岑 康,涂 昆,熊 濤,楊園園,宋榮軍,馮春燕
(1.西南石油大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,成都610500;2.中國(guó)石油新疆油田公司采氣一廠,新疆 克拉瑪依834014;3.北京博華信智科技股份有限公司,北京100029)
地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)可靠性維修管理模式
岑 康1,涂 昆1,熊 濤2,楊園園3,宋榮軍3,馮春燕3
(1.西南石油大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,成都610500;2.中國(guó)石油新疆油田公司采氣一廠,新疆 克拉瑪依834014;3.北京博華信智科技股份有限公司,北京100029)
傳統(tǒng)的事后維修模式不能合理分配有限的維修資源,難以滿足地下儲(chǔ)氣庫(kù)大型注采壓縮機(jī)可靠性和安全性要求?;趧?dòng)設(shè)備以可靠性為中心的維修管理理念,建立了地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,開展了以可靠性為中心的維修決策分析,辨識(shí)出高中風(fēng)險(xiǎn)故障模式、故障原因與關(guān)鍵部件,制定了針對(duì)故障原因的維修策略與任務(wù)。建立了由程序文件和作業(yè)文件組成的注采壓縮機(jī)完整性管理文件,開發(fā)了地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)專業(yè)管理系統(tǒng),形成了一套地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)以可靠性為中心的維修管理模式。應(yīng)用實(shí)踐表明,該設(shè)備管理模式可更合理配置維修資源,保障了地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)的可靠與安全運(yùn)行。
地下儲(chǔ)氣庫(kù);往復(fù)式壓縮機(jī);可靠性;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);維修模式
近年來,隨著國(guó)內(nèi)天然氣消費(fèi)量的高速增長(zhǎng)以及季節(jié)調(diào)峰需求量的快速攀升,越來越多的地下儲(chǔ)氣庫(kù)建成并投入使用[1]。注采壓縮機(jī)作為地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采氣作業(yè)的核心設(shè)備,與常規(guī)往復(fù)式壓縮機(jī)相比,具有系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電控參數(shù)多、功率和排氣量大、壓縮比高、進(jìn)出口壓力高且波動(dòng)范圍大、注采工藝切換與啟停機(jī)操作頻繁等顯著特點(diǎn)[2-3]。上述特殊性增加了儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中的失效風(fēng)險(xiǎn)。注采壓縮機(jī)一旦發(fā)生故障,輕則造成生產(chǎn)停機(jī),延誤正常注采氣作業(yè),嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等惡性事故,造成重大安全、環(huán)境影響。如何提高注采壓縮機(jī)的可靠性和安全性,確保地下儲(chǔ)氣庫(kù)安全平穩(wěn)生產(chǎn),是設(shè)備管理者面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。
目前,針對(duì)壓縮機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的維修管理模式已從傳統(tǒng)的事后維修或定期檢維修發(fā)展到當(dāng)今以可靠性為中心的維修管理(R Cm)階段[4-5]。以可靠性為中心的維修管理模式根據(jù)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)與可靠性狀態(tài),以最少的維修資源消耗,采用邏輯決斷方法來確定所需的維修類型、維修內(nèi)容、維修間隔期與維修級(jí)別,避免出現(xiàn)低風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)過度維修而高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)維修不足的狀況,從而達(dá)到優(yōu)化維修的目的[6-7]。預(yù)測(cè)維修、狀態(tài)維修是該維修模式的主要特征。然而,國(guó)內(nèi)地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)以可靠性為中心的維修管理模式雖已有部分基本概念的普及,但在實(shí)際運(yùn)行管理過程中,多檢測(cè)、多保養(yǎng)、多維修與故障后再維修等傳統(tǒng)設(shè)備管理思想仍占主流,還沒有建立一套以可靠性為中心的維修管理模式并付諸實(shí)施,難以滿足地下儲(chǔ)氣庫(kù)大型注采壓縮機(jī)可靠性和安全性要求。
本文結(jié)合某地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)行現(xiàn)狀,基于動(dòng)設(shè)備以可靠性為中心的維修管理理念,開展以可靠性為中心的維修決策分析,辨識(shí)出高中風(fēng)險(xiǎn)故障模式、故障原因與關(guān)鍵部件,制定針對(duì)故障原因的維修策略與任務(wù),建立注采壓縮機(jī)完整性管理文件,并開發(fā)了地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)專業(yè)管理系統(tǒng),形成一套地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)以可靠性為中心的維修管理模式。對(duì)于提高地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)的可靠性和安全性,確保儲(chǔ)氣庫(kù)的安全平穩(wěn)運(yùn)行具有重要現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
