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空壓機完整性管理思路及關鍵問題分析

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2016-07-21

  空壓機完整性管理思路及關鍵問題分析

  完整性管理作為一種新的管理理念和管理模式,力求實現“預防為主,防患于未然,將經濟投入到最需要的關鍵點”的目標。北美Enbridge公司最早提出管道完整性管理,2001年陜京管道引入該理念,經過幾年的實踐和全面推廣,已取得一定成果,但站場及其設備的完整性管理還處在不斷探索階段。

  本文就以往復空壓機為例,就設備完整性管理來做下具體探討。

  往復空壓機作為重要的能量轉換機器,是石油、天然氣、化工等領域中必不可少的關鍵設備。大量現場資料表明往復空壓機故障率依舊很高,而現有維檢體系中過維修、欠維修情況參差不齊,不但影響設備正常使用,而且造成資源浪費。因此,提出往復空壓機完整性管理,研究建立往復空壓機完整性管理流程和相關管理內容,并對其中的關鍵問題進行探討,力求通過其全壽命周期的完整性管理,將運行風險水平控制在合理的、可接受的范圍內,最終達到持續改進、減少和預防故障發生,經濟合理地保證往復空壓機安全運行的目的很有必要。

往復壓縮機完整性管理流程圖

龙8国际PT   往復空壓機完整性管理流程

龙8国际PT   往復空壓機完整性管理貫穿于其全生命周期,是一項集數據采集、狀態監測與故障診斷、完整性評價、制定維修維護策略、效能評估于一體的循環過程,完整性管理流程如圖1所示。

  往復空壓機完整性管理始于數據采集工作,利用狀態監測與故障診斷、完整性評價、維修維護、效能評估工作的相關資料,不斷豐富、完善數據采集內容。五步循環工作的執行均遵照相應的國際標準、國家標準、企業標準及相關的作業規程等,彼此內容和結果相互關聯,因此完整性管理過程是一個復雜的循環過程。

龙8国际PT   往復空壓機完整性管理體系的建立

龙8国际PT   建立往復空壓機完整性管理體系是實施完整性管理的前提。只有明確了體系,才能為后續各項工作的順利開展和進行提供依據及保證。體系架構包括4部分,分別是:管理文件、評價標準、管理平臺和數據庫。

  管理文件包括程序文件,作業規程和管理標準。其策略目標由企業的決策層來制定,應符合企業的商業和HSE策略目標。遵循完整性管理的原則,管理體系文件內容具體應涵蓋:往復空壓機完整性管理規程;往復空壓機數據管理作業規程;往復空壓機可靠性評價作業規程;往復空壓機維修維護管理規定等。

  評價標準應涵蓋:往復空壓機設備運行操作標準、危害識別標準、維修維護標準、完整性評價標準等。

  在具體生產過程當中,企業可結合現行相關執行標準、手冊執行工作,也可以現有標準為基礎,制定符合特定設備運行、維護等工作要求的企業執行標準,以不斷豐富和完善往復空壓機完整性管理的標準體系。

  往復空壓機完整性管理思路及內容

龙8国际PT   1 往復空壓機完整性管理數據庫的建立

  結合往復空壓機實際運行特點及完整性管理要求,需要收集的數據涵蓋往其部件全壽命周期內的所有信息。包括:基礎信息、運行狀態信息、檢測檢驗信息、缺陷統計信息、故障信息、維護維修措施信息、設備更換信息、設計變更信息、報廢信息等。

  考慮到往復空壓機各類數據繁多,為實現規范化信息管理,全面、準確掌握其運行狀態,建立往復空壓機完整性管理數據庫。利用該數據庫,數據錄入人員能不斷完善歷史數據及更新現有數據,決策人員能快速了解設備情況從而有效指導生產。

  2 往復空壓機狀態監測與故障診斷

龙8国际PT   往復空壓機的曲柄連桿機構在運行中產生的變向沖擊和變載沖擊,以及活塞對氣缸的橫向沖擊,閥片對閥體密封面的沖擊、脈動氣流對管道的沖擊和管道的機械振動等,所有這些振動交織在一起,導致往復空壓機故障種類繁多,給故障診斷帶來相當大的難度。

