葉創(chuàng)林

（中海油惠州石化有限公司,廣東 惠州 516086）

1 項(xiàng)目?jī)x表簡(jiǎn)介

某煉油廠前建成一期和二期共計(jì)2200萬(wàn)噸煉油裝置，裝置里共計(jì)儀表臺(tái)件數(shù)約7萬(wàn)多臺(tái)。有些儀表隨著一期裝置開(kāi)工投產(chǎn)至今已經(jīng)運(yùn)行10多年，二期的儀表運(yùn)行也有3年多了。儀表長(zhǎng)期帶電運(yùn)行，隨著電子元器件老化等故障原因，儀表運(yùn)行可靠和穩(wěn)定性日益受到大家的關(guān)注，儀表設(shè)備的完整性管理已被正式提上日程。本文主要針對(duì)常規(guī)智能儀表的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類分析總結(jié)，主要的儀表類別包括可燃及有毒氣體報(bào)警儀、流量、壓力、液位、溫度和控制閥這幾大類別，對(duì)于就地指示儀表的故障損壞數(shù)據(jù)不列入本次統(tǒng)計(jì)的范疇。

2 儀表維修次數(shù)統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)分析

2.1 常規(guī)智能儀表維修統(tǒng)計(jì)

通過(guò)公司故障隱患登記信息平臺(tái)統(tǒng)計(jì)全廠的儀表維修數(shù)據(jù)分析，一期儀表總體的維修次數(shù)是逐年有所增長(zhǎng)，儀表更換的備件數(shù)量也相應(yīng)地逐年略有增加。通過(guò)具體統(tǒng)計(jì)2017～2020年4月的一期裝置的維修數(shù)據(jù)，可以看出，2017～2019年度，儀表維修頻次是逐年略有增長(zhǎng)。

圖1 一期裝置儀表維修次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

二期儀表從2017年下半年才投用，比較近3年的數(shù)據(jù)，2018年儀表維修次數(shù)最多，2019年略有下降。

圖2 二期裝置儀表維修次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)對(duì)2017年至今全廠一期和二期儀表維修數(shù)據(jù)的進(jìn)一步梳理和篩選，一期項(xiàng)目?jī)x表從2009年投用8年以后，儀表需維護(hù)的次數(shù)逐年遞增，二期項(xiàng)目?jī)x表從2017年開(kāi)工投用后近一年內(nèi)儀表維護(hù)次數(shù)較多，之后維護(hù)次數(shù)略有下降的趨勢(shì)。

導(dǎo)致儀表需要進(jìn)行維修的原因較多。主要體現(xiàn)在以下幾方面：儀表元器件老化損壞、儀表引壓管或預(yù)處理系統(tǒng)故障、異常生產(chǎn)工況導(dǎo)致儀表失靈、儀表接線端子松動(dòng)、儀表防雨防潮密封不好、雷擊損壞、設(shè)計(jì)或現(xiàn)場(chǎng)安裝的缺陷、產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題等。2017～2019年，3年數(shù)據(jù)分析，一期項(xiàng)目?jī)x表每年維護(hù)次數(shù)均有400～500次左右的增幅，對(duì)比每年維修次數(shù)的增幅較為平緩，主要原因還是設(shè)備老化導(dǎo)致，儀表穩(wěn)定性較差，需要加強(qiáng)預(yù)防性維護(hù)次數(shù)和故障檢維修。二期項(xiàng)目?jī)x表從2017年開(kāi)工投用至今，開(kāi)工頭一年內(nèi)的儀表維護(hù)次數(shù)較高，主要解決項(xiàng)目建設(shè)施工遺留的問(wèn)題整改和儀表首次投用后遇到的異常問(wèn)題整改，2019以后，維護(hù)次數(shù)明顯有所下降。

2.2 常規(guī)智能儀表故障損壞統(tǒng)計(jì)

通過(guò)一期裝置數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，每年兩千多次的儀表設(shè)備維修次數(shù)中，其中只有少部分是儀表?yè)p壞導(dǎo)致的故障維修，具體統(tǒng)計(jì)的儀表故障損壞數(shù)據(jù)如下：2017年儀表設(shè)備故障損壞121臺(tái)、2018年儀表設(shè)備故障損壞131臺(tái)、2019年儀表設(shè)備故障損壞140臺(tái)。儀表?yè)p壞的臺(tái)件數(shù)整體來(lái)看也是逐年略有增長(zhǎng)的，其中報(bào)警儀的損壞率增長(zhǎng)幅度較為明顯，流量、液位和溫度儀表?yè)p壞率增長(zhǎng)較為平緩，2018年一期裝置儀表停工檢修后，部分儀表的故障損壞率還稍微有所下降，具體詳見(jiàn)圖3所示。

