賈付澤

中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司 廣東 深圳 518064

1 某海上平臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)主機(jī)簡(jiǎn)介

某油田海上平臺(tái)距離陸地約150km，油田所處位置水深約100m。該平臺(tái)該電站還承擔(dān)著自身和鄰近平臺(tái)的電力供應(yīng)。主電站采用的是某公司生產(chǎn)的4臺(tái)16VM32C柴油機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的額定輸出電功率為7680kW。

2 建立主機(jī)信息管理系統(tǒng)背景

作為油田石油鉆采平臺(tái)的核心動(dòng)力裝置，主柴油機(jī)的工作狀態(tài)對(duì)于平臺(tái)的安全生產(chǎn)和設(shè)備設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)效率有著直接影響。傳統(tǒng)的主機(jī)管理方式是基于手工記錄和人工經(jīng)驗(yàn)管理模式，加上人員流動(dòng)，一定程度影響傳承連貫性。這些問(wèn)題影響了主機(jī)的性能和使用，建立主機(jī)信息管理系統(tǒng)，可以有效地解決這些問(wèn)題，并提高油田生產(chǎn)穩(wěn)定性和安全性。

3 創(chuàng)建主機(jī)信息管理系統(tǒng)

某海上平臺(tái)，在主機(jī)系統(tǒng)設(shè)備管理工作中，積極探索管理模式。2014至2015年，完成了各設(shè)備操作程序的開(kāi)發(fā)、維保臺(tái)賬的建立、點(diǎn)檢制度的執(zhí)行；2016—2017年，完成主要維保檢修方案的開(kāi)發(fā)；2019年根據(jù)主機(jī)運(yùn)行5年來(lái)的管理經(jīng)驗(yàn)編寫了《平臺(tái)主機(jī)設(shè)備系統(tǒng)管理手冊(cè)》，手冊(cè)對(duì)主機(jī)管理工作進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，提出了設(shè)備管理“三化”原則，即：維保作業(yè)計(jì)劃規(guī)范化、操作程序標(biāo)準(zhǔn)化、崗位職責(zé)制度化。

2021年以編寫的《主機(jī)系統(tǒng)管理手冊(cè)》為總綱，結(jié)合平臺(tái)建造以來(lái)資料積累，創(chuàng)新建立了主機(jī)設(shè)備信息管理系統(tǒng)，見(jiàn)圖1。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用自下而上進(jìn)行歸納，自上而下進(jìn)行分解的形式；通過(guò)建立18個(gè)版塊，136個(gè)文件夾，涵蓋主機(jī)系統(tǒng)15個(gè)撬塊，從崗位職責(zé)、管理制度、設(shè)備管理以及備件管理等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，層層緊密聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，實(shí)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)管理的規(guī)范化、體系化、程序化，以及維修人員技能水平斷層，提升主機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的管理質(zhì)量。

3.1 系統(tǒng)功能框架設(shè)計(jì)

主機(jī)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮以下幾個(gè)方面：

3.1.1 數(shù)據(jù)采集

通過(guò)傳感器、計(jì)量?jī)x表、控制器等設(shè)備采集主機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)，持續(xù)做好日常記錄，并及時(shí)更新匯總錄入系統(tǒng)。

3.1.2 數(shù)據(jù)處理

將采集到的數(shù)據(jù)處理成圖表形式，便于分析設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì)，更好地對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，將故障提前處理，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率。

3.1.3 系統(tǒng)功能

根據(jù)需求方便快速查閱各類設(shè)備信息，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)警處理信息，備品備件信息以及維保檢修記錄等，根據(jù)設(shè)備信息制定最優(yōu)維保計(jì)劃安排，將成本控制更加合理、優(yōu)化，見(jiàn)圖2。

圖2 主機(jī)滑油化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析曲線

3.1.4 系統(tǒng)安全

確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性、穩(wěn)定性和可靠性，使用專用硬盤，并對(duì)關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行保存?zhèn)浞荨?/p>

3.2 數(shù)據(jù)采集與存取

3.2.1 主機(jī)信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集

需要采集的數(shù)據(jù)包括但不限于：

1）主機(jī)轉(zhuǎn)速、功率、溫度、壓力等參數(shù)；

2）油位、冷卻水位、機(jī)組狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間等數(shù)據(jù)；

