HÅNDBOK - FELLES, INNLEDNING

1 Komponentbeskrivelse

Kapitlet gir en kort beskrivelse av det aktuelle anleggets oppbygging og virkemåte. Kapitlet beskriver også noe av bakgrunnen for konstruksjon og bruk av de enkelte komponenter. Beskrivelsen er basert på typiske norske anlegg.

2 Skadetyper

Kapitlet gir en kort beskrivelse av de mest forekommende skadetypene for de enkelte komponentene i anlegget. For hver av skadetypene vil følgende punkter bli diskutert:

• Årsaker
• Mulige konsekvenser
• Prøvemetode for påvisning [Utsagnskraft]
• Påvisning

Når en skade (primærskade) har oppstått, leder denne ofte til andre skader; såkalte følgeskader (sekundærskader). På grunn av den konstruksjonsmessige sammenhengen vil dette kunne innebære at enkelte av skadetypene kan være både primær- og sekundærskade ovenfor andre skadetyper.

Målemetodene for påvisning av skadetyper er nærmere beskrevet i Kapittel 3. I dette kapitlet angis bare hvilken målemetode som kan benyttes og dennes utsagnskraft. Med en målemetodes utsagnskraft forståes metodens evne/egnethet til å påvise skaden. På denne måten kan brukeren finne ut hvor pålitelig konklusjonen er når en mulig tilstandsendring er observert, og om det er nødvendig med andre målemetoder for å få en entydig påvisning. Målemetodens utsagnskraft deles generelt inn i tre kategorier i form av bokstavkodene A, B og C som vist i Tabell 1.

I tabellene over ulike skadetyper er de aktuelle målemetodene satt opp i prioritert rekkefølge ut fra blant annet metodens utsagnskraft. Andre faktorer som spiller inn vil f.eks. være om målemetoden er enkel å utføre.

3 Målemetoder

Kapitlet gir en beskrivelse av de ulike målemetodene som kan benyttes for overvåking og diagnostisering av anleggets tilstand. Begrepet målemetode benyttes både for inspeksjoner og direkte målinger. De målemetodene som er beskrevet i håndbøkene vil i første rekke være metoder som ikke krever for mye spesialutstyr, og som kan utføres av kraftverkspersonell.

Resultatene fra den enkelte måling skal resultere i en klassifisert indikasjon på tilstanden. Det har vist seg hensiktsmessig med en klassifisering av måleresultatene til en karakter på en skala fra 1 til 4. Disse 4 karakternivåene gir en tallfesting av tilstand for de tilstandskontrollene som er basert på en subjektiv vurdering. For slike kontroller benyttes karakterverdien som et mål på tilstanden, og endring over tid vurderes på grunnlag av denne karakteren. For kontroller hvor tilstandsparametre måles direkte benyttes karakterene kun for å bedømme tilstanden. For å følge utviklingen over tid benyttes den målte størrelsen direkte. Tabell 2 viser hva karakterene generelt står for, og hva de innebærer av tiltak.

Det presiseres imidlertid at de kriteriene som er gitt i håndbøkene ikke er absolutte, men kun veiledende. Kriterier for klassifisering av måleresultatene vil kunne variere noe fra anlegg til anlegg avhengig av komponenttype, størrelse, materialer, osv. Det enkelte kraftselskap vil ofte selv ha erfaring for hva som er hensiktsmessige grenseverdier for egne anlegg.

Dette kapitlet gir bare kriteriene for karaktersetting. Det blir ikke tatt stilling til hvilke målinger som bør gjennomføres, eller med hvilke tidsintervall de bør utføres. Dette er beskrevet i Kapittel 4.

Ut fra de forskjellige måleverdiene er det knyttet bestemte handlinger. Dette blir nærmere beskrevet i Flytdiagrammer med tolkningskriterier.

Måleskjema for de enkelte målemetodene er gitt i Tilstandskontrollskjemaer.