圖3 一期裝置儀表故障損壞次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)對(duì)2017～2020年4月二期儀表故障數(shù)據(jù)進(jìn)一步的梳理和篩選，報(bào)警儀損壞率的增長(zhǎng)較為明顯，其余的儀表在2018年后反而略有下降的趨勢(shì)。儀表?yè)p壞的數(shù)據(jù)，如圖4所示。

圖4 二期裝置儀表故障損壞次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

綜上分析，儀表在首次安裝投用后，在前2～3年里，一般儀表產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題、設(shè)計(jì)或安裝缺陷等基本都暴露出來(lái)，儀表故障率較高，通過(guò)改造維修故障率逐年在下降。儀表運(yùn)行8年后，故障率逐年略有平緩上升的趨勢(shì)。儀表故障損壞數(shù)量從數(shù)據(jù)表中可以看出，可燃及有毒氣體報(bào)警儀的損壞數(shù)量最多，液位、流量和溫度儀表?yè)p壞數(shù)量其次，壓力變送器和控制閥的備件損壞較少。

3 儀表生命周期的分析

儀表設(shè)備生命周期可分為3個(gè)失效階段：初期失效階段、偶然失效階段和設(shè)備老化失效階段。

初期失效階段指儀表設(shè)備在生命周期初期失效，失效最大的原因是工廠設(shè)計(jì)、制造缺陷和工廠出廠前測(cè)試沒(méi)有檢測(cè)出來(lái)導(dǎo)致的。雖然產(chǎn)品在工廠出廠前都會(huì)做相關(guān)的檢測(cè)，但對(duì)智能儀表長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和重復(fù)性等，有些參數(shù)和指標(biāo)在工廠測(cè)試時(shí)不能完全被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)失效的情況。

偶然失效階段指儀表設(shè)備在正常使用的情況下突然失效，這種故障率通常相對(duì)較低，但對(duì)于關(guān)鍵性儀表或聯(lián)鎖的儀表設(shè)備來(lái)講，這種失效對(duì)于裝置的平穩(wěn)運(yùn)行影響也是很大的。

設(shè)備老化失效階段指設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行老化導(dǎo)致的設(shè)備故障損壞。儀表設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行逐步會(huì)進(jìn)入這個(gè)階段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置的影響也會(huì)隨著時(shí)間的推移，影響越來(lái)越大。

通過(guò)上述儀表故障率的統(tǒng)計(jì)分析，該公司儀表設(shè)備生命周期3個(gè)階段的故障率統(tǒng)計(jì)表如圖5。

圖5 儀表生命周期三個(gè)階段的故障率統(tǒng)計(jì)表

從表中可以看出，儀表初期失效階段一般都是在儀表剛投用的時(shí)候，儀表故障率較高。在往后運(yùn)行的2～3年內(nèi)，儀表故障基本暴露出來(lái)，在企業(yè)不斷地維修改造后基本把故障率降下來(lái)。偶然失效階段基本在儀表運(yùn)行的3～10年，不同的儀表或者不同的運(yùn)行工況，儀表失效的階段時(shí)間也不完全一致，需視具體情況具體分析。偶然失效階段的儀表故障率較低，部分儀表在初期失效階段通過(guò)改造后已經(jīng)提高儀表的可靠性。儀表運(yùn)行10年后，部分儀表由于老化失效，故障率會(huì)逐步提高，不同儀表的老化時(shí)間周期也不同，這個(gè)需要根據(jù)具體的儀表特點(diǎn)和運(yùn)行工況具體分析和總結(jié)。在不同的失效階段，采取的具體措施也應(yīng)有所不同。

總之，每臺(tái)儀表的生命周期都是不一樣的，主要影響儀表生命周期的主要幾個(gè)因數(shù)有產(chǎn)品先天性基因（包括產(chǎn)品的制造設(shè)計(jì)、元器件材料的選擇、產(chǎn)品的制造生產(chǎn)、出廠前的測(cè)試等）、現(xiàn)場(chǎng)安裝情況、現(xiàn)場(chǎng)使用的工況、維護(hù)保養(yǎng)等。