針對(duì)地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)開展以可靠性為中心的維修決策分析的主要目的是確定高、中風(fēng)險(xiǎn)部件,并制定有針對(duì)性的預(yù)防性和預(yù)測(cè)性維修策略和任務(wù),合理安排有限的檢維修資源,避免維護(hù)不足或維修過剩。以可靠性為中心的維修決策分析主要包括組成壓縮機(jī)組分析節(jié)點(diǎn)劃分、故障模式與影響分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與部件重要度確定、檢維修策略與任務(wù)制定等內(nèi)容。
1.1 分析對(duì)象概述
某枯竭氣藏型地下儲(chǔ)氣庫(kù)生產(chǎn)庫(kù)容為45.1× 108m3,自2013年6月投運(yùn)試注。該儲(chǔ)氣庫(kù)共有8臺(tái)注采壓縮機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)為4 000 k W的SImE N SE 1SB46366JE80-Z型交流電機(jī),本體為 A RIE L K B U-6型臥式對(duì)稱平衡雙作用往復(fù)壓縮機(jī)。注采壓縮機(jī)的壓縮級(jí)數(shù)可根據(jù)儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行工況的不同進(jìn)行相應(yīng)工藝流程的切換進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)為注氣工況時(shí),采用2級(jí)壓縮;當(dāng)為采氣工況時(shí),采用1級(jí)壓縮。注采壓縮機(jī)主要運(yùn)行工況參數(shù)如表1。
表1 注采壓縮機(jī)主要運(yùn)行工況參數(shù)
1.2 故障模式與影響分析
根據(jù)該儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將每臺(tái)機(jī)組劃分為動(dòng)力系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、低壓潤(rùn)滑系統(tǒng)、高壓潤(rùn)滑系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)、進(jìn)出工藝氣管道系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等8個(gè)子系統(tǒng),共計(jì)36個(gè)部件,并確定了各個(gè)子系統(tǒng)和部件的功能。對(duì)每一部件開展故障模式與影響(FmE A)分析,明確每個(gè)部件各種故障模式的發(fā)生頻率及其后果影響,為以可靠性為中心的檢維修決策提供基本信息。其主要步驟和方法為[8]:
1) 在分析注采壓縮機(jī)部件結(jié)構(gòu)、運(yùn)行工況與檢維修歷史數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,結(jié)合同行業(yè)同類設(shè)備故障研究結(jié)果,分析出部件可能發(fā)生的所有故障模式及其故障原因。
2) 根據(jù)歷史維修信息,確定每種故障模式發(fā)生的頻率。如果沒有該型號(hào)壓縮機(jī)組相應(yīng)部件的故障頻率統(tǒng)計(jì)資料,采用同類部件的故障頻率或?qū)<医?jīng)驗(yàn)值。
3) 分別分析故障可能導(dǎo)致的安全后果、環(huán)境后果、生產(chǎn)損失后果和運(yùn)維成本后果。在分析故障影響時(shí),原則上應(yīng)當(dāng)考慮“常見的、經(jīng)常發(fā)生的”故障模式和后果,不考慮極端的小概率故障模式及其后果。
基于上述方法和步驟,對(duì)該儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)的8個(gè)子系統(tǒng)37個(gè)部件開展了詳細(xì)的FmE A分析,共梳理出119種故障模式,466項(xiàng)故障原因,并結(jié)合歷史檢維修數(shù)據(jù)和同行業(yè)同類設(shè)備故障數(shù)據(jù)給出了注采壓縮機(jī)每種故障模式的發(fā)生頻率以及安全后果、環(huán)境后果、生產(chǎn)損失后果和運(yùn)維成本后果。需要說明的是,由于8臺(tái)注氣壓縮機(jī)型號(hào)和運(yùn)行工況相同,且運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短,因此將8臺(tái)注采壓縮機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)綜合在一起進(jìn)行分析,并以8臺(tái)注采壓縮機(jī)某一故障模式發(fā)生頻率的平均值作為該故障模式的發(fā)生頻率。
1.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
1.3.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則與風(fēng)險(xiǎn)矩陣
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則由故障頻率評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和安全后果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則構(gòu)成[9]。故障頻率評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要根據(jù)該儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)部件故障頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果與企業(yè)管理目標(biāo)制定。由于該型號(hào)注采壓縮機(jī)多數(shù)部件的設(shè)計(jì)壽命為8 000 h,且機(jī)組三級(jí)保養(yǎng)周期為7 800~8 200 h,因此選擇8 000 h作為故障頻率的統(tǒng)計(jì)周期。并將故障頻率分為A、B、C、D、E 5個(gè)等級(jí),如表2所示。
