tid [år] Sannsynlighet For svikt
Levetidskurver for vedlikeholdsstyring Tilstandsdata + Ekspertvurderinger + Driftshistorikk/ statistikk Teknisk tilstand TC 1 TC 2 TC 3 Svikt Håndbøker for tilstandsfastlegging TC 4 TC 5 T 1 T 2 T 3 T 4 Idriftsettelse, rehabilitering, etc. Tid [år]
Ekspertvurderinger for generator
Statorvikling / Kortslutning mellom delledere/ledere i flervindingsspole
Sviktsannsynlighet ny vikling, E(T)=28 år
Case: G1 i stasjon XXX Kraftselskapet vurderer å skifte statorviklingen i G1 Idriftssatt i 1964 (alder 43 år) Spole der dellederne ikke er transponert i sporet (ikke Roebel) Bakgrunn Havari på statorvikling i G2 (lik G1) i 1998 (alderen var da 33 år) Selskapet er usikker på tilstanden til G1, planer om termofotografering Erfaringer fra andre viklinger av samme type Stasjon YYY: Tilsvarende skade reparert i 1999 (tålte ikke sp.prøve) Stasjon ZZZ: Vikling fra 1963, omviklet i 1989, havari i 2005 Andre generatorer? Vi har gjennomført en (enkel) analyse for å illustrere metodikken Basert på standard levetidskurve (ekspertvurdering) Økonomiske data fra kraftselskapet
Spørsmål mht vist case Historikk (mangler)? Feil, vedlikehold, tilstand, påkjenninger, etc. Tilstanden på gammel vikling i G2 like etter havariet (tilstandskarakter)? Tilstanden til viklingen i stasjon YYY som ble reparert i 1999? Hvorfor ulik levetid mellom case og ekspertvurdering? (43 vs 28 år)?
Sviktsannsynlighet gammel vikling, Teknisk tilstand = 3
Kostnader ved svikt Hendelse 11: Svikt i høylastperiode, 10 av 52 uker, snitt på 19 MW i 12 uker Hendelse 12: Svikt i lavlastperiode, 42 av 52 uker, snitt på 6 MW i 12 uker
Arbeidsmetoder
Revisjonsstans / Pit stop vedlikehold Hensikten er å redusere stopptiden gjennom: God forberedelse God planlegging Effektiv gjennomføring Systematisk evaluering Hva gjøres i andre bransjer? Hvordan kan metoden anvendes i vannkraftverk? Hva er potensialet? Teste / analysere reelle case Akershus Kraft EB Kraftproduksjon m.fl. Erfaringsutveksling og resultatspredning på temamøte
http://www.energy.sintef.no/prosjekt/vvk/