淺談海上采油平臺的維護管理

籍永強 劉曉雷

(勝利油田魯勝石油開發有限責任公司，山東東營257000)

對于海上石油采油平臺來說，其大型設備的可靠性、可維護性和可用性對于海上采油平臺的安全高效運轉至關重要。由于海上采油平臺特殊的環境和設備的復雜性，如何管理維護好這些大型設備，將會直接影響到公司的經營成本和經濟效益。為此，對海上石油采油平臺大型設備進行科學分析并優化其工藝流程、維修策略，是管理維護好這些大型設備的必要前提，也是科學實施管理維護工作的題中之義。

一、海上石油采油平臺的維護管理

海上石油平臺由于主要是以生產原油以及天然氣為目的，要求設備穩定性高，故障率低，但是，又因為海上環境惡劣，腐蝕嚴重，造成設備故障率一直據高不下。因此，必須采用相適應的維修管理模式，以達到降低設備維修費用，降低桶油成本。

海上石油采油平臺以利用率為中心把維修方式分為五類:定期維修、視情維修、事后維修、機會維修和改進(設計)維修。

(一)定期維修

定期維修通常也稱計劃維修，是按照一定周期進行維修的傳統體制。這種維修體制的優點是可以有計劃地利用生產空隙離線操作，人力、備件均有充分的準備。對于故障特性隨時間變化的設備，這種維修方式仍不失是一種可利用的方式。但對于復雜成套設備、故障無時間規律的設備，這種維修方式就不適合。

(二)視情維修

視情維修通常也稱狀態維修，視根據狀態監測出的故障模式決定維修策略。狀態監測的主要內容視狀態檢查、狀態校核核趨勢監測。這些方式一般都是在線的，以上我們也就從方式描述過，海上平臺的大部分旋轉設備泵類基本都采用此維修體制。

(三)事后維修

事后維修是無需任何計劃的維修。但必須在人力、備件、工具上有一定準備和保障。成本較低，可以當作最后考慮的一種維修策略，例如平臺上一些小的電機，泵類，同一型號的數量多，它出現故障維修方便，并且備件費用低，庫存備件完全可以備整套，出現問題進行整體更換，拆下來的故障設備再進行維修，維修好之后可以作為其他泵的備用，這樣投入資金少，恢復快。

(四)機會維修

機會維修是與視情維修和定期維修并行的一種維修體制。當有些設備或部件按照狀態監測結果，需要排除故障或已到達定期維修周期，對于另外一些設備或部件也是一次可利用的機會。結合生產實際，把我維修時機，主要為了提高費用有效度。

(五)改進(設計)維修

改進(設計)維修是對那些故障發生過于頻繁或維修費用過大的某些設備部件，可以采用改進設計，從根本上消除故障。這種維修在海上平臺應用很廣泛，例如SOALR透平的滑油濾器、柴油濾器、空氣進氣濾器原先全部采用進口備件，維修費用非常大，經過咨詢國內廠家，進行定制，結果使用效果完全符合原設備的技術要求，并且大大降低了備件費用。

二、海上石油采油平臺維護管理存在的主要問題

(一)對采油平臺的延壽評估不全面

我國灘海油田的開發已有30多年的歷史，而作為灘海油氣開采基礎設施的海洋平臺設計壽命一般為15到20年，這樣大量早期海洋平臺已達到其設計壽命，處于老齡服役期，而部分老齡平臺所在海域油區的油氣采出量遠小于可采儲量，需要對這些老齡平臺進行延壽評估以繼續服役。當前，業界對采油平臺的延壽評估做了相關的研究，但是這些研究大多停留在老齡平臺現狀評估階段，主要是進行老齡平臺設計水平分析與極限承載能力分析，對老齡平臺剩余壽命預測涉及較少，對平臺延壽服役期內的安全狀況評估不夠全面。未根據灘海老齡平臺基礎沖刷嚴重、海生物附著厚度大、冬季冰激振動厲害的特點制定科學合理的平臺延壽評估流程，對評估流程中各個階段的評估方法的闡述不夠詳細。

(二)安全保障措施有待于進一步完善

海上采油工作條件復雜多變，隨著生產的發展，安全隱患也在發生變化。但是，當前對安全生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制的相關保障措施有待于進一步提高。

目前海上采油平臺安全生產、人員特殊性有:生產過程具有高度的連續性;工藝過程和輔助系統龐大復雜;生產自動化程度高;生產過程危險性大;平臺人員分散;人員技術水平有限，管理能力有限;人員思想不統一，指揮有一定阻力。面對人員和生產安全的嚴峻形勢，需要我們周密地組織安全管理工作，運用科學方法，認真分析制約安全生產管理的因素，制定出相應措施，對生產活動進行有效的安全管理控制。

三、優化海上石油采油平臺維護管理

(一)優化平臺的延壽評估流程

首先要確定評估的規范和標準，并收集評價資料，包括平臺結構設計資料、平臺現場勘察資料、平臺監測資料等。然后常見平臺有限元模型，包括平臺結構有限元模型、缺陷模型、平臺載荷模型。之后要設計分析水平，包括平臺整體靜力、動力分析，平臺樁基承載能力分析。通過后，進行老齡平臺剩余壽命評估，包括疲勞壽命評估和考慮腐蝕的壽命評估。如果未通過，則進行承載能力分析，包括平臺整體結構極限承載能力分析，平臺儲備強度計算和平臺基礎極限承載能力分析，然后再進行老齡平臺剩余壽命評估。

