張曉玲 鐘名麗

（蘭州石油化工公司研究院，甘肅 蘭州 730060）

煉化企業(yè)設備故障分類編碼技術應用研究

張曉玲 鐘名麗

（蘭州石油化工公司研究院，甘肅 蘭州 730060）

通過對信息化編碼技術的總結和分析，針對煉化企業(yè)設備故障管理的自身特點，設計出煉化企業(yè)設備故障編碼體系，并應用于煉化企業(yè)設備綜合管理平臺，使企業(yè)設備故障管理的統(tǒng)計分析能力得到提升。

設備故障；編碼應用；設備分類

在信息化管理高速發(fā)展的今天，企業(yè)為求全面、快速、有效的管理必須使用信息化手段，優(yōu)化管理流程，提高工作效率，實現(xiàn)企業(yè)管理自動化。其中，標準化編碼工作就成了重中之重，因為標準化編碼是各種信息系統(tǒng)全面統(tǒng)一的基礎。煉化企業(yè)屬于大型流程工業(yè)企業(yè)，其生產(chǎn)過程復雜、設備種類繁多，設備突發(fā)事件或故障頻繁發(fā)生。隨著設備故障管理信息化建設步伐的加快，建設設備故障分類及編碼庫，規(guī)范設備故障分類，建立標準化的煉化企業(yè)設備故障編碼體系并合理應用便顯得尤為迫切和必要。

一、煉化企業(yè)設備故障分類編碼體系概述

考慮到煉化企業(yè)設備種類繁多、設備突發(fā)事件或故障頻繁發(fā)生等實際情況，若直接對其進行故障編碼可能出現(xiàn)編碼碼位過長、設備信息量不足等問題，因而在編碼設計時首先應當對設備先進行專業(yè)分類，使得煉化企業(yè)龐大的設備量在每一類下能夠合理分配，一方面避免設備量過多帶來的編碼碼位過長的問題，另一方面可將設備類別與故障信息對應起來，為設備故障統(tǒng)計分析工作打下基礎。

1.設備故障分類編碼體系編碼設計

為詳盡描述設備故障，參考ISO14224《石油，化工天然氣業(yè)—設備可靠性和維護數(shù)據(jù)的采集和交換》標準，首先確定故障體系的組成部分為故障模式、故障原因、故障部位及故障解決辦法4個部分。

根據(jù)信息編碼原則，結合煉化企業(yè)自身特點，制定出煉化企業(yè)設備故障分類編碼原則如下。

設備分類名稱以該設備分類英文首字母開頭；已知設備數(shù)量不超過1000，故設備代碼用三位數(shù)表示，考慮到設備的可擴充性，其他設備編碼用“999”表示；設備故障模式不超過100個，因此故障模式編碼用兩位數(shù)表示，考慮到故障模式的可擴充性，其他故障模式編碼用“99”表示；故障原因一般也不會超過100個，因此也用兩位數(shù)表示，考慮到故障原因的可擴充性，其他故障原因編碼也以“99”表示；故障部位、故障解決方法與故障原因一一對應，編碼也用兩位數(shù)表示，故障部位以字母P開頭，故障解決方法以字母S開頭，其中P為position的第一個字母，S為solution的第一個字母。

2.設備故障分類編碼體系組成

（1）故障編碼體系分為以下幾個部分：設備種類；設備代碼；故障模式；故障模式代碼；故障原因；故障原因代碼；故障部位；故障部位代碼故障解決辦法故障解決辦法代碼。

（2）編碼體系示例：以M類設備為例，其設備故障編碼體系如表1所示。

二、設備故障分類編碼體系在設備綜合管理平臺中的應用

1．設備故障分類編碼在設備綜合管理平臺中的動態(tài)管理

設備故障分類編碼在研究和完成過程中受到設備分類不完善、設備故障資料有限、編碼人員的水平及時間等的影響，造成了故障編碼體系不能滿足應用需求的問題，例如，出現(xiàn)未編碼設備、儀表未編碼、超編碼范圍的設備故障模式、故障原因等。因此，需要建立故障分類編碼的完善機制。

