ENGINEERING
GROUP

修复与继续服役

ACE 标志

ACE Engineering Group技术见解

设备更换延误时复核延期维修

更换延误会改变现有堆料机、取料机或装船机需要承担的服务任务。应根据当前状况、预期工作任务和修订后的交接日期,复核重要的延期维修项目。确认现有评估是否涵盖这些任务,以及任何必要干预能否在评估确定的时间窗口内完成。

本文提供一般技术信息。应用前,请针对您的机器寻求工程建议。阅读文章免责声明。

先明确延误带来的决策需求

假设一台装船机原计划在六个月后更换。根据一项要求开展针对性检查的评估,某处连接的维修已被推迟。现在,更换时间延至十二个月后。下一次大修停机安排在四个月后,而维修需要通行钢结构、临时支撑和预制构件。

业主需要确认继续运行至该次停机是否仍有依据,为保留维修选择应何时开始准备,以及修复后的连接随后需要承受什么工作任务。停机日期提供了一个计划机会。工程评估则用于确定该日期是否处于可接受的干预时间窗口内。

明确替换设备何时能够接替工作

应采用替换设备能够可靠提供所需服务的日期。纳入调试、保护功能测试、产量爬坡,以及现有设备必须保留作为备用的任何时段。明确该时段内的运行和停放条件。西澳大利亚州的设备实务规范包含依据设计技术要求进行调试和重新投运检查的内容。[1]

如果交接日期仍不确定,应以一个可信的较晚日期检验维修策略,并设定复核触发条件。并非必然需要增加实体维修工作,现有评估可能已涵盖这一变化。图1展示的是维修范围可能增加的一种情况,并非预测每次延误都需要哪些工作。

延长服务期内的维修范围概念图,是否增加工作取决于证据
打开原尺寸示意图图1。更长的服务需求可能改变维修范围。阶梯仅为概念表达,其高度和时间位置不代表实测工作量、成本、损伤发展、剩余寿命或安全运行期限。该图并未规定必须在交接日期实施哪些工作。

核实现有评估涵盖的范围

查找原始评估、缺陷及维修历史、检测记录和使用条件。明确已评估的构件和失效机理、允许的工作任务、运行限制及所需检查。核实已安装设备的配置是否仍与评估一致,包括既往维修、增设设备和残留物料。

日期变化并不自动意味着需要建立新的结构模型。应确认哪些假设仍然有效,并在依赖延长期限前评估重要缺口。针对反复延期,应按原始依据复核,并考虑不同延期事项之间的相互影响。昆士兰州的矿业指导支持开展基准状况审查、按风险确定维修优先次序,以及依据损伤和失效机理确定检查间隔。[2]

核实现有评估是否涵盖修订后服务需求的决策流程
打开原尺寸示意图图2。根据现有评估复核修订后的服务需求。解决重要缺口并明确临时响应措施。继续运行必须有依据,可能需要限制运行或退出使用。

将延长时间转化为工作任务和劣化需求

确定与受影响细部有关的运行小时数、启动次数,以及变幅、回转、行走或挖掘动作。纳入为追回产量而提高设备利用率的情况,以及物料载荷的变化。只有明确处理吨数与局部循环载荷之间的关系时,吨数才可用于疲劳评估。

日历时间的影响需要单独考虑。设备闲置时腐蚀仍可能继续,更长的备用期也可能引入不同的停放或季节性风条件。应评估相关机理。对所有计算统一采用一个时间倍数,可能遗漏控制工况。

确保检查能够支持决策

明确检查了哪些区域、哪些部位被遮挡、采用了什么方法,以及该方法能够发现并确定尺寸的损伤类型。记录覆盖范围、可达性和方法局限。责任工程师和检测专家需要确认结果能否支持拟议的延期。未经检查的区域不能被视为状况良好的证据。

西澳大利亚州第274号事故报告记录了一台固定输送式堆料机在关键构件腐蚀后于2019年2月倒塌的事故。促成原因包括检查和维护不足、物料积聚以及结构区域无法接近。报告建议提供检查通道,并在胜任人员规定的期限内完成维修。报告并未将设备更换延误列为原因。[3]

论证有足够时间发现劣化并采取行动

在监测条件下延期,必须有可信机会在状况变得不可接受之前发现劣化并完成保护措施。应考虑劣化进展、检测能力、报告、工程复核,以及限制运行、隔离设备或维修所需的时间。劣化和响应两方面的不确定性都应纳入。

对于已知裂纹,针对该缺陷的评估应涵盖尺寸及尺寸测定不确定性、载荷、剩余承载能力、可信的扩展情况和检查能力。任何检查间隔都应根据该评估确定。仅凭名义疲劳寿命不能确定安全延期时长。这些属于工程评估考虑事项,所引用的矿业通告并未规定裂纹验收限值。

从发现劣化到报告、决策和保护行动的概念流程
打开原尺寸示意图图3。响应包括有效检测、报告、决策和行动。不能保证在下一次检查时发现问题。示意图未按比例绘制,也未规定任何检查间隔或安全延期时长。

如果关键区域无法得到充分检查,缩短检查间隔并不能解决证据不足。当预警时间无法获得论证支持时,应重新评估维修、限制运行或退出使用的方案。任何受限运行同样需要充分的工程依据。

在重复维修前查明损伤复发的原因

损伤复发时,应核实此前维修是否达到了预期服务期限,并调查复发原因。西澳大利亚州第124号矿山安全通告将无效焊接维修及未解决根本原因列为完整性问题。[4] 应论证下一次维修的细节、执行方式、预期工作任务,以及临时使用的任何限制。