4 儀表完整性的管理措施及建議

設(shè)備設(shè)施完整性管理，是一個(gè)完善的、系統(tǒng)的管理過(guò)程，是用整體優(yōu)化的方式管理設(shè)備設(shè)施的整個(gè)生命周期，以達(dá)到設(shè)備設(shè)施的可靠性（包括性能、安全、環(huán)保）與經(jīng)濟(jì)性的平衡并可持續(xù)發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)組織的戰(zhàn)略及目標(biāo)。是充分發(fā)揮設(shè)備設(shè)施效能，有效管控風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)的保值增值及最大經(jīng)濟(jì)回報(bào)，實(shí)施降本增效的一種有效工具和手段。因此，為節(jié)約運(yùn)行維修成本，又能使得儀表設(shè)備運(yùn)行可靠性高，相關(guān)管理措施和建議如下：

（1）針對(duì)設(shè)計(jì)、選型、安裝或設(shè)備制造等存在缺陷的儀表，需制定徹底的整改方案，擇機(jī)優(yōu)先落實(shí)整改，并對(duì)整改的情況進(jìn)行跟蹤和閉環(huán)銷項(xiàng)管理。

（2）落實(shí)做好儀表系統(tǒng)安全完整性等級(jí)評(píng)估工作，結(jié)合評(píng)估報(bào)告，開(kāi)展儀表相關(guān)定期測(cè)試和檢查維護(hù)工作。

（3）定期開(kāi)展各類儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，不同類別的儀表單獨(dú)分析并總結(jié)報(bào)告，根據(jù)報(bào)告的整改措施落實(shí)整改工作。

（4）針對(duì)故障率較高或設(shè)備老化較快的儀表，需執(zhí)行定期專項(xiàng)檢查計(jì)劃。每次專項(xiàng)檢查的情況形成記錄，結(jié)合歷年運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析、預(yù)判儀表生命周期形成總結(jié)報(bào)告，然后落實(shí)整改。

（5）建立儀表設(shè)備分級(jí)管理原則：石油化工企業(yè)儀表數(shù)量龐大、種類較多，評(píng)估和量化每類儀表的老化可靠性難度較大、必要性不大。但針對(duì)A級(jí)、關(guān)鍵性儀表或特殊的儀表設(shè)備，建立生命周期維護(hù)檔案，提前做好預(yù)防性維護(hù)工作。

（6）根據(jù)企業(yè)儀表設(shè)備的特點(diǎn)，“量身定做”以可靠性為中心的綜合型維修保養(yǎng)服務(wù)模式（含預(yù)防、預(yù)測(cè)和事后維修），形成相關(guān)管理規(guī)定，然后落實(shí)執(zhí)行。

（7）進(jìn)一步完善企業(yè)大數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，便于用戶更加方便快捷、全方面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)得到及時(shí)有效的收集，也便于用戶隨時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)，用于技術(shù)分析和對(duì)設(shè)備生命周期的預(yù)判，給予更合理的預(yù)測(cè)維修方向。

5 結(jié)語(yǔ)

儀表設(shè)備運(yùn)行的可靠性對(duì)裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行起著至關(guān)重要的影響，為確保儀表設(shè)備運(yùn)行的可靠性又能最大限度地節(jié)約儀表運(yùn)行維修成本，設(shè)備的生命周期管理越來(lái)越受到企業(yè)的重視?；葜菔谠O(shè)備重要性分級(jí)管理、設(shè)備生命周期數(shù)據(jù)的收集和分析、設(shè)備設(shè)施完整性的管理等方面取得較好的成績(jī)。這些管理措施大大提高了儀表設(shè)備的可靠性，提升了裝置運(yùn)行的安全水平，減少了因儀表故障導(dǎo)致設(shè)備或裝置停工的損失，具有一定的推廣價(jià)值，可供石油化工企業(yè)借鑒。

隨著儀表設(shè)備可靠性和老化管理工作的不斷深入研究，儀表設(shè)備老化檢測(cè)的新技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用大勢(shì)所趨。企業(yè)內(nèi)部還需建立且不斷積累自己的儀表設(shè)備老化管理的數(shù)據(jù)庫(kù)，定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)老化數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)分析，預(yù)測(cè)儀表生命周期，并逐步完善儀表生命周期檔案，使設(shè)備完整性管理工作水平得到不斷的提升，為企業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)效益最大化。