安全后果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要根據(jù)G B6441—1986《企業(yè)職工傷亡事故分類標(biāo)準(zhǔn)》以及注采壓縮機(jī)發(fā)生故障時(shí)可能引起的潛在生命損失制定,分為A、B、C、D、E 5個(gè)等級(jí)。環(huán)境后果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要依據(jù)污染物對(duì)周邊環(huán)境和社會(huì)的影響程度及需要報(bào)送部門級(jí)別的高低制定,分為A、B、C、D、E 5個(gè)等級(jí)。生產(chǎn)損失后果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要依據(jù)注采壓縮機(jī)故障所造成的生產(chǎn)損失大小制定,分為A、B、C、D、E 5個(gè)等級(jí)。維修成本后果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要依據(jù)注采壓縮機(jī)維修時(shí)間以及所需備件更換費(fèi)用制定,分為A、B、C、D、E 5個(gè)等級(jí)。安全后果、環(huán)境后果、生產(chǎn)損失后果、運(yùn)維成本后果等級(jí)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則如表3所示,對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣如圖1所示。
需要說明的是,在制定上述5個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則時(shí),等級(jí)劃分的原則是把60%的數(shù)據(jù)集中在C級(jí),其他4個(gè)等級(jí)各占10%左右。
表2 故障頻率評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
表3 故障后果等級(jí)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
1.3.2 故障模式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
注采壓縮機(jī)每種故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由安全、環(huán)境、生產(chǎn)損失和運(yùn)維成本等四種風(fēng)險(xiǎn)矩陣綜合判定。某一部件每種故障模式對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)Rmn,i為:
式中:Rmn,i為m部件第n種故障模式第i種后果對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn);Pmn為m部件的故障頻率;Cmn,i為m部件第n種故障模式的第i種后果。
四種后果風(fēng)險(xiǎn)中級(jí)別最高的為m部件第n種故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)Rmn:式中:Rmn為m部件第n種故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí);Rmn,s為m部件第n種故障模式的安全風(fēng)險(xiǎn);Rmn,e為m部件第n種故障模式的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);Rmn,w為m部件第n種故障模式的生產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn);Rmn,o為m部件第n種故障模式的運(yùn)維成本風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)表2、表3和圖1確定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣,對(duì)FmE A分析識(shí)別出的注采壓縮機(jī)119種故障模式分別進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),獲得了各種故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。注采壓縮機(jī)部件故障模式風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布比例如表4所示,部件高風(fēng)險(xiǎn)故障模式
及其主導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)因素如表5所示。其中,主導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)因素是指決定該故障模式風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)。
圖1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣
表4 注采壓縮機(jī)部件故障模式總體風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)統(tǒng)計(jì)
表5 注采壓縮機(jī)高風(fēng)險(xiǎn)故障模式
1.3.3 部件重要度確定
確定注采壓縮機(jī)部件重要度的主要目的是識(shí)別出那些對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行起關(guān)鍵性作用的關(guān)鍵部件,同時(shí)篩選出低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的部件,重點(diǎn)針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)和中風(fēng)險(xiǎn)部件制定詳細(xì)的檢維修策略[10]。