3）設(shè)備維保記錄、作業(yè)內(nèi)容、檢修記錄、備件管理等信息；

3.2.2 文件歸檔

完善設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作記錄的文檔搜集整理。運(yùn)維記錄是記載開(kāi)展設(shè)備管理工作基本情況的文字資料，是設(shè)備管理工作的真實(shí)反映，也是設(shè)備開(kāi)展維修策略維修的重要依據(jù)。對(duì)文檔管理模式進(jìn)行了優(yōu)化，通過(guò)在辦公軟件中建立7個(gè)主分類，并在此基礎(chǔ)上細(xì)分各個(gè)主分類下的具體文件內(nèi)容，逐一建立快捷方式，從而達(dá)到快速訪問(wèn)各個(gè)文件夾進(jìn)行文檔存取的目的。

3.3 數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用

采集到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行處理，包括數(shù)據(jù)清洗、標(biāo)準(zhǔn)化、存儲(chǔ)和分析，其中，數(shù)據(jù)清洗是指去除無(wú)效數(shù)據(jù)，并進(jìn)行異常值處理；標(biāo)準(zhǔn)化是將不同類型、格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式；存儲(chǔ)是將已處理好的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；分析則是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、預(yù)測(cè)、優(yōu)化等操作，以提高主柴油機(jī)的性能和壽命。

數(shù)據(jù)處理包含兩個(gè)重要的作用，（1）通過(guò)日常的數(shù)據(jù)收集，趨勢(shì)分析，研判設(shè)備狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理隱患，防止設(shè)備故障導(dǎo)致安全事故發(fā)生。（2）設(shè)備故障后，通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)，反推引發(fā)故障原因，更好地制定接下來(lái)的維保檢修策略。通過(guò)這兩種一正一反的數(shù)據(jù)處理分析，更好地保障主機(jī)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

處理故障分析原因，要“有理有據(jù)”。每次故障處理后都要進(jìn)行詳細(xì)的分析，找出故障的根本原因，做到從完善操作程序和維保方案這兩方面來(lái)避免同類故障的發(fā)生。比如：主機(jī)增壓器數(shù)次12000小時(shí)維修均發(fā)生噴嘴環(huán)裂紋故障，為查找故障原因，對(duì)D主機(jī)增壓器進(jìn)行了暫停沖洗增壓器的變更，并在主機(jī)每運(yùn)作150小時(shí)抓取一次運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析查找原因，在主機(jī)30000小時(shí)維修時(shí)，對(duì)增壓器進(jìn)行解體，確認(rèn)噴嘴環(huán)狀態(tài)，為后續(xù)維保程序優(yōu)化，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

為加強(qiáng)滑油管理，制作了關(guān)鍵設(shè)備滑油化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表，并對(duì)每一個(gè)化驗(yàn)指標(biāo)制作了曲線圖，見(jiàn)圖2，以便于對(duì)滑油化驗(yàn)數(shù)據(jù)中的每一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[1]。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)主機(jī)在使用了國(guó)產(chǎn)滑油以后大磨粒值（DL）和小磨粒值（DS）都明顯增大，再次啟機(jī)運(yùn)行，因顆粒較多，油溫起來(lái)后，油霧濃度探測(cè)器就容易高報(bào)。找到了引起主機(jī)油霧高關(guān)斷的關(guān)鍵點(diǎn)。我們進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行調(diào)整及維保策略優(yōu)化，主機(jī)在啟停機(jī)時(shí)，滑油分油機(jī)運(yùn)行6小時(shí)以上，按照廠家說(shuō)明書要求油霧濃度探測(cè)器1500小時(shí)進(jìn)行維保，我們進(jìn)行調(diào)整到300小時(shí)進(jìn)行維保，優(yōu)化后未出現(xiàn)油霧濃度探測(cè)器高報(bào)情況，主機(jī)運(yùn)行正常。

3.4 系統(tǒng)功能

主柴油機(jī)信息管理系統(tǒng)的功能包括但不限于：

1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：對(duì)主柴油機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[2]，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行報(bào)警。

2）數(shù)據(jù)查詢：根據(jù)日常需求，查詢特定時(shí)間段內(nèi)的主柴油機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3）故障診斷：對(duì)主柴油機(jī)故障碼或者歷史記錄事件進(jìn)行診斷，快速定位故障原因并給出解決方案。

