推行機(jī)泵風(fēng)險(xiǎn)管理，保證設(shè)備本質(zhì)安全

高俊峰，周 敏

(中國(guó)石油天然氣股份有限公司煉油與化工分公司，北京 100007)

機(jī)泵在石油化工裝置生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。為了加強(qiáng)機(jī)泵管理、減少機(jī)泵故障、提高機(jī)泵運(yùn)行水平及本質(zhì)安全，中國(guó)石油已經(jīng)在煉化企業(yè)范圍內(nèi)建立了較為系統(tǒng)、完善的可靠性管理體系，取得了良好的效果。但是，要達(dá)到杜絕機(jī)泵設(shè)備突發(fā)事故的目標(biāo)，還要在設(shè)備的本質(zhì)安全、檢維修質(zhì)量和巡檢監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵、重要環(huán)節(jié)做進(jìn)一步工作，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理，超前預(yù)防，實(shí)踐高質(zhì)量預(yù)知維修。

本文主要針對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)泵設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管控、確保不發(fā)生重大事故等方面進(jìn)行研討和實(shí)踐。

1 機(jī)泵管理的基本情況

近年來(lái)，國(guó)家和行業(yè)在機(jī)泵的設(shè)備設(shè)施管理方面提出了新要求，一些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了更新。為適應(yīng)這些變化，同時(shí)也針對(duì)石油化工機(jī)泵安全運(yùn)行存在的普遍問(wèn)題，中國(guó)石油組織各煉化企業(yè)對(duì)機(jī)泵管理的規(guī)章制度進(jìn)行了全面梳理、修訂和完善，從制度、標(biāo)準(zhǔn)上為機(jī)泵管理的有效開展提供了依據(jù)。這些規(guī)章制度主要包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備管理規(guī)定、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)管理規(guī)定、設(shè)備潤(rùn)滑管理規(guī)定、設(shè)備備品配件管理規(guī)定、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理規(guī)定和離心泵檢維修導(dǎo)則等。

完善制度的同時(shí)，中國(guó)石油煉油與化工分公司會(huì)同煉化企業(yè)開展了一系列工作，對(duì)機(jī)泵進(jìn)行專項(xiàng)治理，主要內(nèi)容為：對(duì)5 000余臺(tái)高危泵(高溫?zé)嵊皖悺⑤p烴類、有毒有害類)集中進(jìn)行雙密封改造； 對(duì)500余臺(tái)液下泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)型式改造；對(duì)機(jī)泵密封供貨廠商進(jìn)行優(yōu)選，制定短名單； 規(guī)范進(jìn)口品牌軸承的供貨廠商和供貨渠道； 對(duì)高危泵密封進(jìn)行平均故障間隔時(shí)間(MTBF)的統(tǒng)計(jì)管理，等等。

經(jīng)過(guò)專項(xiàng)治理，中國(guó)石油煉化企業(yè)機(jī)泵運(yùn)維管理水平顯著提高，因機(jī)泵泄漏引發(fā)的火災(zāi)事故已從之前的每年3～5起，下降到近6年僅發(fā)生6起。

2 面臨的形勢(shì)及存在的問(wèn)題

2.1 近幾年發(fā)生的事故

盡管最近幾年中國(guó)石油因機(jī)泵故障導(dǎo)致的事故次數(shù)減少，但一旦發(fā)生事故，影響很大，機(jī)泵泄漏仍是當(dāng)前煉化裝置著火爆炸的主要原因。近幾年連續(xù)發(fā)生的6起機(jī)泵密封泄漏著火事故，直接觸碰了安全“紅線、底線”。6起事故具體如下：

2014年1月12日, 華中某石化公司120萬(wàn)t/a加氫裂化裝置分餾塔中段回流泵機(jī)械密封失效，柴油泄漏引起火災(zāi)。

2015年4月10日，東北某石化公司150萬(wàn)t/a加氫裂化裝置汽提塔底泵軸承嚴(yán)重?fù)p壞，機(jī)械密封失效，介質(zhì)泄漏著火。

2016年5月21日，東北某石化公司乙烯裝置急冷油循環(huán)泵電機(jī)疲勞，泵體損壞，介質(zhì)泄漏著火。

2017年8月17日，東北某石化公司140萬(wàn)t/a重油催化裂化裝置分餾區(qū)原料泵軸承磨損，機(jī)械密封損壞，原料油泄漏著火，產(chǎn)生嚴(yán)重社會(huì)影響。