根據(jù)故障模式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果,部件重要度由該部件所有可能故障模式的最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)決定,即:Tm=max(Rmn)(3)式中;Tm為m部件的重要度等級(jí)。
部件分為關(guān)鍵部件、重要部件、一般部件3類。在某個(gè)部件的所有故障模式中,若存在一種或多種高風(fēng)險(xiǎn)故障模式,則該部件重要度等級(jí)為關(guān)鍵部件;若某個(gè)部件所有故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)均為低風(fēng)險(xiǎn),則該部件為一般部件;其余情況則為重要部件。
根據(jù)以上方法,辨識(shí)出注采壓縮機(jī)37個(gè)主要部件的重要度等級(jí),部件重要度等級(jí)分布如表6所示。其中,關(guān)鍵部件9個(gè),分別為曲軸、活塞桿、填料密封環(huán)、空冷器風(fēng)機(jī)、安全泄壓閥、進(jìn)口切斷閥、出口切斷閥、旁通閥和放空閥;重要部件13個(gè),分別為預(yù)/后潤(rùn)滑油泵、主油泵、曲軸箱潤(rùn)滑油油過濾器、氣缸、連桿、注油器、入口洗滌罐、緩沖罐、出口除油器、冷卻水泵、氣閥、電機(jī)、柔性盤聯(lián)軸節(jié)。1
表6 注采壓縮機(jī)部件重要度分布
1.4 維修策略與任務(wù)制定
注采壓縮機(jī)以可靠性為中心的維修決策的最終目的是實(shí)現(xiàn)檢維修策略與任務(wù)的制定,幫助用戶把有限的資源重點(diǎn)集中到關(guān)鍵部件、重要部件的檢維修管理上,避免過度維修或維修不足現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)注采壓縮機(jī)各部件重要度等級(jí)、每一故障模式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果與故障技術(shù)特征,采用邏輯決斷方法,提出針對(duì)故障原因的維修策略與任務(wù),包括預(yù)測(cè)性維修、預(yù)防性維修、故障查找、一次性變更(如重新設(shè)計(jì))和事后維修等[11]。維修策略邏輯決策過程如圖2所示。
維修策略邏輯決策分析結(jié)果表明,針對(duì)注采壓縮機(jī)37個(gè)部件的119種故障模式,適宜采用預(yù)測(cè)性維修策略的共計(jì)77項(xiàng),適宜采用預(yù)防性維修策略的共計(jì)69項(xiàng),適宜采用故障查找策略的共計(jì)21項(xiàng),適宜采用一次性變更策略的共計(jì)3項(xiàng)。以動(dòng)力系統(tǒng)為例,其故障模式的維修策略如表7所示。
根據(jù)機(jī)組技術(shù)手冊(cè)以及各種關(guān)鍵部件、重要部件的失效模式、失效原因以及維修策略,制定了有針對(duì)性的檢維修大綱,包括故障特征、維修方法、維修工具、維修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、所需備品備件等內(nèi)容。
圖2 維修策略決策框圖
表7 注采壓縮機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)故障模式維修策略
表7(續(xù))
注采壓縮機(jī)以可靠性為中心的維修管理模式包括管理與技術(shù)兩個(gè)層面,即在管理上建立以可靠性為中心的維修管理體系,在技術(shù)上以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為核心,采用規(guī)范管理和有針對(duì)性的技術(shù)措施相結(jié)合的方式改善機(jī)組運(yùn)行狀況,有效控制檢維修費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)維修資源的更合理配置,減少各種故障和停機(jī)損失。
以可靠性為中心的維修管理模式顯著區(qū)別于傳統(tǒng)的事后維修模式,主要體現(xiàn)在[6]:
1) 設(shè)備異常狀態(tài)管理,采用預(yù)防維修、狀態(tài)維修等主動(dòng)維修策略,并制定有針對(duì)性的預(yù)防性和預(yù)測(cè)性維修計(jì)劃。
2) 重點(diǎn)針對(duì)設(shè)備的高、中風(fēng)險(xiǎn)部件制定有針對(duì)性的預(yù)防性和預(yù)測(cè)性維修策略和任務(wù),合理安排有限的檢維修資源,避免維護(hù)不足或維修過剩。
3) 設(shè)備完整性管理貫穿于設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維護(hù)和報(bào)廢的全過程。
4) 設(shè)備完整性管理要求制定標(biāo)準(zhǔn)維修作業(yè)程序,定期審核維修作業(yè),是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、持續(xù)改進(jìn)的過程。
2.1 完整性管理體系文件建立
為確保注采壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)以可靠性為中心的維修管理,本研究基于設(shè)備完整性管理理念,編制了由程序文件和作業(yè)文件等兩級(jí)文件組成的注采壓縮機(jī)完整性管理文件,在運(yùn)營(yíng)管理和實(shí)際操作層面提供全面系統(tǒng)的指導(dǎo),具體體現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)故障到進(jìn)行維修,再到故障預(yù)測(cè)的各個(gè)方面,涵蓋注采壓縮機(jī)整個(gè)管理流程與實(shí)際操作,并將之作為該地下儲(chǔ)氣庫(kù)完整性管理體系文件的重要組成部分[12]。