4）維保優(yōu)化：基于分析結(jié)果，制定性能優(yōu)化方案，策略維保，低成本檢修，提高主柴油機(jī)的效率和壽命。

5）數(shù)據(jù)匯總：自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)等數(shù)據(jù)匯總，為動(dòng)力班組掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)提供參考依據(jù)。

3.5 系統(tǒng)安全

主柴油機(jī)信息管理系統(tǒng)的安全性需要考慮以下幾個(gè)方面：

（1）數(shù)據(jù)保密：保護(hù)設(shè)施用電信息的機(jī)密性，避免敏感資料數(shù)據(jù)泄露，使用專業(yè)辦公電腦，設(shè)置文件權(quán)限，未經(jīng)許可不外傳信息資料。

（2）數(shù)據(jù)完整性：確保數(shù)據(jù)沒(méi)有被惡意篡改或破壞，非動(dòng)力人員不得私自篡改數(shù)據(jù)或刪除文件，定期檢查數(shù)據(jù)完整性。

（3）系統(tǒng)穩(wěn)定性：確保系統(tǒng)的穩(wěn)定，使用專用硬盤存儲(chǔ)，并對(duì)關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定期存檔。

3.6 主機(jī)信息管理系統(tǒng)各模塊介紹

（1）崗位職責(zé)。該板塊收錄了動(dòng)力主操、中級(jí)、初級(jí)崗位職責(zé)。

（2）管理制度。該板塊收錄了巡檢點(diǎn)檢制度、主機(jī)房管理制度、設(shè)備維保及檢修制度、主電網(wǎng)用電規(guī)程、?；饭芾碇贫?、滑油管理制度、值班制度、交接班制度。

（3）操作程序。該板塊收錄了所有設(shè)備撬塊的操作程序和可視化程序，并對(duì)避復(fù)臺(tái)程序進(jìn)行持續(xù)修改完善。

（4）設(shè)備管理。該模塊針對(duì)設(shè)備管理中的設(shè)備檔案不完善、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)執(zhí)行情況監(jiān)督不到位以及維修臺(tái)賬統(tǒng)計(jì)記錄不完整、設(shè)備故障總結(jié)分析不全面的情況進(jìn)行設(shè)立。通過(guò)進(jìn)行設(shè)備臺(tái)賬管理、維修工作管理與點(diǎn)檢工作管理，從而促進(jìn)主機(jī)系統(tǒng)設(shè)備管理水平，提升設(shè)備管理質(zhì)量。該板塊依據(jù)設(shè)備編碼劃分為17個(gè)小塊，并對(duì)每個(gè)小塊進(jìn)行了細(xì)分。

（5）備件管理。備件管理是設(shè)備管理維修的供應(yīng)基礎(chǔ)，對(duì)備件進(jìn)行科學(xué)、規(guī)范的管理，可以降低維修成本。

1）通過(guò)庫(kù)存定額的分析，讓庫(kù)存結(jié)構(gòu)、庫(kù)存脈絡(luò)更加清晰，優(yōu)化庫(kù)存結(jié)構(gòu)，提高合理性。

2）庫(kù)存管理更加標(biāo)準(zhǔn)化，在既滿足現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)存需求，又極大的提高公司資金利用率，減少庫(kù)存積壓。

3）制定切實(shí)合理可行的的預(yù)算計(jì)劃表，提高預(yù)算的執(zhí)行率。

（6）工具管理。制定了工具交接制度，加強(qiáng)工具的管理與維護(hù)。對(duì)扭矩扳手制定定期送檢計(jì)劃。

（7）人員管理。制定了交接班制度，進(jìn)一步強(qiáng)化交接班的規(guī)范化。為進(jìn)一步提升員工的專業(yè)技能，持續(xù)開(kāi)展崗位練兵，做到以練促學(xué)。

4 管理系統(tǒng)實(shí)施效果

主柴油機(jī)設(shè)備數(shù)據(jù)的管理效率顯著提高，可以更加有效地管理設(shè)備信息，有效降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備運(yùn)行效率。同時(shí)，提高企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

