石油化工企業(yè)設備完整性管理分析

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摘要：設備的長周期、可靠經(jīng)濟運行是石油化工企業(yè)發(fā)展的基礎，通過開展完整性管理評級、完整性體系建設、完整性技術應用、完整性信息化建設等工作，對設備進行系統(tǒng)的、動態(tài)的、基于風險的全生命周期管理，為確保設備設施資產(chǎn)本質安全、提質增效、貢獻價值提供了有力保障。

關鍵詞：石油化工；完整性管理；基于風險

1完整性管理建設背景

石油化工企業(yè)屬于典型的設備設施重資產(chǎn)單位，設備、裝置的長周期、可靠經(jīng)濟運行是企業(yè)發(fā)展的基礎。石油化工企產(chǎn)品和工藝流程相對固定，受生產(chǎn)能力的限制，只有滿負荷長周期運行，企業(yè)才能降低成本，在市場上具有競爭實力。并且，石油化工企生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境具有高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、連續(xù)生產(chǎn)的特點，裝置生產(chǎn)工藝技術復雜，反應介質物料危險，設備運行條件苛刻，個別事故會迅速影響全局，進而突發(fā)災難性事故[1-2]。對設備設施進行系統(tǒng)、動態(tài)、基于風險的全生命周期管理，通過管理優(yōu)化和技術提升，確保設備設施經(jīng)濟可靠，實現(xiàn)管理目標和可持續(xù)發(fā)展。通過開展設備設施完整性管理工作，可有效管控風險，提高效率，降低成本，實現(xiàn)設備設施保值增值及最大經(jīng)濟回報。在風險管理的基礎上，抓住主要風險，避免“過剩檢修”與“檢修不足或無效”，從而降低檢修成本，改進設備、系統(tǒng)的可靠性，在安全的基礎上，獲得最大效益，達到安全與經(jīng)濟的統(tǒng)一，如圖1所示。

2完整性管理評級

基于相關標準規(guī)范要求，結合石油化工企業(yè)設備設施完整性管理的業(yè)務特點、國內外設備設施完整性管理經(jīng)驗，中海油安全技術服務有限公司開發(fā)了設備設施完整性管理評級工具。通過應用評級工具，確定現(xiàn)有設備設施完整性管理水平，量化評價完整性管理現(xiàn)狀，完整性管理評級如圖2所示。完整性評級采用現(xiàn)場調研方式開展，主要通過與不同層級職能人員面對面溝通、詢問、資料驗證、現(xiàn)場考察等方式開展調研及管理溝通實施。摸清公司設備設施管理現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)目前設備設施完整性管理過程中存在的主要問題，有針對性地進行優(yōu)化和持續(xù)改進，提高公司設備設施完整性的管理水平。

3完整性管理體系建設

建立一套具有規(guī)范性、權威性和科學性的可執(zhí)行、可操作和可遵循的管理技術文件。通過建立完整性管理體系文件來表達明確的要求和信息，使管理和工作人員目標一致，統(tǒng)一行動，實現(xiàn)完整性管理活動目標。將完整性管理納入公司相關職能部門的業(yè)務流程，使完整性管理工作各階段、各部門之間無縫銜接。完整性管理體系建設過程如圖3所示。在對標與差距分析的基礎上，開展體系建設工作。對標發(fā)現(xiàn)的不符合項和部分符合項，需要新增或修訂相關體系文件來滿足完整性管理要素要求。圖4為某企業(yè)體系對標結果。在體系對標基礎上，策劃體系文件清單，開展體系文件編制。以風險管理為例，管理文件中明確各部門職責、明確風險管理流程、建立公司設備風險管理接受準則、制定風險管理策略、要求。企業(yè)根據(jù)風險管理要求開展設備風險管理工作，對設備風險進行動態(tài)管理。實施設備設施完整性管理審核是促進公司管理持續(xù)改進的過程，定期開展完整性體系審核工作，根據(jù)完整性審核結果，掌握企業(yè)設備設施完整性管理水平，尋找管理的不足，明確完整性管理改進方向，實現(xiàn)PDCA閉環(huán)管理。

4完整性技術應用

基于風險的管理是設備完整性管理的核心思想，完整性管理工作圍繞降低設備風險，保障設備長周期運行，為企業(yè)創(chuàng)造核心價值為宗旨展開的。在風險管理的基礎上，抓住主要風險，避免“過剩檢修”與“檢修不足”，從而優(yōu)化檢修成本，改進設備、系統(tǒng)的可靠性，在安全的基礎上，獲得最大效益，達到安全與經(jīng)濟的統(tǒng)一。利用RCM、RBI、SIL等基于風險的管理方法，控制設備中高風險，實現(xiàn)設備設施安全經(jīng)濟可靠。充分發(fā)揮基于狀態(tài)的預防性維修和基于時間的預防性維修的優(yōu)點，采用有針對性的管理和技術措施，避免重大事故的發(fā)生或非計劃性停車。將狀態(tài)監(jiān)測/檢測系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)等有機的結合，通過流程整合業(yè)務，形成完整的基于風險及可靠性的設備檢維修策略制定方法和機制，如圖5所示。