(二)海上石油采油平臺風險維修策略

風險維修是建立在費用有效維修的基礎上，而費用有效維修是對以可靠性為中心的維修的補充，它主要以量化的方式來決策。風險維修的特點是能正確地發揮維修的作用、合理地選擇維修作業的類型、科學地確定維修的周期、為每一臺設備的維修活動進行確認并分清風險，減少不必要的檢查、維修等，使維修部門把注意力和資源集中到最有意義的維修活動上。與傳統維修方法相比，它能有效預防任何設備和系統存在的隨機故障，并減輕“一刀切”式的更換元器件和零部件對使用壽命的損傷，最終降低設備的壽命周期費用，實現企業利潤最大化。

1．以可靠性為中心的維修。以可靠性為中心的維修是通過對設備磨損曲線和設備故障診斷技術進一步的研究后開發的一種維修體系。它強調對設備的異常工況進行早期診斷和早期治療，以設備狀態為基準安排各種方式的計劃維修，以達到最高的設備可利用率和最低的維修費用。其維修體系的發展大約經歷了事后維修、預防性維修和預測性維修。它的目標是達到總體成本的平衡點，使可靠性投資得到的回報為最高，通過一組系統工作過程來達到這個目標。以可靠性為中心的維修對傳統維修思維方式和維修行為提出了挑戰，即預定大修對復雜設備的整體可靠性影響甚微，除非該設備具有一種支配性故障模式。在實施可靠性維修中，最重要的就是制定“以可靠性為中心的維修”大綱，這個大綱應包括確定重要的功能項目、對重要功能項目的故障要進行故障模式及其影響分析，填寫故障模式表格、進行邏輯決斷，確定重要功能項目的維修作業類型，確定出既適用又有效的預防維修作業。

2．費用有效維修。以可靠性為中心的維修定性地、從邏輯關系上對故障、性能、功能標準、故障模式、故障后果進行分析，研究如何預防故障和開展合適的維修活動。而費用有效維修在此基礎上定量地提出制定和實施費用有效維修的程序和計劃。費用有效維修首先要辯識和確定各種潛在故障，以量化方式表示故障后果。確定恢復性維修的費用、預防性維修的費用、預防性維修的效益，再選擇費用有效的預防性維修作業。

3．風險維修實施的前提和步驟。風險維修實施的前提:一是建立在以可靠性為中心的維修的分析基礎上;二是設備管理和維修計算機信息化。有關設備維修系統的計算機軟件應含有設備基本情況、設備可能發生的故障及其故障模式、故障后果、故障發生概率、維修活動成本費用等信息。同時維修資源和維修活動都要標準化、代碼化。風險維修的步驟首先是選擇風險維修隊伍，然后進行企業的需求分析。通過對生產工藝和維修流程的研究可以將企業的設備歸類為關鍵、必要、輔助和不重要等幾類。通過分析鑒別，根據關鍵程度挑選運用最合適的風險維修技術。關鍵的設備和關鍵的工藝必須首先得到控制，這一點對風險維修方案的成功極其重要。最后選擇風險維修技術。

(三)加強海上采油平臺安全管理

面對人員和生產安全的嚴峻形勢，我們要周密地組織安全管理工作，運用科學方法制定出相應的安全保障措施，保障生產活動安全有效的進行。

1．確定、編制安全預警管理模式。要通過分析制定安全預警機制管理程，序并制定安全預警機制的目標，通過對人員、工作環境的管理，達到保障安全生產，實現戰略性的安全防范的目的。同時，制定安全預警管理原則，具體包括:連貫原則，將來的發展趨勢是現在發展的結果，現在的情況又是由過去演變而來的。因此，采取這種連貫原則進行分析、研究，可以由過去、現在預測未來，以做出準確的預測。系統原則，將預測對象及所涉及的各種事件和因素視為同一系統，進行全面分析，以提高科學預測性。大量觀察原則，通過從大量調查研究中求得一般的規律，避免以偏概全。

2．建立和完善自動化信息平臺實施安全預警系統全天候管理。通過自動化技術、計算機技術、控制技術和通信技術的應用，對安全生產過程進行了集中監視、操作、管理和分散控制，可使安全預警管理由被動轉為主動管理，以應對海上作業的惡劣環境條件，保障安全生產。

3．建立安全預警數字化模型，綜合分析管理的內在關系。要收集資料，以結果為導向預見危機先考慮事故的結果，隨之考慮事故的隱患原因，再考慮程序中的人為因素、環境因素、系統因素、部門因素，最后考慮如何組織，即事故隱患因素組織。既明確崗位的職責，又明確了各項活動如何進行的途徑，優化工作路徑，規范了操作和記錄，強化了過程控制和檢驗活動，提高了工作效率和工作質量，最終達到改善安全管理，化解隱患危機，避免事故的目的。

同時，以安全評估為基礎，落實事故預防措施。進行安全評估分析，明確分析的對象及范圍，從故障形勢出發，找出系統的重要組成部分及薄弱環節，提出改進。對起因事件、過程事件和情況變化進行分析研究，提出分類控制、動態管理多種方案，確定新的危險、新的不安全因素，預測并采取安全對策。

4．配套安全保障措施，不斷創新，加強安全管理。為了配合安全預警管理系統，要建立一套集生產、安全、環保為一體的現場模擬管理系統，利用計算機技術，模擬整個油區、平臺的現狀，對各種參數、數據進行系統化安全管理。完善補充安全預警管理系統，可以推出住人安全管理模式、平臺巡檢項點管理模式、平臺反承包管理模式及點式安全管理模式等。在平臺改造、原油生產、油井作業等方面，彌補安全預警管理存在的缺陷，提高安全管理水平。