注采壓縮機(jī)完整性管理文件主要包括4個(gè)程序文件和13個(gè)作業(yè)文件。其中,程序文件主要由注采壓縮機(jī)完整性管理活動(dòng)計(jì)劃程序、完整性評(píng)價(jià)程序、檢驗(yàn)維修測(cè)試管理程序、完整性管理方案制定程序等組成,規(guī)定了公司內(nèi)部對(duì)注采壓縮機(jī)完整性管理的具體管理內(nèi)容與要求,以及完整性管理實(shí)施過程中各業(yè)務(wù)部門工作交叉關(guān)系的處理流程和各部門人員管理行為的規(guī)范,實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)管理活動(dòng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。作業(yè)文件則由注采壓縮機(jī)失效故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析作業(yè)規(guī)程、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)作業(yè)規(guī)程、注采壓縮機(jī)系統(tǒng)巡檢作業(yè)規(guī)程、注氣壓縮機(jī)系統(tǒng)操作規(guī)程、維修維護(hù)作業(yè)規(guī)程、附屬壓力容器和工藝管道檢驗(yàn)維修作業(yè)規(guī)程、R Cm分析作業(yè)規(guī)程等組成,描述了具體的工作崗位和工作現(xiàn)場(chǎng)如何完成某項(xiàng)工作任務(wù)的具體做法,是程序文件的補(bǔ)充和支持,主要供操作人員使用。
2.2 注采壓縮機(jī)專業(yè)管理系統(tǒng)開發(fā)
以可靠性為中心的維修管理模式建立在大量可靠有效的設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行與檢維修數(shù)據(jù)等全生命周期檔案資料基礎(chǔ)之上,還需提供智能化的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工具和概率統(tǒng)計(jì)分析工具,傳統(tǒng)的事后維修管理模式下的數(shù)據(jù)采集、交換、保存與分析處理手段不能滿足這一管理模式的需求,需要借助先進(jìn)的信息化管理手段[13-14]。
本研究結(jié)合該地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)具體特點(diǎn),采用B/S結(jié)構(gòu)和Oracle10g數(shù)據(jù)庫(kù),利用OPC接口標(biāo)準(zhǔn)、D D E動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換機(jī)制等建立開放的數(shù)據(jù)平臺(tái),建立了注采壓縮機(jī)以可靠性為中心的維修決策系統(tǒng),其功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。該系統(tǒng)基于可靠性為中心的維修構(gòu)建,主要由檔案管理、運(yùn)行管理、檢維修管理、報(bào)表管理、績(jī)效管理、R Cm分析、故障案例庫(kù)等功能模塊組成,采用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)采集、交換與保存格式,將機(jī)組基礎(chǔ)技術(shù)檔案數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、檢維修歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備可靠性和維修性數(shù)據(jù)、效能評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、部件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)等集成在一起。利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng),根據(jù)設(shè)備早期故障特征診斷機(jī)組健康狀態(tài),確定預(yù)測(cè)性維修任務(wù)。利用威布爾分布、蒙特卡洛和馬爾科夫鏈等方法進(jìn)行機(jī)組故障概率的統(tǒng)計(jì)分析,確定預(yù)防性維修部件的剩余工作壽命與最佳的維修間隔時(shí)間?;谠撓到y(tǒng)平臺(tái),各級(jí)設(shè)備管理人員可及時(shí)準(zhǔn)確地掌握注采壓縮機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)和優(yōu)化的檢維修任務(wù)排程,為機(jī)組維修與安全管理提供科學(xué)可靠的決策支持。
該地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)投運(yùn)兩年以來的應(yīng)用實(shí)踐表明,以可靠性為中心的維修管理模式可更合理配置維修資源,保障了地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)的可靠與安全運(yùn)行,并積累了大量故障模式、發(fā)生頻率與后果影響等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為機(jī)組后續(xù)的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理模式的持續(xù)改進(jìn)奠定了良好基礎(chǔ)。
圖3 注采壓縮機(jī)專業(yè)管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
1) 根據(jù)地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與檢維修歷史數(shù)據(jù),建立了注采壓縮機(jī)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與部件重要度確定方法,辨識(shí)出機(jī)組高中風(fēng)險(xiǎn)故障模式與部件重要度等級(jí),針對(duì)關(guān)鍵部件、重要部件制定了針對(duì)故障原因的維修策略與維修任務(wù)。
2) 基于設(shè)備完整性管理理念,編制了由程序文件和作業(yè)文件等兩級(jí)文件組成的注采壓縮機(jī)完整性管理文件,涵蓋注采壓縮機(jī)整個(gè)管理流程與實(shí)際操作,在運(yùn)營(yíng)管理和實(shí)際操作層面提供全面系統(tǒng)的指導(dǎo)。