4 Måleprogram

Gjennomføring av målingene er ofte både krevende og kostbar. Det er derfor viktig med en strategi for hvilke målinger som skal gjennomføres, og hvor ofte de bør utføres (måleintervall). Resultatet av denne strategien er et anbefalt måleprogram for overvåking og registrering av driftstilstanden til anlegget.

Et standard måleprogram består av et sett av målinger som utføres med konstante tidsintervaller. Dersom målingene ikke viser tegn til svekkelse, vil det ikke være nødvendig å foreta ytterligere målinger. Standard måleprogram representerer altså en minimumsløsning for vedlikeholdet. Dersom det imidlertid inntreffer avvikende måleresultater, f.eks. hvis det er indikasjoner på at tilstanden ikke er tilfredsstillende, vil det være aktuelt å iverksette tilleggsmålinger for å kunne bestemme tilstanden nærmere. Dette kommer nærmere frem av tolkningskriteriene. Tilleggsmålinger bør også gjennomføres dersom det foreligger mistanke om at feil kan ha oppstått etter spesielle påkjenninger.

Det viktigste kravet som stilles til et standard måleprogram er at det skal gi tilstrekkelig informasjon om anleggets tilstand med et minimum av målinger. Det bør også kunne gjennomføres uten for mye bruk av spesialister og spesialutstyr. I hovedsak skal det kunne utføres av kraftverkspersonell med det utstyr som normalt finnes i kraftverkene. Noen målemetoder er likevel relativt omfattende og krever dyrt måleutstyr. Det vil være her naturlig å bruke spesialister. Enkelte avanserte målemetoder forutsetter også at måleutstyr/sensorer er installert på forhånd (f.eks. PDA-målinger).

Det presiseres at de anbefalte tidsintervallene ikke er absolutte, men kun er veiledende. Tidsintervallene mellom målingene vil kunne variere noe fra anlegg til anlegg avhengig av komponenttype, størrelse, alder, osv. Det enkelte kraftselskap vil ofte selv ha erfaring for hva som er hensiktsmessige måleintervall for egne anlegg.

En viktig forutsetning ved bruk av tilstandskontroll i vedlikeholdsplanlegging er at omfanget av tilstandskontrollen tilpasses anleggets tilstand. Det betyr at hyppighet eller omfang av kontroll økes ved behov, for eksempel når sannsynlighet for feil øker, eller i perioder hvor konsekvens ved feil er store. Det betyr også at tilsvarende reduksjon gjøres i motsatte tilfeller.

Når omfang av kontroller skal vurderes, bør dette sees i sammenheng med planlegging av vedlikehold og rehabilitering. Optimalt tidspunkt for vedlikehold eller revisjon bestemmes gjerne av kostnadene ved vedlikehold på den ene siden og forventede kostnader ved manglende vedlikehold på den andre siden (virkningsgradsreduksjon, økt sannsynlighet for skade og driftsavbrudd, osv). Økt omfang av tilstandskontroll vil gi økte kontrollkostnader, men kan også gi reduserte vedlikeholdskostnader og reduserte produksjonstap ved at vedlikehold og revisjonsarbeid kan planlegges til gunstige tidspunkt. Både utgifts- og inntektssiden ved endret kontrollomfang inngår i vurderingen av optimalt vedlikeholdstidspunkt.

I vurdering av lønnsomheten ved å endre omfanget av tilstandskontrollen inngår alltid en vurdering av sannsynligheten for at skade oppstår, sannsynlighet for at tilstandskontroll vil avverge eller redusere skade, og en vurdering av forventet konsekvens ved slik skade. Sannsynlighet for skade kan sjelden tallfestes, og konsekvensen ved skade bestemmes ofte av tapt kraftproduksjon på grunn av uforutsett driftsstans, noe som er både anleggs- og tidsavhengig. Det må derfor oftest tas en skjønnsmessig vurdering av forventet tap pga skade, knyttet til for eksempel magasineringsmulighet, antall aggregat og produksjon pr aggregat.

