海上油田設備維修模式優化的探討

董軍濤 許海東

（中海油能源發展采油服務公司，天津塘沽，郵編：300452）

1.0 前言

隨著市場化進程的加快，人們對企業運營成本的一項重要組成部分——維修的認識也逐漸地發生了改變。在激烈的市場競爭中，維修已經不再被認為是單純的資金的消耗，一個合理的維修模式應該被認為是可以為企業創造效益的。海上油田生產設施是設備密集型行業，保證生產的正常運轉的前提下，解決好設備維修工作量大、運行費用和維修成本高等問題，是保證企業健康長足發展和經濟快速增長的根本所在。因此，設備維修的優化工作已成為油田管理中的一項重要工作。通過對維修進行優化，可以使油田針對設備的具體情況，針對性地采用事后維修、預防性計劃維修、狀態維修等維修方式，形成一套融合多種維修方式的優化維修體制，使設備維修在時機與方式的選擇上都得到了最合理的優化，有效地避免設備的“過修”與“欠修”，在減少設備維護成本的同時也提高設備的運行可靠性。

2.0 幾種維修模式的比較

2.1 事后維修

事后維修也稱故障維修 （Break-down Maintenance,BM），是實施比較早的維修方式之一，是在設備發生故障或性能失效時進行的非計劃性維修。在現代設備管理制度實行以后，事后維修僅用于對生產影響極小的非重點設備、有冗余配置的設備，或采用其他維修方式均不經濟的設備修理。

2.2 預防性定期維修

預防性定期維修（Time-Based Maintenance,TBM）是一種以時間為基礎的預防性維修方式，又稱計劃維修。它是根據設備磨損規律及經驗統計，事先確定維修類別、周期、內容和所需備件及材料儲備等，適于已知設備磨損規律的設備，以及難以隨時進行停機維修的流程工業或自動化生產線等設備。

2.3 改進性維修

改進性維修（Corrective Maintenance,CM）是為了消除設備的先天性缺陷或頻發性故障而采用的一種維修模式，它是結合維修過程對設備的局部結構或零件的設計缺陷等加以改進。例如，通過維修對設備易發生故障部位或薄弱環節等進行改進，以有效改善設備的技術性能和提高可用率。與實施技術改造及有針對性補償設備的無形磨損相比，改進性維修主要是通過改進和提高設備的可維修性等來提高設備可用率的。

2.4 狀態維修

狀態維修 （Condition-Based Maintenance,CBM）或者預知維修（Predictive Maintenance,PM）是從計劃維修等模式發展演變而來的更高層次的維修體制，是一種以設備狀態為基礎、以預測設備狀態發展趨勢為依據的維修方式，是根據設備的日常檢查、定期重點檢查、在線狀態監測和故障診斷等信息，經過分析和判斷設備技術性能的優劣及發展趨勢，并在故障發生前或技術性能降低到不允許的極限值前再有計劃地安排維修工作。不僅能對設備進行及時和有針對性地維修，還可以提高設備可用率、有效降低維修費用和減輕員工勞動強度。

3.0 維修模式優化的方向

設備維修體制是隨著生產力提高和科學技術進步而不斷演變和發展的，在很大程度上能夠反映出生產力的發展速度和技術與管理水平高低。就維修體制而言，可歸納為事后維修、預防性定期維修、狀態維修和改進性維修等模式。通過以上分析可以看出，不同的維修方式雖然各有特點，但狀態維修更優于其他方式。實施狀態維修的實質就是主動掌握設備的技術狀態、觀察增量趨勢及重視歷史資料管理，防止設備故障發生和提高設備運行效率。實施狀態維修是企業降低成本、提高設備可靠性、優化資產管理的一條重要途徑。

4.0 維修模式優化的現狀

設備維修模式的優化主要體現在維修時機及維修類型的選擇上，即何時修、怎么修的問題。傳統的計劃維修對設備的維修周期和維修類型都進行了嚴格的規定，海上油田基本都是按照這一規程進行。不論設備的運行情況如何，只取決于時間，到時間就得停機維修。隨著國外先進的設備管理理念的引進，很多設備管理者開始認識到設備的維修應充分考慮到設備自身的運行情況，提出基于狀態的維修、基于可靠性的維修、基于可用性的維修等方式。從實際應用來看，目前很多海上油田做到了將計劃維修與狀態維修、可靠性維修相結合，對主要設備實行計劃維修，次要設備實行狀態維修，使設備到了該修時才修，提高了設備的利用率，降低了油田的生產成本。從實行計劃維修到實行計劃維修與狀態維修相結合的過程轉變，可以認為這是一個維修模式的優化過程。