4.1基于風險的管理方法應用

基于風險的管理是設備完整性管理的核心思想，設備管理工作都是圍繞著降低設備風險，保障設備長周期運行，為企業(yè)創(chuàng)造核心價值為宗旨展開的。根據(jù)設備類型不同，分別采用不同的技術方法，如圖6所示。某企業(yè)對全廠主生產(chǎn)裝置進行了基于風險的檢驗(RBI)工作。通過對裝置的腐蝕定性分析，明確了裝置的重點腐蝕部位及腐蝕機理。同時對裝置范圍內容器與管道進行風險計算，得到裝置風險分布情況與統(tǒng)計結果，如圖7所示。通過此次RBI工作，建立了靜設備風險分布臺賬，明確了不同風險等級靜設備的維護策略：明確了宏觀檢查、射線檢測或超聲檢測方法的適用范圍及適用設備名稱；明確了需要定期抽樣進行壁厚測定的設備及管線部位，優(yōu)化了測厚點、檢驗周期。

4.2基于狀態(tài)的維修策略應用

應用在線的設備運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并利用設備巡檢系統(tǒng)對設備運行狀態(tài)信息掌控進行補充，對設備進行全方位的狀態(tài)監(jiān)督。通過狀態(tài)監(jiān)測手段掌握設備運行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)故障，避免惡性事故發(fā)生以及預測故障的發(fā)展趨勢，如圖8所示。根據(jù)頻譜分析等技術方法，確定設備故障原因、故障部位，從而根據(jù)實際情況制定視情況維修任務，有針對性地確定維修內容、維修級別、維修標準等，合理安排預防性維護工作。例如通過對機泵進行實時振動監(jiān)測，若出現(xiàn)振幅出現(xiàn)異常，進行異常狀態(tài)分析和重點跟蹤，并進行故障診斷分析，找出故障根源，進行及時的預防性維修，如圖9所示。通過潤滑油液監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對潤滑油的實時監(jiān)測，掌握油品溫度、黏度等關鍵指標數(shù)據(jù)，如有異常，及時發(fā)現(xiàn)，及時更換，及時調節(jié)。通過腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)、腐蝕探針監(jiān)測系統(tǒng)，掌握實時的設備腐蝕狀況，密切關注監(jiān)測設備腐蝕速率情況，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取措施，將損失降到最低值。

4.3基于時間的維修策略應用

基于時間的設備檢維修策略是預防性維修的重要部分。周期性的預防性維修可以排除潛在缺陷，減少設備故障停機次數(shù)。設備維修周期的確定主觀上基于經(jīng)驗豐富的設備專家的維修經(jīng)驗判斷給出，客觀上建立設備管理系統(tǒng)建立設備故障數(shù)據(jù)庫，依托成熟數(shù)據(jù)采集與分析技術，總結設備故障周期，不斷優(yōu)化修正間隔時間，最終確定基于時間的檢維修策略。以軸承為例，通過建立與設備主數(shù)據(jù)關聯(lián)的軸承數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)預設的理論運行壽命、軸承累計運行時間、軸承剩余運行時間，系統(tǒng)自動提前預警(1個月)提示，以便組織對重要設備軸承的計劃檢修。如果一般設備軸承運行狀況良好，可經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測保證軸承安全可靠運行，直到軸承出現(xiàn)異常時進行檢修。在數(shù)據(jù)庫中記錄中可詳細查詢部門、單元軸承的狀態(tài)情況，如運行時間、設備位號等信息，如圖10所示。

5完整性信息化建設

設備設施完整性管理信息系統(tǒng)是設備設施完整性管理的重要支撐工具，也是完整性管理成果展現(xiàn)的重要手段。結合本身對于完整性管理實際需求，應用完整性管理專業(yè)技術，開發(fā)出一套適應自身業(yè)務特點、符合自身發(fā)展需要的設備設施完整性管理信息系統(tǒng)。以“工業(yè)大數(shù)據(jù)”技術為依托，構建集“管理、技術、經(jīng)濟”于一體的信息化設備管理平臺。系統(tǒng)總體框架如圖11所示。系統(tǒng)包括“管理完整性”“技術完整性”“經(jīng)濟完整性”“全生命周期”“系統(tǒng)管理”五大模塊，實現(xiàn)設備運行風險管控、異常預警、維修管理等業(yè)務需求，為設備完整性管理提供支持。系統(tǒng)首頁如圖12所示。通過設備完整性管理信息化技術應用，一線操作人員能夠從數(shù)據(jù)采集匯總的工作中抽出多的時間思考如何更好地處理現(xiàn)場的問題。專業(yè)工程師能夠有精力考慮如何更好的提升設備運行的安全、長周期運行。管理層從解決日常戰(zhàn)術問題中解脫出來，更多時間來思考企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。充分借助信息化手段提升公司設備管理工作質量和效率，為保障設備安全平穩(wěn)運行提供強有力的支持。

6結語

基于完整性的管理思想，從企業(yè)的實際出發(fā)，結合國內外設備完整性管理良好經(jīng)驗和做法，塑造符合石油化工產(chǎn)業(yè)自身特點的設備完整性管理模式。通過開展設備設施完整性管理，確保設備設施安全、穩(wěn)定、長周期、經(jīng)濟運行，實現(xiàn)設備管理創(chuàng)新降本，為企業(yè)實現(xiàn)效率和效益的提升貢獻設備設施管理的價值。

參考文獻：

[1]劉義．機械完整性管理過程安全管理的重要因素[J].勞動保護，2013(3):102-103.

[2]牟善軍，姜春明.過程安全與設備完整性管理技術[J].安全健康和環(huán)境，2016,6(8):2-5.

作者：石帥 胡軍 夏向陽 單位：中海油安全技術服務有限公司