准备能够落实的维修方案

维修预测用于识别可能的支出。可执行的工作范围则需要明确细节、通行条件、吊装、临时支撑、材料、顺序和验收要求。新南威尔士州输煤设施检查计划涵盖堆料机和取料机,发现了结构维修在优先排序、任务分配、计划安排和验证方面的不足。[5] 应将每项重要发现转化为能够在评估期限内完成的工作。

检查拆卸和顶升期间的平衡及载荷传递,包括承受临时载荷的保留钢结构状况。昆士兰州的指导将维护载荷和构件拆除列为损伤机理。[2] 应验证各阶段的支撑,并通过规定的隔离和约束布置控制重力及储存能量。[1]

工程设计、采购、制作、通行条件、维修与恢复使用之间的依赖关系
打开原尺寸示意图图4。维修准备和执行中的依赖关系示例。在有依据的情况下,部分准备工作可以并行开展。应确认实际顺序、停检点和应急安排;箭头表示依赖关系,并非持续时间。

应从评估确定的干预时间窗口倒排执行、进场、制作、采购和工程工作。对于延误后无法追回的每项活动,确定最迟承诺日期。预留不确定性。如果错过某项承诺日期,应重新评估计划干预是否仍可实现,以及需要采取什么运行响应。

保留维修方案的可实施性并验证已完成工作

增加人员未必能缩短受通行条件、吊装、焊接顺序或检验停检点限制的工作。应预留隐蔽损伤的应对安排,指定工程联系人,并制定可实施的应急方案。在装船机示例中,可能需要一边收集支持运行至四个月后停机的证据,一边开始准备。为准备工作提供资金只是保留一个选择,并不授权继续运行。

开始工作前,应明确恢复使用所需的检查、测试和批准。验证受影响的保护设定以及最终支撑布置。记录竣工配置、已接受偏差和仍需遵守的运行条件。西澳大利亚州的设备实务规范涉及改装设备测试,以及依据设计技术要求重新投运。[1] 确认维修涵盖所需的剩余工作任务。

检查相互影响的延期事项及有依据的方案

当重要延期事项共用传力路径、降低冗余、依赖同一保护系统或争用维修资源时,应联合复核。只有每个方案都具有充分工程依据时,才比较监测下继续运行、维修、构件更换和退出使用。

应比较完整的干预工作。一处小型焊接维修可能需要大量拆卸和临时工程。共用通行设施可减少重复工作,但每项任务仍需要有依据的细节和顺序。

应使用现场记录和明确的停机情景,与运营及财务团队共同确定产量影响。考虑库存料堆、替代设备和可追回的产量。将名义处理能力乘以销售价格可能夸大后果。应确定损失的产出,以及该决策实际改变的成本。

记录触发条件和所需响应

记录运行依据、下一次证据更新时间、维修承诺日期和干预时间窗口。工程师制定技术条件,业主分配决策权限和资源,运营团队实施控制措施。新南威尔士州一项覆盖2024至2026年的评估建议,将结构缺陷纳入现场管理系统,并传达维修、改装和通行限制信息。[6]

变化情况所需响应需要更新的证据
交接日期或工作任务变化确认现有依据是否涵盖这些变化,或评估重要缺口。进度计划、状况和工作任务
检测遗漏或不充分采取已明确的临时响应措施并解决证据缺口。覆盖范围、检测能力和可达性
劣化超过已评估的状况实施已明确的限制运行或退出使用措施,并进行复核。可比测量数据和载荷
准备工作或停机计划延误重新评估可实现的干预时间窗口及运行响应。未完成工作和剩余准备时间
延期事项相互影响评估对承载能力、保护和响应的综合影响。共用传力路径、控制措施和资源

如果继续运行所需的某项条件不再满足,应实施已明确的临时响应措施。当运行无法获得依据支持时,应让设备退出使用并控制暴露风险,等待评估。正在开展复核并不能成为继续使用的理由。西澳大利亚州矿业指导要求,在结构强度或可靠性不足时立即采取保护措施。[4]

将工程依据与实施计划结合

在装船机示例中,应确认现有证据是否支持运行至四个月后的停机,并及早落实所需安排,以完成任何必要维修。如果任一条件无法满足,就应修改运行计划。确认已完成的维修涵盖直至交接及任何备用时段的服务需求。

ACE可评估更换延误的结构影响,明确支持决策所需的证据、维修范围和技术条件,并与相关专业人员协调机械及控制方面的依赖关系。

参考资料及相关阅读

[1] Work Health and Safety Commission, Western Australia (2022). Managing risks of plant in the workplace. Code of practice, foreword and sections 3.2, 3.4–3.6 and 4.5. 查看来源

[2] Resources Safety & Health Queensland (2022). Integrity of Structures at Mineral Mines and Quarries. Bulletin 202, version 1, 10 June 2022. Key Issues and Additional Guidance. 查看来源

[3] Department of Mines, Industry Regulation and Safety, Western Australia (2019). Structural failure of fixed conveyor stacker. Mines Safety Significant Incident Report 274, 18 March 2019, pp. 1–2. 查看来源

[4] Department of Mines and Petroleum, Western Australia (2015). Structural safety of buildings, plant and other structures. Mines Safety Bulletin 124, 16 September 2015, pp. 2–5. 查看来源

[5] NSW Resources Regulator (2017). Consolidated report — Structural integrity of coal handling and preparation plants. November 2017, pp. 4–5 and 22. 查看来源

[6] NSW Resources Regulator (2026). Report — Coal — Structural collapse or failure — September 2024 to March 2026. Recommendations section. 查看来源

工程支持

讨论您的修复计划。

联系 ACE,说明机械、拟议工作或观察到的问题、现有资料及时间要求。

讨论您的修复计划

继续了解

更多 ACE 技术见解。

登记您对后续工程文章及不定期研讨会邀请的兴趣。

登记接收后续资讯 ↗