設備的狀態監測和故障診斷以及狀態評估是維修模式優化的基礎工作。其中狀態監測與故障診斷的應用比較廣泛，各種在線監測診斷儀器及系統被用于很多關鍵設備上，用于實時掌握設備的運行情況。例如振動診斷技術、油液分析技術、紅外線設備診斷技術、超聲波泄露監聽技術等；還有一些用于分析診斷的專家系統。另外，現代企業引進設備的點檢制，是一種十分有效的離線監測方式。通過日常點檢、專業點檢、精密點檢對設備進行定期的檢查及時地發現設備的缺陷，加強了對設備的全方位了解。設備的狀態評估是通過對設備長期以來的狀態監測及診斷數據進行統計、分析，從而得出設備的可靠性、剩余壽命及風險度等指標的評估方式，設備的狀態評估結果是進行維修決策優化的重要依據。以可靠性為中心的維修 （RCM）以及基于風險的維修（RBM），在西方發達國家應用已經較為成熟，部分海上油田也引進了以上兩種優化的維修方式，為油田減少了大量的維修費用。

5.0 維修模式優化所面臨的問題

優化維修在理論上已經發展很多年了，目前也越來越受到重視。然而從實際的應用情況來看依然存在很多問題，主要體現在以下幾個方面：

5.1 設備狀態監測及故障診斷技術有待進一步發展

目前存在著監測手段和工具比較單一，監測測點的布置不盡合理，信號的分析及故障診斷環節薄弱，監測診斷的實用性和準確性較低等問題。點檢制是一種較為先進的離線監測方式，但是在點檢的時機及方法選擇上依然有待改進。

5.2 信息的挖掘程度及利用效率不高

對設備的監測信息沒有一個統一的管理平臺。雖然引進了各種管理及分析軟件，但存在大量信息的重復采集，缺乏信息的共享性，也未能從大量信息中充分挖掘真正能深刻反映設備狀況的有效信息，信息利用率低。

5.3 在管理上存在欠缺

優化維修的實施不僅僅是技術上的問題，而且也要配合先進的管理模式。當前還沒有形成一套完整的優化維修管理模式，優化維修工作只是個別部門參與，沒有形成一個全員參與的氛圍。人們對優化維修管理理念沒有一個深入的理解。

5.4 設備管理理論發展的滯后與人才隊伍的缺乏

英國的設備綜合工程學、美國的可靠性維修和日本的全員生產維修等學說，在上世紀五六十年代就得到了蓬勃的發展。而我國比較先進的設備管理理論的發展起步較晚，與實際應用相比，理論發展相對滯后，這也直接造成了高水平的設備管理人才的匱乏。

6.0 維修模式優化所面臨問題的解決對策

針對以上幾個問題，給出以下解決對策：

>應以設備為中心，根據不同設備及其運行的特點，研究開發出能夠全面而準確地反映該設備運行狀態的在線監測診斷的工具，提高監測的實時性及準確性，完善設備的離線點檢機制。根據不同設備的自身特點，制定合理的點檢內容和點檢周期，同時應注重在線和離線監測信息的保存。

>應考慮將各種軟件系統相集成，建立一個統一的、共享的信息管理平臺，消除“信息孤島”，降低信息的采集成本，提高信息的共享程度。同時，設備管理部門應充分挖掘設備的狀態信息，對設備的重要度和安全性進行分析和評估，提高信息的利用率，實時準確地掌握設備的健康狀況。

>應將技術和管理相結合，建立一套完整的優化維修管理方案。例如，成立狀態監測與故障診斷小組，負責監督設備的監測與診斷工作，并按照不同設備的特點提出監測與診斷技術方案的變更與改進。對設備進行重要度分類，對設備的健康狀況進行評估，將評估結果提供給決策制定部門。決策部門根據設備的狀況再結合人力物力等多方面因素制定最優維修方案。

>加強設備管理人員的培訓，學習國外先進的設備管理理念，將先進的設備管理理論與自身設備的實際情況相結合，做到全員參與、全過程參與優化維修。

7.0 結束語

雖然維修模式的優化目前在實施上遇到了很多問題，但是實踐證明了維修優化是可行的。有理由相信維修優化是未來發展的必然趨勢。現在越來越多的專家學者以及設備管理者開始重視設備維修的優化，并積極主動地開展優化維修的深入研究與探索。維修優化將來的發展趨勢主要體現在以下兩個方面：

1）在技術上，更加智能化的、更能反映設備狀況的狀態監測與故障診斷工具將被開發、應用，狀態評估必將成為維修決策制定的一項基礎工作，集成化、智能化的軟件系統將被開發，為維修提供決策支持，信息的綜合利用率將得到大幅度提高。

2）在管理上，引進先進的設備管理理念，在維修優化理念深入人心的基礎上制定一套完成的符合自身實際情況的維修優化管理體制，全油田各個部門都參與設備管理，形成全員、全過程參與維修優化。

【1】黃勇理，電站設備維修管理信息平臺建設的實踐研究，博士學位論文，2005

【2】黃樹紅，李建蘭。發電設備狀態維修與診斷方法【M】。北京：中國電力出版社，2008

【3】黃雅羅，黃樹紅。發電設備狀態維修【M】。北京：中國電力出版社，2000