石油化工企业设备完整性管理分析

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摘要：设备的长周期、可靠经济运行是石油化工企业发展的基础，通过开展完整性管理评级、完整性体系建设、完整性技术应用、完整性信息化建设等工作，对设备进行系统的、动态的、基于风险的全生命周期管理，为确保设备设施资产本质安全、提质增效、贡献价值提供了有力保障。

关键词：石油化工；完整性管理；基于风险

1完整性管理建设背景

石油化工企业属于典型的设备设施重资产单位，设备、装置的长周期、可靠经济运行是企业发展的基础。石油化工企产品和工艺流程相对固定，受生产能力的限制，只有满负荷长周期运行，企业才能降低成本，在市场上具有竞争实力。并且，石油化工企生产作业环境具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、连续生产的特点，装置生产工艺技术复杂，反应介质物料危险，设备运行条件苛刻，个别事故会迅速影响全局，进而突发灾难性事故[1-2]。对设备设施进行系统、动态、基于风险的全生命周期管理，通过管理优化和技术提升，确保设备设施经济可靠，实现管理目标和可持续发展。通过开展设备设施完整性管理工作，可有效管控风险，提高效率，降低成本，实现设备设施保值增值及最大经济回报。在风险管理的基础上，抓住主要风险，避免“过剩检修”与“检修不足或无效”，从而降低检修成本，改进设备、系统的可靠性，在安全的基础上，获得最大效益，达到安全与经济的统一，如图1所示。

2完整性管理评级

基于相关标准规范要求，结合石油化工企业设备设施完整性管理的业务特点、国内外设备设施完整性管理经验，中海油安全技术服务有限公司开发了设备设施完整性管理评级工具。通过应用评级工具，确定现有设备设施完整性管理水平，量化评价完整性管理现状，完整性管理评级如图2所示。完整性评级采用现场调研方式开展，主要通过与不同层级职能人员面对面沟通、询问、资料验证、现场考察等方式开展调研及管理沟通实施。摸清公司设备设施管理现状，发现目前设备设施完整性管理过程中存在的主要问题，有针对性地进行优化和持续改进，提高公司设备设施完整性的管理水平。

3完整性管理体系建设

建立一套具有规范性、权威性和科学性的可执行、可操作和可遵循的管理技术文件。通过建立完整性管理体系文件来表达明确的要求和信息，使管理和工作人员目标一致，统一行动，实现完整性管理活动目标。将完整性管理纳入公司相关职能部门的业务流程，使完整性管理工作各阶段、各部门之间无缝衔接。完整性管理体系建设过程如图3所示。在对标与差距分析的基础上，开展体系建设工作。对标发现的不符合项和部分符合项，需要新增或修订相关体系文件来满足完整性管理要素要求。图4为某企业体系对标结果。在体系对标基础上，策划体系文件清单，开展体系文件编制。以风险管理为例，管理文件中明确各部门职责、明确风险管理流程、建立公司设备风险管理接受准则、制定风险管理策略、要求。企业根据风险管理要求开展设备风险管理工作，对设备风险进行动态管理。实施设备设施完整性管理审核是促进公司管理持续改进的过程，定期开展完整性体系审核工作，根据完整性审核结果，掌握企业设备设施完整性管理水平，寻找管理的不足，明确完整性管理改进方向，实现PDCA闭环管理。

4完整性技术应用

基于风险的管理是设备完整性管理的核心思想，完整性管理工作围绕降低设备风险，保障设备长周期运行，为企业创造核心价值为宗旨展开的。在风险管理的基础上，抓住主要风险，避免“过剩检修”与“检修不足”，从而优化检修成本，改进设备、系统的可靠性，在安全的基础上，获得最大效益，达到安全与经济的统一。利用RCM、RBI、SIL等基于风险的管理方法，控制设备中高风险，实现设备设施安全经济可靠。充分发挥基于状态的预防性维修和基于时间的预防性维修的优点，采用有针对性的管理和技术措施，避免重大事故的发生或非计划性停车。将状态监测/检测系统、设备管理系统等有机的结合，通过流程整合业务，形成完整的基于风险及可靠性的设备检维修策略制定方法和机制，如图5所示。