4.1 “個(gè)性化檔案”解決滑油濃度高報(bào)故障

利用管理系統(tǒng)，加強(qiáng)滑油管理，制作了滑油化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表，并對(duì)化驗(yàn)指標(biāo)制作了曲線圖。針對(duì)主機(jī)油霧高導(dǎo)致主機(jī)關(guān)停的故障，動(dòng)力班組通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析滑油化驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，主機(jī)在使用了國(guó)產(chǎn)滑油以后大磨粒值（DL）和小磨粒值（DS）都明顯增大，備用主機(jī)啟機(jī)運(yùn)行時(shí)，因顆粒較多，油溫起來(lái)后，油霧濃度探測(cè)器就容易高報(bào)關(guān)停主機(jī)，并據(jù)此優(yōu)化主機(jī)啟停程序，主機(jī)在啟機(jī)前及停機(jī)后，滑油分油機(jī)運(yùn)行6小時(shí)以上，以提高滑油凈化效果，減少顆粒物，同時(shí)將油霧濃度探測(cè)器說(shuō)明書要求的1500小時(shí)維保周期調(diào)整到300小時(shí)，通過(guò)上述措施后，徹底解決了油霧濃度探測(cè)器高報(bào)故障。2017年因油霧濃度關(guān)停3次，產(chǎn)生維修費(fèi)用18.4萬(wàn)元；2018年關(guān)停1次，產(chǎn)生維修費(fèi)用5萬(wàn)元，通過(guò)優(yōu)化維保策略，2019年以來(lái)未發(fā)生油霧濃度高報(bào)故障，四年累計(jì)節(jié)約維修費(fèi)用約46.8萬(wàn)元。

4.2 趨勢(shì)性及時(shí)處理C 主機(jī)兩側(cè)排煙溫差大故障

2021年初，通過(guò)主機(jī)信息系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)C主機(jī)兩側(cè)排氣溫差不斷變大，動(dòng)力班組對(duì)C主機(jī)兩側(cè)排煙溫差大故障問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致主機(jī)兩側(cè)排煙溫差大的原因是油門總桿球形軸承、軸套等磨損導(dǎo)致一側(cè)供油量偏多，兩側(cè)供油量相差懸殊，有效避免當(dāng)時(shí)環(huán)境下，設(shè)備不穩(wěn)定帶來(lái)的生產(chǎn)效益損失。

項(xiàng)目實(shí)施后，主機(jī)燃燒質(zhì)量提升，燃料利用率提升，50%負(fù)載工況下，燃油日消耗從22.5m3降低為21.6m3，日節(jié)約燃油0.9m3。主機(jī)年均運(yùn)行至少4000小時(shí)，預(yù)計(jì)可節(jié)約燃油至少150m3，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益至少27.9萬(wàn)元。

5 結(jié)束語(yǔ)

某海上平臺(tái)以強(qiáng)有力的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析，開(kāi)發(fā)一套有價(jià)值的生產(chǎn)運(yùn)行管理信息系統(tǒng)，滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息化管理的需求，為油田企業(yè)增儲(chǔ)上產(chǎn)貢獻(xiàn)了一份力量。

主機(jī)設(shè)備管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)注重實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的系統(tǒng)化、規(guī)范化，通過(guò)數(shù)據(jù)化的方式及時(shí)更新設(shè)備檔案、設(shè)備備件檢修、備品使用、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，文檔資料整齊存放，文件數(shù)據(jù)一鍵直達(dá)，數(shù)據(jù)信息等快速檢索，圖形趨勢(shì)一目了然。實(shí)現(xiàn)高效的設(shè)備維護(hù)、維修、保養(yǎng)、采購(gòu)、應(yīng)用等方案的制定。對(duì)設(shè)備全生命周期的信息化高效管理，保證設(shè)備全程處于最佳狀態(tài)。

主機(jī)信息系統(tǒng)建立精細(xì)化管理以來(lái)，通過(guò)優(yōu)化維保策略、比對(duì)和分析數(shù)據(jù)，解決了曲軸箱油霧濃度高、主機(jī)噴油器殼體裂紋、C主機(jī)兩側(cè)排煙溫差大等十余項(xiàng)高頻故障難題，提升了主機(jī)設(shè)備的可靠性，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益123.9萬(wàn)元。