文/趙建拓

工廠/裝置工程

化工設(shè)備關(guān)鍵性分析

文/趙建拓

定量區(qū)分設(shè)備關(guān)鍵程度的分析方法——針對(duì)化工行業(yè)特點(diǎn)，應(yīng)用定量的方法，辨識(shí)設(shè)備的關(guān)鍵性；針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備制定相應(yīng)的可靠性管理級(jí)別；從而提升設(shè)備的可靠性以及管理能力。

化學(xué)工業(yè)設(shè)備通常具有以下特點(diǎn)：

● 生產(chǎn)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和連續(xù)性；

● 高溫、高壓且操作條件復(fù)雜；

● 相當(dāng)多的化工產(chǎn)品具有強(qiáng)烈的腐蝕性；

● 化工產(chǎn)品生產(chǎn)效果對(duì)設(shè)備性能依賴程度越來(lái)越大；

● 能源耗用量大。

因而如何科學(xué)的管理設(shè)備，使設(shè)備能夠在生產(chǎn)工藝允許的周期內(nèi)可靠運(yùn)行是設(shè)備管理人員面對(duì)的非常大的挑戰(zhàn)。

本文介紹了杜邦公司定量區(qū)分設(shè)備關(guān)鍵程度的分析方法。通過(guò)這種方法，可以科學(xué)量化設(shè)備的重要性，進(jìn)而可以有針對(duì)性且有步驟地提升日常檢修活動(dòng)或設(shè)備可靠活動(dòng)以及停車大修等，讓生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)可控，設(shè)備可靠運(yùn)行并逐漸達(dá)到精益生產(chǎn)的要求。

杜邦可持續(xù)性發(fā)展業(yè)務(wù)部門，主要業(yè)務(wù)為結(jié)合杜邦的經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)性提升企業(yè)的安全，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)以及研發(fā)能力。

筆者在實(shí)際咨詢服務(wù)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)我國(guó)多數(shù)的大型石化企業(yè)均進(jìn)行了設(shè)備分類，通常分為A、B、C三類， 或者司控設(shè)備和非司控設(shè)備兩類。辨識(shí)方法主要是定性的方法，即通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的員工，以及設(shè)備對(duì)生產(chǎn)影響的大小進(jìn)行定性的判斷。通常分出一定數(shù)量的可能造成生產(chǎn)中斷的，無(wú)在線冗余的設(shè)備作為最關(guān)鍵的設(shè)備進(jìn)行管理。這種方法簡(jiǎn)單，易操作，但在實(shí)際管理中，這種分類方法存在很多不足，主要包括以下幾個(gè)方面：

● 未考慮安全環(huán)保的對(duì)企業(yè)的壓力，包含尾氣吸收等環(huán)保裝置的損壞，造成環(huán)境污染或周邊社區(qū)的投訴影響。在當(dāng)前推行安全及環(huán)保作為企業(yè)運(yùn)營(yíng)的“許可證”狀況下，上述方法辨識(shí)出的關(guān)鍵設(shè)備的指導(dǎo)作用開(kāi)始降低。

● 未考慮維修難度，有些設(shè)備損壞盡管由于備機(jī)的存在，生產(chǎn)不會(huì)中斷，但由于零部件價(jià)格非常高或檢修難度非常大，用上述方法無(wú)法辨識(shí)出。

● 可靠性因素，上述定性的方法很難將一些可靠性不高，占用了大量精力的一般重要設(shè)備辨識(shí)出來(lái)。 還有就是一些“獨(dú)生子”設(shè)備，設(shè)備失效即造成生產(chǎn)中斷，但如果設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性非常高，它的關(guān)鍵性仍需討論。

綜上，定性的方法簡(jiǎn)單，但容易出現(xiàn)片面或者不準(zhǔn)確，使關(guān)鍵設(shè)備的分析失去指導(dǎo)意義。

杜邦的八因子分析方法

為解決上述遇到的實(shí)際問(wèn)題，杜邦公司從設(shè)備可靠性，EHS的影響，生產(chǎn)的影響以及維修的難易程度，四個(gè)方面八個(gè)因子，將設(shè)備的關(guān)鍵性程度定量化。通過(guò)對(duì)設(shè)備關(guān)鍵性的量化結(jié)果的排序完成對(duì)設(shè)備關(guān)鍵性的辨識(shí)，具體方法如下：