設備故障分類編碼體系的維護將在設備綜合管理平臺總部平臺（以下簡稱平臺）的標準模塊中進行。形成由地區(qū)公司應用、由平臺工作中心維護、由設備專家委員會審核的編碼維護體系。

表1 M類設備故障編碼體系示例表

（1）維護管理流程設計如圖1所示。

圖1 故障編碼管理流程

①故障編碼填報設置節(jié)點是在各地區(qū)公司設備管理人員在故障處理完畢后，在故障模塊→故障記錄→故障分析信息功能中執(zhí)行。

②各地區(qū)公司設備管理人員在平臺錄入的故障編碼，統(tǒng)一來自總部平臺→標準化管理子系統(tǒng)→故障編碼管理模塊→故障編碼正式庫。

如果選擇錄入的故障編碼在故障編碼正式庫中已有，那么按照標準故障編碼審核流程執(zhí)行；如果需錄入的故障編碼在故障編碼正式庫中沒有或不同，或者發(fā)生故障的設備在故障編碼正式庫還未創(chuàng)建故障編碼，那么按照新增故障臨時編碼審核流程執(zhí)行。

③故障編碼流程上報、審核流程在地區(qū)公司實施，由各地區(qū)公司設備管理人上報，地區(qū)公司機動處專管負責最終審核，中間的審核流程可根據(jù)各地區(qū)公司管理模式靈活設置。

④地區(qū)公司機動處專管負責審核故障編碼填報是否規(guī)范、信息是否準確，尤其對于新增故障臨時編碼地區(qū)公司專工要按編碼規(guī)則規(guī)范填報，執(zhí)行編碼排重工作，保證故障體系各項內(nèi)容的唯一性、正確性。

⑤地區(qū)公司機動處專管審核通過后，新增故障臨時編碼信息由地區(qū)公司平臺系統(tǒng)自動上報至總部平臺→標準化管理子系統(tǒng)→故障編碼管理模塊→新增故障臨時編碼審核，同時，地區(qū)公司故障記錄自動關閉。

新增故障臨時編碼匯總到總部平臺后，平臺中心運維項目組審核新增故障臨時編碼、變更故障編碼，進行編碼排重、填報規(guī)范審核。對新增編碼定期整理后，由中心組織專家定期召開故障編碼審定專題會，經(jīng)專家確認后的新增故障臨時編碼形成正式碼轉(zhuǎn)入到故障編碼庫，并將審核確認后的新增故障臨時編碼以升級包的形式通過總部平臺下發(fā)到各地區(qū)公司平臺，由各地區(qū)公司平臺系統(tǒng)自動將故障歷史記錄中的臨時碼更新為確認后的正式碼，并保留故障編碼變更記錄。

（2）設備故障分類編碼在平臺中的動態(tài)管理。

①在故障錄入及確認環(huán)節(jié)，增加故障臨時編碼的申請流程，對于超出現(xiàn)有編碼范圍的設備故障模式、故障原因等根據(jù)故障分類編碼原則分配臨時編碼。臨時編碼的分配工作需要由設備故障專業(yè)管理人員負責，對于提出的臨時故障編碼申請應當進行分析，確認其是否超出現(xiàn)有編碼范圍再進行臨時碼的分配。

②指定專人負責整理、統(tǒng)計新增的臨時編碼，定期組織專家對臨時編碼進行審定，將可作為新增項目的臨時代碼納入設備故障分類編碼體系中，更新設備故障分類編碼庫。

③對于儀表等未編碼大類設備和現(xiàn)有設備分類中出現(xiàn)的新設備或未編碼設備，在使用過程中可依照該故障分類編碼體系的編碼原則進行分類編碼。使用時由于現(xiàn)有編碼體系中不存在這些設備的故障編碼，可按照新增臨時編碼的程序在系統(tǒng)中申請臨時編碼，待新完成的設備分類編碼經(jīng)過專家評審后，再將其作為永久編碼保存在編碼體系中。