4.1基于风险的管理方法应用

基于风险的管理是设备完整性管理的核心思想，设备管理工作都是围绕着降低设备风险，保障设备长周期运行，为企业创造核心价值为宗旨展开的。根据设备类型不同，分别采用不同的技术方法，如图6所示。某企业对全厂主生产装置进行了基于风险的检验(RBI)工作。通过对装置的腐蚀定性分析，明确了装置的重点腐蚀部位及腐蚀机理。同时对装置范围内容器与管道进行风险计算，得到装置风险分布情况与统计结果，如图7所示。通过此次RBI工作，建立了静设备风险分布台账，明确了不同风险等级静设备的维护策略：明确了宏观检查、射线检测或超声检测方法的适用范围及适用设备名称；明确了需要定期抽样进行壁厚测定的设备及管线部位，优化了测厚点、检验周期。

4.2基于状态的维修策略应用

应用在线的设备运行状态监测系统，并利用设备巡检系统对设备运行状态信息掌控进行补充，对设备进行全方位的状态监督。通过状态监测手段掌握设备运行状态，提前发现故障，避免恶性事故发生以及预测故障的发展趋势，如图8所示。根据频谱分析等技术方法，确定设备故障原因、故障部位，从而根据实际情况制定视情况维修任务，有针对性地确定维修内容、维修级别、维修标准等，合理安排预防性维护工作。例如通过对机泵进行实时振动监测，若出现振幅出现异常，进行异常状态分析和重点跟踪，并进行故障诊断分析，找出故障根源，进行及时的预防性维修，如图9所示。通过润滑油液监测系统，实现对润滑油的实时监测，掌握油品温度、黏度等关键指标数据，如有异常，及时发现，及时更换，及时调节。通过腐蚀监测系统、腐蚀探针监测系统，掌握实时的设备腐蚀状况，密切关注监测设备腐蚀速率情况，发现异常情况，及时采取措施，将损失降到最低值。

4.3基于时间的维修策略应用

基于时间的设备检维修策略是预防性维修的重要部分。周期性的预防性维修可以排除潜在缺陷，减少设备故障停机次数。设备维修周期的确定主观上基于经验丰富的设备专家的维修经验判断给出，客观上建立设备管理系统建立设备故障数据库，依托成熟数据采集与分析技术，总结设备故障周期，不断优化修正间隔时间，最终确定基于时间的检维修策略。以轴承为例，通过建立与设备主数据关联的轴承数据库，根据系统预设的理论运行寿命、轴承累计运行时间、轴承剩余运行时间，系统自动提前预警(1个月)提示，以便组织对重要设备轴承的计划检修。如果一般设备轴承运行状况良好，可经状态监测保证轴承安全可靠运行，直到轴承出现异常时进行检修。在数据库中记录中可详细查询部门、单元轴承的状态情况，如运行时间、设备位号等信息，如图10所示。

5完整性信息化建设

设备设施完整性管理信息系统是设备设施完整性管理的重要支撑工具，也是完整性管理成果展现的重要手段。结合本身对于完整性管理实际需求，应用完整性管理专业技术，开发出一套适应自身业务特点、符合自身发展需要的设备设施完整性管理信息系统。以“工业大数据”技术为依托，构建集“管理、技术、经济”于一体的信息化设备管理平台。系统总体框架如图11所示。系统包括“管理完整性”“技术完整性”“经济完整性”“全生命周期”“系统管理”五大模块，实现设备运行风险管控、异常预警、维修管理等业务需求，为设备完整性管理提供支持。系统首页如图12所示。通过设备完整性管理信息化技术应用，一线操作人员能够从数据采集汇总的工作中抽出多的时间思考如何更好地处理现场的问题。专业工程师能够有精力考虑如何更好的提升设备运行的安全、长周期运行。管理层从解决日常战术问题中解脱出来，更多时间来思考企业发展战略。充分借助信息化手段提升公司设备管理工作质量和效率，为保障设备安全平稳运行提供强有力的支持。

6结语

基于完整性的管理思想，从企业的实际出发，结合国内外设备完整性管理良好经验和做法，塑造符合石油化工产业自身特点的设备完整性管理模式。通过开展设备设施完整性管理，确保设备设施安全、稳定、长周期、经济运行，实现设备管理创新降本，为企业实现效率和效益的提升贡献设备设施管理的价值。

参考文献：

[1]刘义．机械完整性管理过程安全管理的重要因素[J].劳动保护，2013(3):102-103.

[2]牟善军，姜春明.过程安全与设备完整性管理技术[J].安全健康和环境，2016,6(8):2-5.

作者：石帅 胡军 夏向阳 单位：中海油安全技术服务有限公司