潛在影響（K）= D + （E + F + G）/3 + （H + I + J）/3

設(shè)備關(guān)鍵性程度（L） =K x C

其中，A-設(shè)備名稱；B-失效模式；C-失效的可能性；D-潛在的EHS影響；E-生產(chǎn)損失時(shí)間；F-生產(chǎn)損失的價(jià)值；G-產(chǎn)品的庫(kù)存狀況；H-所需維修資源的復(fù)雜性；I-備機(jī)或備件情況；J-維修費(fèi)用。

對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的維護(hù)策略

由于人力資源或維護(hù)費(fèi)用的限制以及工藝安全風(fēng)險(xiǎn)的不同，大型石化企業(yè)通常選擇其中的5%～10%作為關(guān)鍵設(shè)備，進(jìn)行特殊的維護(hù)策略的制定；選擇總量的10%進(jìn)行僅次于關(guān)鍵設(shè)備的重要設(shè)備進(jìn)行維護(hù)策略的設(shè)計(jì)。不同的公司對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的維護(hù)策略也并不相同。但多數(shù)企業(yè)制定維護(hù)策略時(shí)，會(huì)從以下方面進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)。

● 質(zhì)量保障策略：對(duì)關(guān)鍵設(shè)備制定詳盡的質(zhì)量保障策略，從設(shè)計(jì)到監(jiān)造，到安裝調(diào)試等標(biāo)準(zhǔn)高于其他等級(jí)的設(shè)備。

● 操作及維修程序：對(duì)關(guān)鍵設(shè)備建立詳盡的操作及維修程序，盡力避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或誤操作日常維護(hù)以及可靠性工程。對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行故障失效模式分析，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行最高等級(jí)的預(yù)防預(yù)知性維護(hù)?？赡艿倪x項(xiàng)包括：高等級(jí)的巡檢；自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)；實(shí)時(shí)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；在線腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；定期的油品分析等。

● 零部件管理策略：從零部件數(shù)量到零部件質(zhì)量均制定詳細(xì)的管理計(jì)劃。

● 文檔管理策略：關(guān)鍵設(shè)備的檔案圖紙、操作及檢修培訓(xùn)、以及備品備件等均予以重點(diǎn)關(guān)注。

杜邦八因子分析方法的難點(diǎn)

杜邦八因子分析方法可以對(duì)每個(gè)設(shè)備的重要程度進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分考慮非常全面，尤其是可靠性因子的引入，更是對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)和維護(hù)有非常大的意義，容易感知。但這種方法的操作也有難點(diǎn)：

● 需要企業(yè)的有經(jīng)驗(yàn)人員組成小組共同操作完成，小組成員需要由生產(chǎn)、技術(shù)、設(shè)備管理及安全四個(gè)方面的專家角色參加。缺少任何角色，都可能造成分析結(jié)果的不合理。

● 對(duì)小組成員的經(jīng)驗(yàn)要求較高，如小組成員的經(jīng)驗(yàn)不足，易造成打分結(jié)果的失真。

● 評(píng)價(jià)周期較長(zhǎng)，對(duì)于上萬(wàn)乃至數(shù)十萬(wàn)數(shù)量的設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)，的確是需要一定量時(shí)間周期。

實(shí)際應(yīng)用案例

在某化工廠進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)備辨識(shí)中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)被工廠工程師原認(rèn)為一個(gè)并不非常關(guān)鍵的設(shè)備，分?jǐn)?shù)非常高。即原來(lái)的“非關(guān)鍵設(shè)備”成為了“關(guān)鍵設(shè)備”。經(jīng)過(guò)確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備的平均失效時(shí)間約3個(gè)月，而且失效后，內(nèi)部危險(xiǎn)介質(zhì)有過(guò)傷人歷史。該公司設(shè)備部當(dāng)即有針對(duì)性地組織技術(shù)力量，從設(shè)備選型、驗(yàn)收、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)防性維修等多個(gè)維度重新設(shè)計(jì)了新的設(shè)備的可靠性提升方案。另外，該公司也組織人力，對(duì)可能出現(xiàn)的泄漏點(diǎn)進(jìn)行了隔離，使發(fā)生人員受傷的可能性大為降低。該種方法實(shí)際指導(dǎo)得以發(fā)揮。

總結(jié)

本文介紹的八因子辨識(shí)關(guān)鍵設(shè)備的量化方法，能夠有效辨識(shí)對(duì)工廠有影響的關(guān)鍵設(shè)備。并且通過(guò)對(duì)每個(gè)維度的獨(dú)立分析，有針對(duì)性地設(shè)定提升和解決方案，提升公司的設(shè)備管理能力。

作者供職于杜邦可持續(xù)性發(fā)展事業(yè)部。