石油化工企業(yè)設(shè)備完整性管理分析

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摘要：設(shè)備的長(zhǎng)周期、可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是石油化工企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，通過開展完整性管理評(píng)級(jí)、完整性體系建設(shè)、完整性技術(shù)應(yīng)用、完整性信息化建設(shè)等工作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的、基于風(fēng)險(xiǎn)的全生命周期管理，為確保設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)本質(zhì)安全、提質(zhì)增效、貢獻(xiàn)價(jià)值提供了有力保障。

關(guān)鍵詞：石油化工；完整性管理；基于風(fēng)險(xiǎn)

1完整性管理建設(shè)背景

石油化工企業(yè)屬于典型的設(shè)備設(shè)施重資產(chǎn)單位，設(shè)備、裝置的長(zhǎng)周期、可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。石油化工企產(chǎn)品和工藝流程相對(duì)固定，受生產(chǎn)能力的限制，只有滿負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)行，企業(yè)才能降低成本，在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)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(diǎn)，裝置生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜，反應(yīng)介質(zhì)物料危險(xiǎn)，設(shè)備運(yùn)行條件苛刻，個(gè)別事故會(huì)迅速影響全局，進(jìn)而突發(fā)災(zāi)難性事故[1-2]。對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)、基于風(fēng)險(xiǎn)的全生命周期管理，通過管理優(yōu)化和技術(shù)提升，確保設(shè)備設(shè)施經(jīng)濟(jì)可靠，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展。通過開展設(shè)備設(shè)施完整性管理工作，可有效管控風(fēng)險(xiǎn)，提高效率，降低成本，實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施保值增值及最大經(jīng)濟(jì)回報(bào)。在風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)上，抓住主要風(fēng)險(xiǎn)，避免“過剩檢修”與“檢修不足或無效”，從而降低檢修成本，改進(jìn)設(shè)備、系統(tǒng)的可靠性，在安全的基礎(chǔ)上，獲得最大效益，達(dá)到安全與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，如圖1所示。

2完整性管理評(píng)級(jí)

基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，結(jié)合石油化工企業(yè)設(shè)備設(shè)施完整性管理的業(yè)務(wù)特點(diǎn)、國內(nèi)外設(shè)備設(shè)施完整性管理經(jīng)驗(yàn)，中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司開發(fā)了設(shè)備設(shè)施完整性管理評(píng)級(jí)工具。通過應(yīng)用評(píng)級(jí)工具，確定現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施完整性管理水平，量化評(píng)價(jià)完整性管理現(xiàn)狀，完整性管理評(píng)級(jí)如圖2所示。完整性評(píng)級(jí)采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研方式開展，主要通過與不同層級(jí)職能人員面對(duì)面溝通、詢問、資料驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)考察等方式開展調(diào)研及管理溝通實(shí)施。摸清公司設(shè)備設(shè)施管理現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)目前設(shè)備設(shè)施完整性管理過程中存在的主要問題，有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化和持續(xù)改進(jìn)，提高公司設(shè)備設(shè)施完整性的管理水平。

3完整性管理體系建設(shè)

建立一套具有規(guī)范性、權(quán)威性和科學(xué)性的可執(zhí)行、可操作和可遵循的管理技術(shù)文件。通過建立完整性管理體系文件來表達(dá)明確的要求和信息，使管理和工作人員目標(biāo)一致，統(tǒng)一行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)完整性管理活動(dòng)目標(biāo)。將完整性管理納入公司相關(guān)職能部門的業(yè)務(wù)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(shè)過程如圖3所示。在對(duì)標(biāo)與差距分析的基礎(chǔ)上，開展體系建設(shè)工作。對(duì)標(biāo)發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng)和部分符合項(xiàng)，需要新增或修訂相關(guān)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(duì)標(biāo)結(jié)果。在體系對(duì)標(biāo)基礎(chǔ)上，策劃體系文件清單，開展體系文件編制。以風(fēng)險(xiǎn)管理為例，管理文件中明確各部門職責(zé)、明確風(fēng)險(xiǎn)管理流程、建立公司設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管理接受準(zhǔn)則、制定風(fēng)險(xiǎn)管理策略、要求。企業(yè)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)管理要求開展設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管理工作，對(duì)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。實(shí)施設(shè)備設(shè)施完整性管理審核是促進(jìn)公司管理持續(xù)改進(jìn)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(jié)果，掌握企業(yè)設(shè)備設(shè)施完整性管理水平，尋找管理的不足，明確完整性管理改進(jìn)方向，實(shí)現(xiàn)PDCA閉環(huán)管理。