2017年9月18日，東北某石化公司加氫裂化裝置汽提塔塔底泵密封泄漏著火。

2018年11月9日，東北某石化公司儲(chǔ)運(yùn)車間原油泵房?jī)?nèi)泵P-433泄漏發(fā)生火災(zāi)。

這幾起事故，不僅使裝置受損嚴(yán)重，也引發(fā)了嚴(yán)重的社會(huì)影響。這些影響，雖與近幾年的形勢(shì)變化有關(guān)，但歸根結(jié)底，還是由于機(jī)泵管理水平不夠高，存在的問(wèn)題依然較多。

2.2 面臨的形勢(shì)

黨的十九大報(bào)告中指出【1】：我國(guó)社會(huì)主要矛盾，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。要更好地滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要，必須推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。國(guó)有企業(yè)要通過(guò)改革創(chuàng)新，走在高質(zhì)量發(fā)展前列。我們要重視量的發(fā)展，但更要解決質(zhì)的問(wèn)題，在質(zhì)的大幅度提升中實(shí)現(xiàn)量的有效增長(zhǎng)，給人民群眾帶來(lái)更多的獲得感、幸福感、安全感。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人民對(duì)藍(lán)天白云、碧水青山、安全食品和優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的追求更加迫切。尤其是對(duì)待安全環(huán)保事故方面，國(guó)家、社會(huì)、人民已經(jīng)達(dá)到了“零容忍”的程度。中國(guó)石油也明確提出：泄漏就是事故，要嚴(yán)肅油氣泄漏事故、事件的追責(zé)問(wèn)責(zé)。

2.3 機(jī)泵管理存在的問(wèn)題

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分機(jī)泵失修、運(yùn)行狀況不佳、運(yùn)維管理低標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題依然存在，給設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行帶來(lái)隱患。

2.3.1 本質(zhì)安全水平不高

設(shè)備老舊(見圖1)，主要表現(xiàn)為：年久失修、運(yùn)行狀態(tài)不良、軸承溫度或振動(dòng)長(zhǎng)期過(guò)高、零部件選用標(biāo)準(zhǔn)低、機(jī)械密封選用較差企業(yè)的產(chǎn)品、假冒進(jìn)口軸承、鑄造件粗糙、配合間隙超標(biāo)等；機(jī)泵能效差，嚴(yán)重偏離工況點(diǎn)，易引發(fā)氣蝕，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行安全和使用壽命；預(yù)設(shè)檢維修條件過(guò)于寬松，有的企業(yè)規(guī)定振動(dòng)值超過(guò)7.8 mm/s才停機(jī)檢修(見圖2)；設(shè)計(jì)布置不當(dāng)，一些泵被設(shè)計(jì)在管廊和設(shè)備下面，一旦發(fā)生事故，損害加劇。

2.3.2 檢修質(zhì)量不高

采用長(zhǎng)撬棍撬、銅棒重?fù)舻冗M(jìn)行野蠻拆裝作業(yè)(見圖3)；裝配過(guò)程不清潔，例如：密封沖洗液入口存留機(jī)械雜質(zhì)、工作環(huán)境惡劣；轉(zhuǎn)動(dòng)部件不做動(dòng)平衡等。

圖1 設(shè)備老舊

圖2 機(jī)泵振動(dòng)超標(biāo)

圖3 野蠻拆裝作業(yè)

2.3.3 巡檢監(jiān)控不到位

存在巡而不檢、假記錄、專業(yè)巡檢缺失現(xiàn)象；一些企業(yè)還在以“摸、聽、看”的傳統(tǒng)巡檢方式為主，僅能發(fā)現(xiàn)部分故障的表象，很難早期發(fā)現(xiàn)故障，形成監(jiān)控盲區(qū)。

2.3.4 人員素質(zhì)與現(xiàn)代設(shè)備管理不匹配

發(fā)生事故后應(yīng)急處置不及時(shí)；管理、專業(yè)技術(shù)、操作和檢維修等相關(guān)人員對(duì)機(jī)泵運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足；傳統(tǒng)的機(jī)泵運(yùn)行、檢維修和管理模式存在問(wèn)題，無(wú)法滿足現(xiàn)代管理要求。

綜上所述，采取針對(duì)性措施從根本上解決機(jī)泵問(wèn)題勢(shì)在必行。

3 針對(duì)性措施

3.1 建立機(jī)泵風(fēng)險(xiǎn)管控體系

綜合考慮機(jī)泵的失效后果和失效概率(失效可能性)等因素，建立風(fēng)險(xiǎn)登記矩陣【2】，如表1所示，其中橫坐標(biāo)L表示失效可能性，縱坐標(biāo)C表示失效后果，二者的乘積即為矩陣中的風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)機(jī)數(shù)值。該數(shù)值越高表明風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高。實(shí)際工作中把全部機(jī)泵按照高風(fēng)險(xiǎn)、中高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)(即矩陣中的A、B、C、D)評(píng)定為4個(gè)等級(jí)，重點(diǎn)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)和中高風(fēng)險(xiǎn)機(jī)泵進(jìn)行針對(duì)性管控，把風(fēng)險(xiǎn)消減到可接受的程度。