④因設備分類不完善造成對應設備故障分類編碼的缺失問題，需要待設備分類的修訂后才能解決。

該故障分類編碼體系在編制過程中已經(jīng)為新設備、新設備故障模式等預留了編碼空間，因此臨時故障分類編碼只需在現(xiàn)有編碼的基礎上依照編碼原則進行分配即可，并保證代碼與故障屬性（故障模式、故障原因、故障部位、故障解決辦法）的一一對應，以及故障原因和故障部位、故障解決辦法的一一對應。

⑤對于現(xiàn)有設備故障分類編碼體系下出現(xiàn)新的故障模式、故障原因、故障部位、故障解決辦法的情況，以單機泵為例說明其臨時故障分類編碼的分配方法。

a.單級泵出現(xiàn)新的故障模式?，F(xiàn)有單級泵的故障模式代碼為M00101～M00110，因此新的故障模式可分配代碼為M00111～M00199，在給單級泵的新故障模式分配代碼時可由M00112開始依次分配，并在新故障模式“M00112”的基礎為與之匹配的故障原因、故障部位、故障解決辦法分配對應的代碼。

b.單級泵現(xiàn)有故障模式下出現(xiàn)新的故障原因。以單級泵中故障模式“M00101振動或異響或噪音”（以下以故障代碼M00101表示）為例說明，現(xiàn)有故障模式M00101對應的故障原因代碼為M0010101～M0010112，因而在此故障模式下的新增故障原因可依次分配臨時代碼M0010113～M0010199，并在此基礎上分配與新增故障原因?qū)墓收衔恢么aPM0010113～PM0010199，故障解決辦法代碼SM0010113～SM0010199。

⑥對于儀表等未編碼大類設備和現(xiàn)有設備故障分類中出現(xiàn)的新設備或未編碼設備分配臨時代碼的情況。

在這種情況下相當于新建一類設備（在故障編碼體系下設備代碼對應設備都為小類設備）的故障分類編碼體系，需要由設備代碼開始分配?，F(xiàn)假設在動設備中新增一小類設備為例，說明其臨時故障分類編碼的分配方法。

a.為該小類設備分配設備代碼，現(xiàn)有動設備設備代碼為M001～M297，因而新增小類設備的設備代碼可依次分配為M298～M999。

b.假設新增小類設備的設備代碼為M298，則該小類設備的故障模式代碼可在M29801～M29899范圍內(nèi)依次分配。

c.以該小類設備的故障模式M29801為例，該故障模式對應的故障原因代碼可在M2980101～M2980199范圍內(nèi)依次分配，與故障原因?qū)墓收喜课淮a可在PM2980101～PM2980199范圍內(nèi)依次分配，與故障原因?qū)墓收辖鉀Q辦法代碼可在SM2980101～SM2980199范圍內(nèi)依次分配。

新增大類設備的設備代碼以該類設備對應英文首字母作為設備分類，以該字母加數(shù)字001～999作為設備代碼，其故障編碼體系建立方式與上述方法一致，都以設備故障分類編碼原則為基準進行分配。

在此需要注意的問題有：一是由于該故障編碼體系的編碼原則要求故障原因與故障部位、故障解決辦法的一一對應，因此不會在現(xiàn)有故障原因下出現(xiàn)新的故障部位、故障解決辦法的問題；二是由于編碼體系要求代碼與屬性的一一對應，因此當新增故障模式或新增故障原因?qū)墓收喜课粸楝F(xiàn)有故障部位時，沿用現(xiàn)有故障部位代碼，不再重新分配。

2.設備故障分類編碼體系在平臺中的應用

故障編碼體系主要應用在設備綜合管理平臺統(tǒng)一模板的故障管理模塊中，用于故障解決后在系統(tǒng)中錄入故障信息，使用目的在于規(guī)范化、標準化設備故障的錄入、存檔工作，作為在設備專業(yè)化系統(tǒng)，及總部平臺中完成的對煉化企業(yè)設備故障的統(tǒng)計、分析等工作的基礎，為設備的管理者提供決策支持。