4完整性技術(shù)應(yīng)用

基于風(fēng)險(xiǎn)的管理是設(shè)備完整性管理的核心思想，完整性管理工作圍繞降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，保障設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造核心價(jià)值為宗旨展開的。在風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)上，抓住主要風(fēng)險(xiǎn)，避免“過剩檢修”與“檢修不足”，從而優(yōu)化檢修成本，改進(jìn)設(shè)備、系統(tǒng)的可靠性，在安全的基礎(chǔ)上，獲得最大效益，達(dá)到安全與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。利用RCM、RBI、SIL等基于風(fēng)險(xiǎn)的管理方法，控制設(shè)備中高風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)可靠。充分發(fā)揮基于狀態(tài)的預(yù)防性維修和基于時(shí)間的預(yù)防性維修的優(yōu)點(diǎn)，采用有針對(duì)性的管理和技術(shù)措施，避免重大事故的發(fā)生或非計(jì)劃性停車。將狀態(tài)監(jiān)測(cè)/檢測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等有機(jī)的結(jié)合，通過流程整合業(yè)務(wù)，形成完整的基于風(fēng)險(xiǎn)及可靠性的設(shè)備檢維修策略制定方法和機(jī)制，如圖5所示。

4.1基于風(fēng)險(xiǎn)的管理方法應(yīng)用

基于風(fēng)險(xiǎn)的管理是設(shè)備完整性管理的核心思想，設(shè)備管理工作都是圍繞著降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，保障設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造核心價(jià)值為宗旨展開的。根據(jù)設(shè)備類型不同，分別采用不同的技術(shù)方法，如圖6所示。某企業(yè)對(duì)全廠主生產(chǎn)裝置進(jìn)行了基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)(RBI)工作。通過對(duì)裝置的腐蝕定性分析，明確了裝置的重點(diǎn)腐蝕部位及腐蝕機(jī)理。同時(shí)對(duì)裝置范圍內(nèi)容器與管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，得到裝置風(fēng)險(xiǎn)分布情況與統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如圖7所示。通過此次RBI工作，建立了靜設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分布臺(tái)賬，明確了不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)靜設(shè)備的維護(hù)策略：明確了宏觀檢查、射線檢測(cè)或超聲檢測(cè)方法的適用范圍及適用設(shè)備名稱；明確了需要定期抽樣進(jìn)行壁厚測(cè)定的設(shè)備及管線部位，優(yōu)化了測(cè)厚點(diǎn)、檢驗(yàn)周期。

4.2基于狀態(tài)的維修策略應(yīng)用

應(yīng)用在線的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并利用設(shè)備巡檢系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息掌控進(jìn)行補(bǔ)充，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位的狀態(tài)監(jiān)督。通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)故障，避免惡性事故發(fā)生以及預(yù)測(cè)故障的發(fā)展趨勢(shì)，如圖8所示。根據(jù)頻譜分析等技術(shù)方法，確定設(shè)備故障原因、故障部位，從而根據(jù)實(shí)際情況制定視情況維修任務(wù)，有針對(duì)性地確定維修內(nèi)容、維修級(jí)別、維修標(biāo)準(zhǔn)等，合理安排預(yù)防性維護(hù)工作。例如通過對(duì)機(jī)泵進(jìn)行實(shí)時(shí)振動(dòng)監(jiān)測(cè)，若出現(xiàn)振幅出現(xiàn)異常，進(jìn)行異常狀態(tài)分析和重點(diǎn)跟蹤，并進(jìn)行故障診斷分析，找出故障根源，進(jìn)行及時(shí)的預(yù)防性維修，如圖9所示。通過潤(rùn)滑油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)潤(rùn)滑油的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握油品溫度、黏度等關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，如有異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)更換，及時(shí)調(diào)節(jié)。通過腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、腐蝕探針監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，掌握實(shí)時(shí)的設(shè)備腐蝕狀況，密切關(guān)注監(jiān)測(cè)設(shè)備腐蝕速率情況，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)采取措施，將損失降到最低值。

