石油化工企業設備完整性管理分析

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摘要：設備的長周期、可靠經濟運行是石油化工企業發展的基礎，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，對設備進行系統的、動態的、基于風險的全生命周期管理，為確保設備設施資產本質安全、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

石油化工企業屬于典型的設備設施重資產單位，設備、裝置的長周期、可靠經濟運行是企業發展的基礎。石油化工企產品和工藝流程相對固定，受生產能力的限制，只有滿負荷長周期運行，企業才能降低成本，在市場上具有競爭實力。并且，石油化工企生產作業環境具有高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、連續生產的特點，裝置生產工藝技術復雜，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，進而突發災難性事故[1-2]。對設備設施進行系統、動態、基于風險的全生命周期管理，通過管理優化和技術提升，確保設備設施經濟可靠，實現管理目標和可持續發展。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，實現設備設施保值增值及最大經濟回報。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、系統的可靠性，在安全的基礎上，獲得最大效益，達到安全與經濟的統一，如圖1所示。

2完整性管理評級

基于相關標準規范要求，結合石油化工企業設備設施完整性管理的業務特點、國內外設備設施完整性管理經驗，中海油安全技術服務有限公司開發了設備設施完整性管理評級工具。通過應用評級工具，確定現有設備設施完整性管理水平，量化評價完整性管理現狀，完整性管理評級如圖2所示。完整性評級采用現場調研方式開展，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狀，發現目前設備設施完整性管理過程中存在的主要問題，有針對性地進行優化和持續改進，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

建立一套具有規范性、權威性和科學性的可執行、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，統一行動，實現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。對標發現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。企業根據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管理。實施設備設施完整性管理審核是促進公司管理持續改進的過程，定期開展完整性體系審核工作，根據完整性審核結果，掌握企業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PDCA閉環管理。

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，為企業創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”，從而優化檢修成本，改進設備、系統的可靠性，在安全的基礎上，獲得最大效益，達到安全與經濟的統一。利用RCM、RBI、SIL等基于風險的管理方法，控制設備中高風險，實現設備設施安全經濟可靠。充分發揮基于狀態的預防性維修和基于時間的預防性維修的優點，采用有針對性的管理和技術措施，避免重大事故的發生或非計劃性停車。將狀態監測/檢測系統、設備管理系統等有機的結合，通過流程整合業務，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，為企業創造核心價值為宗旨展開的。根據設備類型不同，分別采用不同的技術方法，如圖6所示。某企業對全廠主生產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，優化了測厚點、檢驗周期。

4.2基于狀態的維修策略應用

應用在線的設備運行狀態監測系統，并利用設備巡檢系統對設備運行狀態信息掌控進行補充，對設備進行全方位的狀態監督。通過狀態監測手段掌握設備運行狀態，提前發現故障，避免惡性事故發生以及預測故障的發展趨勢，如圖8所示。根據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測，若出現振幅出現異常，進行異常狀態分析和重點跟蹤，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。通過潤滑油液監測系統，實現對潤滑油的實時監測，掌握油品溫度、黏度等關鍵指標數據，如有異常，及時發現，及時更換，及時調節。通過腐蝕監測系統、腐蝕探針監測系統，掌握實時的設備腐蝕狀況，密切關注監測設備腐蝕速率情況，發現異常情況，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。設備維修周期的確定主觀上基于經驗豐富的設備專家的維修經驗判斷給出，客觀上建立設備管理系統建立設備故障數據庫，依托成熟數據采集與分析技術，總結設備故障周期，不斷優化修正間隔時間，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據關聯的軸承數據庫，根據系統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，可經狀態監測保證軸承安全可靠運行，直到軸承出現異常時進行檢修。在數據庫中記錄中可詳細查詢部門、單元軸承的狀態情況，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技術，開發出一套適應自身業務特點、符合自身發展需要的設備設施完整性管理信息系統。以“工業大數據”技術為依托，構建集“管理、技術、經濟”于一體的信息化設備管理平臺。系統總體框架如圖11所示。系統包括“管理完整性”“技術完整性”“經濟完整性”“全生命周期”“系統管理”五大模塊，實現設備運行風險管控、異常預警、維修管理等業務需求，為設備完整性管理提供支持。系統首頁如圖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據采集匯總的工作中抽出多的時間思考如何更好地處理現場的問題。專業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術問題中解脫出來，更多時間來思考企業發展戰略。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，從企業的實際出發，結合國內外設備完整性管理良好經驗和做法，塑造符合石油化工產業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、穩定、長周期、經濟運行，實現設備管理創新降本，為企業實現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