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维护(RCM)技术在石化企业中的应用
 
慧聪网   2006年1月4日8时58分   信息来源:合肥通用机械研究院    

    随着国际竞争的不断加剧,对我国石油化工装置长周期运行的要求越来越迫切。装置的长周期运行对企业的设备管理水平提出了更高的要求。 

    传统的维护和维修策略经历了被动维修、定期维修、预防性维修、主动维修等不同的发展阶段,在降低设备故障,减少维护成本等方面取得了很大的进展。但传统的检验维修规程是基于以往的经验及保守的安全考虑,对经济性、安全性以及可能存在的失效风险有机的结合考虑不够,检维修的频率和效力与所维护设备的风险高低不相称,有限的检维修资源使用不尽合理,存在检维修过度和检维修不足的问题,维护行为存在一定的盲目性和经验性。即使是主动维修仍然存在维护过度或不足,成本高,维护策略主要依靠主观和经验等缺点。 

    以可靠性为中心的维护(RCM)技术的采用将进一步提高企业设备管理的整体水平。 

    RCM理论于20世纪60年代起源于美国的波音公司。以研究设备的可靠性规律为基础,发展到20世纪90年代趋于成熟。以可靠性为中心的维护(RCM)是在此基础上针对石化行业的特点,进行研究、更新和开发应用,是在风险和可靠性方法的基础上,并应用系统化的方法和原理,系统地对装置中设备的失效模式及后果进行分析和评估,进而定量地确定出设备每个失效模式的风险及失效原因和失效根本原因,识别出装置中固有的或潜在的危险及其影响后果和程度,制订出针对失效原因的,适当的降低风险的维护策略。 

    该方法在国外大型石油公司如ExxonMobil、ConocoPhilips等都已成功应用,并引入在欧洲联盟的RIMAP工作标准手册中。 

    一、RCM在国内企业中的应用

    在国内,RCM方法已在中国石油化工总公司茂名石化工业有限公司乙烯裂解装置中予以应用。项目由合肥通用机械研究院(GMRI)和挪威船级社(DNV)共同给予实施。 

    该方法运用范围包括乙烯裂解装置的所有工艺系统,约包括压缩机5台、泵类73台、电动机透平等11台、塔类18台、反应设备7台、换热设备及容器等246台以及设备本身起停用电气、安全连锁报警装置123台等。根据茂名石化有限公司提供的该装置的失效历史、退化机理和所含的危险介质以及设计基础资料等,分别对该装置所有设备的失效概率和失效后果进行“高”或“低”风险的评价,筛选出低风险的设备。筛选过程如图1所示 。

1

    分析结果为高风险设备占7.6%,计22个设备,其中风险设备占48.6%,计141个设备,低风险设备占43.8%,计127个设备,分析结果如图2所示。

2

    处于中高风险的设备中有以下两种情况:① 设备失效可能性高,有故障历史。② 设备故障影响后果较大,对安全、环境及生产中断的影响较高,有些本身的维修成本较高。 

    对筛选出的中高风险设备进一步进行了失效/故障模式,影响分析,以明确地掌握功能失效的损坏模式和高风险所在,从而制订相应的优化的维护策略。 

    RCM是从定义设备或资产的功能开始,即而分析设备的失效模式和失效后果/影响,确定出功能失效,在此基础上确定设备每一功能失效模式的风险大小。在分析中主要考虑以下4个方面:① 功能失效模式的失效概率。② 功能失效模式的安全、环境失效后果。③ 功能失效模式的生产中断失效后果。④ 功能失效模式的维护成本。 

    在RCM项目中,针对设备在日常生产中发生故障的历史记录、故障概率,RCM小组确定了风险可接收准则,可接收准则被转化为更适合于不同种类风险的风险矩阵格式。风险被定义为失效可能性和后果的函数,RCM小组建议在矩阵中采用5个等级。风险矩阵的X轴表示失效后果,Y轴表示失效频率和概率。对所有中高风险设备,分析的失效模式总共有1 765项,其中1 099项失效模式为非功能性失效模式,666项为功能性失效模式,在功能性失效模式中,14项为高风险,321项为中风险,331项为低风险,总风险分布如图3所示。 

    在完成失效模式和失效后果/影响分析后,详细分析下一步是制定基于风险维护的策略。维护策略的制订主要是考虑风险性的影响,有的基于安全性的考虑,有的基于经济影响性,有的基于设备可靠度的提升。 

    采用RCM任务策略决策逻辑来确定任务,以降低失效原因和失效根本原因,从而使风险在可接受的等级下。在项目中,详细的维护、维修策略及维修、维护任务共计44种,分为以下几类:① 基于状态的维护。② 基于时间的维护。③ 功能测试。④ 纠正性维护。⑤ 一线维护《操作工巡检任务》。⑥ 设计和操作更改。 

    二、结 论

    总体而言,通过该RCM分析,完整和系统性地评估了乙烯裂解装置的风险,系统地制订出装置维护策略,有效地识别出高风险项目,建立有针对性地维护策略,以有效降低风险,从而提高装置使用的安全可靠性,为长周期运行提供基础;通过该RCM分析,可以避免过度维护——识别出80%的低风险项目,并且可以给维修、维护预算提供一个决策依据;通过该RCM分析,不仅加强了人员对设备运行维护的经验系统化并实现资源共享——可追踪、可更新、可传承,从整体上提升了设备管理水平。

    (《通用机械》2005年第12期)

 
作者:刘 岑 黄汪平 杜洪奎 程红晖 
 
 
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