  除日常維護中經常采用的依靠手摸、眼看、耳聽的實際經驗診斷法之外,還需結合往復空壓機的結構特點,對重點部位采用必要的狀態監測手段以提高故障診斷的能力。狀態監測與故障診斷方法包括:振動法(適用于監測不正常振動中的各種異常因素);聲發射法(適用于監視裂紋的發生和發展);油樣發射光譜分析技術(適用于監測機組潤滑油系統)等。

龙8国际PT   基于完整性管理的往復空壓機狀態監測與故障診斷,滿足體系文件要求,采用符合要求的監測方法,明確采集數據信息分析、故障診斷步驟、周期和相關操作人員要求。

  3 往復空壓機關鍵部位完整性評價

龙8国际PT   依據往復空壓機監測數據及其運行工況,對所關心的往復空壓機關鍵部件進行完整性評價,分析其力學特性,獲得其結構強度、變形、剩余壽命等各類信息,從而對設備性能有更直觀的認識,亦能為關鍵部件優化起到一定的指導作用。

  4 往復空壓機維修維護

  目前,石油、石化用往復空壓機的日常維護和保養通常采用“三級保養”策略。這種維護與維修策略缺乏適用性,往往會造成資源浪費,而且影響設備使用壽命。基于完整性管理的往復空壓機維修維護采用以可靠性為中心的維修(RCM)。

龙8国际PT   RCM本身不是一種維修類型,而是一種分析方法。RCM按照系統、部件、故障模式的層次,針對每一故障模式進行分析,通過對故障模式的分析結果指導維護活動。在對故障模式的分析過程中,通過邏輯決斷選擇合適的維護方式,如定時更換、定時保養、狀態監測、事后更換等。此外,RCM對故障模式進行分析的時候,不僅考慮了每一故障的發生對部件自身的影響,還考慮了對其它部件以及系統的影響。兼顧系統與部件,為每一種故障模式找到合適的維護方式與維護周期,使得維修工作更具有科學性。

龙8国际PT   5 往復空壓機完整性管理效能評估

龙8国际PT   企業應每年對往復空壓機故障缺陷情況、維檢修開展情況進行統計分析。基于分析結果,一方面能夠優化維檢修管理,組織修訂備件儲備定額,對設備選型提出建議;另一方面,對往復空壓機維檢修、缺陷進行分級,能有效減少基層員工工作量,提高其工作效率,同時增強數據可用性。

  隨著天然氣能源的需求及使用量增加,往復空壓機的安全穩定性也越來越受到重視。采用完整性管理,能夠有效地做到有問題早預防早處理,從而有效降低往復空壓機運行風險,保證其安全平穩運行。

  完整性管理講求適用性原則,切忌原搬照用,務必要符合往復空壓機自身特點和運行要求,因此,在往復空壓機完整性管理中要特別注意以下兩個方面的問題。

龙8国际PT   1 數據庫信息詳實、更新及時

龙8国际PT   數據采集是實施往復空壓機完整性管理工作的第一個步驟,也是最基礎最重要的一個步驟。

  數據的準確性和完整性制約著后續流程的分析與評價結果。數據采集工作推動著完整性工作流的不斷開展,保證完整性管理順利實施。因此,往復空壓機數據庫要涵蓋其部件全壽命周期內的所有信息,且務必保證準確、詳實、更新及時。

龙8国际PT   2 建立以可靠性為中心的合理維修維護周期

龙8国际PT   傳統的維修周期不合理會導致3個方面的問題:(1)過檢修問題,儀表正常工作但在維修中造成損壞,影響機組可靠性下降;(2)欠維修問題,設備還未到維檢期提前損壞;(3)某些設備和儀表在運行和多次維檢中均未出現問題,維檢中造成人力和物力的浪費。

龙8国际PT   以可靠性為中心的維修維護周期制定,能夠有效避免上述問題的發生,使得管理更加具有科學性,保證往復空壓機各部件始終處于正常工作水平,為其高效、平穩、持續工作提供保障。

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