表1 機(jī)泵風(fēng)險(xiǎn)矩陣布局

3.2 全面提升設(shè)備本質(zhì)安全水平

全面排查運(yùn)行可靠性低的機(jī)泵問(wèn)題，針對(duì)頻修、長(zhǎng)期振動(dòng)高、運(yùn)行狀態(tài)差的機(jī)泵逐臺(tái)解決；新建項(xiàng)目機(jī)泵設(shè)計(jì)選型優(yōu)先按相應(yīng)的最新版API標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；泵的流量、電機(jī)電流應(yīng)引入DCS，設(shè)小流量、電流報(bào)警；高危泵密封系統(tǒng)壓力、液位報(bào)警應(yīng)引入DCS；高風(fēng)險(xiǎn)機(jī)泵可增加在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；泵區(qū)電視監(jiān)控系統(tǒng)按照工業(yè)視頻監(jiān)控制度執(zhí)行。

3.3 加強(qiáng)規(guī)范化檢修作業(yè)，確保檢修質(zhì)量受控

開展泵的規(guī)范化檢維修工作(見圖4)。所有拆裝步驟均應(yīng)使用專用工具，如螺栓的拆裝要優(yōu)先使用力矩扳手、液壓扳手；零部件拆裝優(yōu)先采用專業(yè)機(jī)具，如軸承加熱器、拉馬、液壓起拔器、專用胎具、隨機(jī)專用工具等，杜絕銅棒敲擊，撬棍硬撬等“低、老、壞”現(xiàn)象。

圖4 機(jī)泵規(guī)范化檢維修

實(shí)施工廠化潔凈檢修，檢修工房應(yīng)有規(guī)范的檢修工位，配置清掃風(fēng)、清洗劑等，保證回裝設(shè)備及零部件清潔。泵的大修必須對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡校驗(yàn)。

3.4 重視機(jī)泵設(shè)備巡檢，強(qiáng)化狀態(tài)監(jiān)測(cè)

在“聽、摸、看、聞”傳統(tǒng)方式基礎(chǔ)上，全面強(qiáng)化狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷工作，采用科學(xué)、先進(jìn)、適用的監(jiān)測(cè)、診斷和分析手段，并配備必要的智能巡檢儀器(見圖5)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和智能診斷、分析。

圖5 智能巡檢

完善巡檢管理制度，合理確定各專業(yè)巡檢方案，明確巡檢路線、頻次、方法、人員、內(nèi)容等。

3.5 全面加強(qiáng)機(jī)泵運(yùn)行維護(hù)管理

嚴(yán)禁機(jī)泵超溫、超壓、超負(fù)荷、超設(shè)計(jì)條件使用；嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)機(jī)泵設(shè)備潤(rùn)滑及輔助設(shè)備進(jìn)行管理；加強(qiáng)泵機(jī)械密封沖洗和冷卻等系統(tǒng)的運(yùn)行管理；堅(jiān)持關(guān)鍵機(jī)泵特護(hù)；注重備用泵管理。

3.6 開展長(zhǎng)周期運(yùn)行攻關(guān)

實(shí)施泵的故障分析和統(tǒng)計(jì)，延長(zhǎng)機(jī)泵檢修間隔，實(shí)施平均檢修間隔時(shí)間MTBR管理與考核；持續(xù)進(jìn)行振動(dòng)異常和參數(shù)偏離機(jī)泵的治理；狠抓應(yīng)急演練，重點(diǎn)突出關(guān)鍵設(shè)備和高危設(shè)施的第一時(shí)間內(nèi)應(yīng)急處置，等等。

4 結(jié)語(yǔ)

在嚴(yán)峻的安全生產(chǎn)形勢(shì)下，必須迅速轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，樹立安全事故“零容忍”理念，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管控意識(shí)，把風(fēng)險(xiǎn)控制在隱患前面，把隱患消除在事故前面，通過(guò)提升設(shè)備本質(zhì)安全，使檢修質(zhì)量受控；重視狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷，抓早、抓前、抓小，變被動(dòng)為主動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修，杜絕機(jī)泵設(shè)備突發(fā)事故，確保安全生產(chǎn)。