（1）設備故障分類編碼體系在平臺中的應用目標如下。

①通過故障編碼在各地區(qū)公司設備綜合管理平臺中的填報、審核、匯總，在平臺可規(guī)范設備故障記錄填報，實現(xiàn)各級設備管理人員共享故障分析、解決經(jīng)驗，為地區(qū)公司故障統(tǒng)計分析提供可靠數(shù)據(jù)。

②可實現(xiàn)煉化板塊裝備管理處負責人在總部平臺中對各煉化企業(yè)上報的重大故障模式、故障部位、故障原因等具體信息查詢、統(tǒng)計、分析，為領導決策提供科學可靠數(shù)據(jù)。

③通過系統(tǒng)自動統(tǒng)計故障模式、故障部位、故障原因、故障解決辦法等信息，能為專業(yè)化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。

④故障編碼同時也適用于中國石油設備管理信息化推進進程中所涉及的其它軟件系統(tǒng)，保證了編碼在應用過程中的兼容性。

（2）設備故障分類編碼體系在平臺的應用方式。

①歸納故障原因類別。由于故障編碼體系中的故障原因比較細化而繁雜，不利于后續(xù)的統(tǒng)計分析，而原有編碼體系中的故障根本原因，其表述方式不利于實際應用，且可能存在應用過程中出現(xiàn)與故障原因、故障部位等不能一一對應的問題，因此在平臺故障編碼填報中不再填報“故障根本原因”字段。但為了更好地實現(xiàn)故障原因歸類統(tǒng)計分析，需增設“故障原因類別”字段的填報。

歸納整理后的故障原因大類可以更好的為設備故障管理決策提供依據(jù)。

②自動生成故障模式報表。通過故障編碼應用，能實現(xiàn)系統(tǒng)自動統(tǒng)計故障原因類別、故障模式、故障部位、故障原因、故障解決措施等業(yè)務數(shù)據(jù)，可通過靈活選擇設備類別、設備專業(yè)信息來自動生成相關匯總報表。

③故障編碼體系在經(jīng)過一段時間的應用積累后，可以提供以下統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)：單臺設備故障常發(fā)部位、故障多發(fā)原因、故障常發(fā)現(xiàn)象、故障發(fā)生頻率等；故障常發(fā)設備、某公司故障常發(fā)設備等；大機組設備故障發(fā)生部位、設備故障多發(fā)原因、設備故障影響范圍、設備故障危險度排序等。

通過以上數(shù)據(jù)的長期積累和統(tǒng)計分析，可以為設備故障管理和預知維修提供決策依據(jù)，找出設備故障管理的重點，掌握設備故障的發(fā)生規(guī)律和影響范圍，從而為設備的安穩(wěn)長滿優(yōu)運轉(zhuǎn)提供可靠保障，并進一步提高生產(chǎn)的連續(xù)性。

三、結語

設備故障分類編碼的意義在于標準化設備故障的管理工作。設備故障是影響生產(chǎn)連續(xù)性的重要原因，因此，掌握故障發(fā)生頻率、提高設備預知維修能力，是保證生產(chǎn)連續(xù)性的重要途徑，而充分利用設備故障分類編碼就是實現(xiàn)這條途徑的基礎。

因而，在設備故障分類編碼的應用過程中，應當更進一步的研究在設備故障分類編碼應用基礎上能夠?qū)崿F(xiàn)的設備故障管理方法，引入設備專業(yè)管理系統(tǒng)，利用故障分類編碼應用一段時間產(chǎn)生的故障屬性數(shù)據(jù)，建立分析方法，更深層次的對設備故障的發(fā)生周期、重要部件的更換周期等相關數(shù)據(jù)進行計算，從而更加準確、經(jīng)濟地對設備進行維護維修，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，更大程度的提高經(jīng)濟效益。

隨著信息化技術的深入推廣和應用，人們對信息分類編碼技術的需要越來越迫切。對煉化企業(yè)設備故障進行合理的編碼，既是進行設備故障自診斷的需要，也是提高煉化企業(yè)設備管理水平、對煉化設備進行科學的維修決策、降低企業(yè)設備運行成本的需要。

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1671-0711（2015）04-0050-04

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