3) 開發(fā)了由檔案管理、運(yùn)行管理、檢維修管理、報(bào)表管理、績(jī)效管理、R Cm分析、故障案例庫(kù)等功能模塊組成的地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)專業(yè)管理系統(tǒng),使各級(jí)設(shè)備管理人員能夠通過網(wǎng)絡(luò)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握注采壓縮機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)和優(yōu)化的檢維修任務(wù)排程,為以可靠性為中心的維修管理模式的順利實(shí)施提供了有效載體和可靠工具。
4) 以可靠性為中心的維修管理模式相對(duì)于傳統(tǒng)的事后維修管理模式而言,是一種設(shè)備管理制度和管理文化的變革和飛躍,需要各級(jí)設(shè)備管理人員具備較全面系統(tǒng)的可靠性、概率統(tǒng)計(jì)分析、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)維修等方面的專業(yè)技能,需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人的強(qiáng)力推進(jìn),并提供與之相適應(yīng)的管理文化、管理制度與人員培訓(xùn)。否則,再好的設(shè)備管理方法也很難成功。此外,目前針對(duì)地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采壓縮機(jī)形成的以可靠性為中心的維修管理模式并非盡善盡美,還需持續(xù)改進(jìn)和完善。
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Reliability-centeredmaintenancemode for Rejection and Production Com pressors in Underground Natural Gas Storage
C E N Kang1,T U K un1,XIO N G Tao2,Y A N G Y uanyuan2,S O N G Rongjun2,F(xiàn) E N G Chunyan3
(1.School of Civil Engineering and Architecture,South west PetroleumUniversity,Chengdu610500,China;2.N o.1Gas Production Plant,Xinjiang Oilfield Com pany,PetroChina,K aramay834014,China;3.Beijing Bohua Xinzhi Technology Com pany,Beijing100029,China)
Traditional break-dow nmaintenancemode,w hich cannot allocate limitedmaintenance resources reasonably,has difficulty inmeeting themaintenance demands on high reliability and safety oflarge rejection and production compressors in underground natural gas storage.Based on the reliability-centeredmaintenance theory,the risk assessmentmethod for rejection and production compressors in underground natural gas storage has been established,and the decision-making analysis based on reliability-centeredmaintenance has also been carried out.T he failuremode and specified failure reasons for parts under different risk levels have been identified,as well as themaintenance strategies and tasks have beenmade.T he integritymanagement system documents and professional informationmanagement?system for rejection and production compressors have been developed and put into service.T he application results show that the equipmentmanagementmode lead tomore rational allocation formaintenance resources as well as guarantee the rel iabil ity and safety of rejection and production compressors in underground natural gas storage.
underground natural gas storage;rejection and production compressors;reliability;risk assessment;maintenancemode
T E972
A
10.3969/j.issn.1001-3842.2015.05.016
2014-10-20
國(guó)家安監(jiān)總局科技項(xiàng)目(2012-387);四川省社科基金項(xiàng)目(SC14E074);四川省教育廳自然科學(xué)面上項(xiàng)目(12ZB161)資助
岑 康(1975-),男,四川犍為人,副教授,博士,主要從事油氣管道與站場(chǎng)完整性評(píng)價(jià)技術(shù)等方面的教學(xué)和科研工作,E-mail:cenkangxt@126.com。