4.3基于時(shí)間的維修策略應(yīng)用

基于時(shí)間的設(shè)備檢維修策略是預(yù)防性維修的重要部分。周期性的預(yù)防性維修可以排除潛在缺陷，減少設(shè)備故障停機(jī)次數(shù)。設(shè)備維修周期的確定主觀上基于經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備專家的維修經(jīng)驗(yàn)判斷給出，客觀上建立設(shè)備管理系統(tǒng)建立設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫，依托成熟數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)，總結(jié)設(shè)備故障周期，不斷優(yōu)化修正間隔時(shí)間，最終確定基于時(shí)間的檢維修策略。以軸承為例，通過建立與設(shè)備主數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的軸承數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的理論運(yùn)行壽命、軸承累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、軸承剩余運(yùn)行時(shí)間，系統(tǒng)自動(dòng)提前預(yù)警(1個(gè)月)提示，以便組織對(duì)重要設(shè)備軸承的計(jì)劃?rùn)z修。如果一般設(shè)備軸承運(yùn)行狀況良好，可經(jīng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)保證軸承安全可靠運(yùn)行，直到軸承出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行檢修。在數(shù)據(jù)庫中記錄中可詳細(xì)查詢部門、單元軸承的狀態(tài)情況，如運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備位號(hào)等信息，如圖10所示。

5完整性信息化建設(shè)

設(shè)備設(shè)施完整性管理信息系統(tǒng)是設(shè)備設(shè)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(jié)合本身對(duì)于完整性管理實(shí)際需求，應(yīng)用完整性管理專業(yè)技術(shù)，開發(fā)出一套適應(yīng)自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)、符合自身發(fā)展需要的設(shè)備設(shè)施完整性管理信息系統(tǒng)。以“工業(yè)大數(shù)據(jù)”技術(shù)為依托，構(gòu)建集“管理、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)”于一體的信息化設(shè)備管理平臺(tái)。系統(tǒng)總體框架如圖11所示。系統(tǒng)包括“管理完整性”“技術(shù)完整性”“經(jīng)濟(jì)完整性”“全生命周期”“系統(tǒng)管理”五大模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控、異常預(yù)警、維修管理等業(yè)務(wù)需求，為設(shè)備完整性管理提供支持。系統(tǒng)首頁如圖12所示。通過設(shè)備完整性管理信息化技術(shù)應(yīng)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(shí)間思考如何更好地處理現(xiàn)場(chǎng)的問題。專業(yè)工程師能夠有精力考慮如何更好的提升設(shè)備運(yùn)行的安全、長(zhǎng)周期運(yùn)行。管理層從解決日常戰(zhàn)術(shù)問題中解脫出來，更多時(shí)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(shè)備管理工作質(zhì)量和效率，為保障設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的支持。

6結(jié)語

基于完整性的管理思想，從企業(yè)的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)外設(shè)備完整性管理良好經(jīng)驗(yàn)和做法，塑造符合石油化工產(chǎn)業(yè)自身特點(diǎn)的設(shè)備完整性管理模式。通過開展設(shè)備設(shè)施完整性管理，確保設(shè)備設(shè)施安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理創(chuàng)新降本，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)效率和效益的提升貢獻(xiàn)設(shè)備設(shè)施管理的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2]牟善軍，姜春明.過程安全與設(shè)備完整性管理技術(shù)[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(shù)服務(wù)有限公司