Kostnader ved økte hydrauliske tap lar seg ofte måle og tallfeste. Ofte er også tapsutviklingen forutsigbar. Måling og vurdering av hydrauliske tap er inngående beskrevet i egne kapitler om tap i håndbøkene for Vannvei og Francisturbin.

I måleprogrammet for vannvei er det i tillegg angitt om målingene utføres under drift eller ved tom vannvei, og om det er nødvendig med dykker eller demontasje. Disse opplysningene er markert med et kryss i de respektive tabellene.

Når omfang av kontroll og målinger er fastlagt for et anlegg eller for en komponent, bør dette legges inn i kraftverkets rutiner for vedlikeholdsplanlegging.

5 Flytdiagrammer med tolkningskriterier

I Kapittel 3 er det for hver enkelt måling definert kriterier for vurdering av måleresultatene. Dette vedlegget inneholder flytdiagrammer som viser hvordan resultatene fra målingene med de ulike tilstandskontrollmetodene skal tolkes. Flytdiagrammene kan benyttes som et støtteverktøy for tolkning og bedømmelse av de kontrollene som utføres. Disse benyttes for å finne årsaken til et målt avvik, mest for målinger hvor årsaken til eventuelle avvik ikke er gitt entydig. For enkle komponenter med entydig skademønster benyttes disse skjemaene i liten grad.

Det er tatt utgangspunkt i standard måleprogram, og tolkningskriterier for målingene som inngår i dette er beskrevet. Tolkningskriteriene er et sett med regler som, anvendt på måleresultatene, stiller en diagnose knyttet til tilstanden til den aktuelle komponenten.

I tolkningen blir det, i tillegg til selve resultatet av den aktuelle målingen, benyttet informasjon som ligger i tidligere målinger. Dersom det er mulig og hensiktsmessig, benyttes også informasjon fra andre typer målinger. Når en måling gir en avvikende verdi, går det frem av tolkningskriteriene hvilke tiltak som skal gjennomføres. Tiltakene kan være å utføre vedlikehold, endre tidsintervallet i måleprogrammet, eller utføre tilleggsmålinger.

Tolkningskriteriene for en måling gjør bruk av informasjon ut over selve måleresultatet. For å gjøre kriteriene oversiktlige, er det er derfor nyttig å bruke flytdiagrammer som presentasjonsmåte.

I flytdiagrammene benyttes følgende symboler:

    ____
   |    |
   |____|

     /\
     \/

   ------>
     Ja

   ------>
     Nei

Det etterfølgende flytdiagrammet viser en generell beskrivelse av vedlikeholdsprosessen. Standard måleprogram og klassifiseringen av de enkelte måleresultatene er definert i egne kapittel. Tolkningskriteriene er representert ved beslutningene som inngår i dette diagrammet.

6 Tilstandskontrollskjemaer

Vedlegget inneholder tilstandkontrollskjema for registrering av de parametre som er nødvendig for en god vurdering av tilstanden basert på en måling eller en tilstandskontroll, samt registrering av resultater og relevant tilhørende informasjon.

Resultater fra de målinger og tilstandskontroller som utføres bør lagres på en måte som muliggjør oppfølging av utvikling over tid. Systemer for trending av tilstandsparametre er tilgjengelig i de fleste EDB-baserte vedlikeholdsadministrasjonssystemer.

Ved trending bør de mest beskrivende tilstandsparametrene velges ut. Avledede størrelser kan også med fordel benyttes i stedet for direkte målte størrelser dersom det øker forståelsen av endringene.

7 Skademekanismer

Komponentene i et vannkraftverk vil under drift kunne utsettes for ulike påkjenninger som kan føre til slitasje, og i enkelte tilfeller også til alvorlige skader. Disse påkjenningene vil i hovedsak være av mekanisk art. Skademekanismer gir en kort oppsummering av de mest aktuelle mekanismene som ligger til grunn for slitasje og skader.