站場(chǎng)設(shè)備完整性管理系統(tǒng)研究與實(shí)踐

張國強(qiáng) (河北省天然氣有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050035)

0 引言

我國自20世紀(jì)90年代開展管道完整性管理研究，歷時(shí)20多年的發(fā)展，中國完整性管理經(jīng)歷了從引進(jìn)到創(chuàng)新的發(fā)展歷程。進(jìn)入21世紀(jì)以后，完整性管理理念已被油氣企業(yè)完全接受，形成了以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控為核心的具備中國特色的管道完整性技術(shù)體系，特別是2015年以來，國家正式頒布了《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》，標(biāo)志著我國管道線路完整性管理步入新的發(fā)展階段。

但是在站場(chǎng)完整性管理方面，還沒有形成一套成熟的、行之有效的管理辦法，國內(nèi)外迄今尚未提出系統(tǒng)的理論和方法。目前，一些油氣企業(yè)更多的還只停留在設(shè)備資產(chǎn)管理層面 (設(shè)備的調(diào)撥、借用歸還、折舊、報(bào)廢等)，缺乏對(duì)設(shè)備完好率進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)與分析，站場(chǎng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)還不成熟。本文通過對(duì)站場(chǎng)設(shè)備完整性管理體系研究與實(shí)踐，為站場(chǎng)設(shè)備管理提供了一套系統(tǒng)的、科學(xué)的管理方法[1]。

站場(chǎng)設(shè)備完整性管理系統(tǒng)是一個(gè)信息共享、流程規(guī)范、業(yè)務(wù)協(xié)同、監(jiān)督有效的信息管理平臺(tái)。首先將分散在各站場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行分類登記、信息匯總、建立設(shè)備信息管理卡；按照設(shè)備性質(zhì)進(jìn)行分類編碼，制定評(píng)價(jià)模型；定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行完整性評(píng)價(jià)。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化，保證了設(shè)備“安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、優(yōu)質(zhì)”運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備全生命周期的科學(xué)管理[2]。

1 設(shè)備分類

站場(chǎng)設(shè)備數(shù)量大，種類紛繁復(fù)雜。如何才能對(duì)站場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行有效管理？首先必須明確設(shè)備分類及關(guān)鍵單元的劃分，同時(shí)，這也是推進(jìn)站場(chǎng)完整性管理的基礎(chǔ)性工作。通過對(duì)天然氣站場(chǎng)設(shè)備的認(rèn)真分析，最終根據(jù)其功能及用途進(jìn)行分類，分12大類和170小類[3](如表1所示)。

依據(jù)設(shè)備分類，創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型，構(gòu)建設(shè)備基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，自動(dòng)生成每臺(tái)設(shè)備的設(shè)備管理卡，并根據(jù)其所屬公司、所屬站場(chǎng)、設(shè)備類型、順序號(hào)等，為每一個(gè)設(shè)備創(chuàng)建唯一的設(shè)備編號(hào)，作為某一設(shè)備的唯一識(shí)別號(hào)。

表1 設(shè)備分類

2 評(píng)價(jià)方法

目前，站場(chǎng)常用的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)價(jià)方法包括：基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)、危險(xiǎn)與可操作性分析、以可靠性為中心的維護(hù)、安全完整性分級(jí)以及量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方法。

量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(QRA)技術(shù)，主要采用系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析來識(shí)別危害性站場(chǎng)設(shè)施潛在的危害。

危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)技術(shù)，主要用于新建站場(chǎng)和工藝變更較大的站場(chǎng)，通過對(duì)整個(gè)站場(chǎng)的因果分析來確定新的或者已有的工程方案、設(shè)備操作和功能實(shí)現(xiàn)的危險(xiǎn)。

安全儀表等級(jí)(SIL)技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注站場(chǎng)安全儀表系統(tǒng)，以反應(yīng)失效概率(PFD)為基準(zhǔn)，并在標(biāo)準(zhǔn)中將反應(yīng)失效概率劃分為四個(gè)范圍，對(duì)應(yīng)相應(yīng)的 SIL 等級(jí)。

基于靜設(shè)備完整性管理的風(fēng)險(xiǎn)檢驗(yàn)(RBI)技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注靜設(shè)備及管線，設(shè)備的完整性受到某些現(xiàn)有損傷機(jī)理的影響而逐漸惡化。基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)(RBI)適用于站內(nèi)管線與所有承壓靜設(shè)備，依此建立檢驗(yàn)計(jì)劃，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

基于動(dòng)設(shè)備 (壓縮機(jī)、泵、電機(jī)) 可靠性管理的可靠性維護(hù)(RCM)技術(shù)，對(duì)站場(chǎng)設(shè)備的失效模式及后果進(jìn)行系統(tǒng)性的分析和評(píng)估，進(jìn)而對(duì)設(shè)備失效模式的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量分析，并找出設(shè)備失效根本原因，進(jìn)而分析出裝置中固有的或潛在的危險(xiǎn)及其可能產(chǎn)生的后果，有針對(duì)性的制定優(yōu)化的、可實(shí)際降低風(fēng)險(xiǎn)的策略[4]。

綜合上所述，常用的站場(chǎng)設(shè)備完整性管理的核心技術(shù)方法為 RBI、RCM以及 SIL。

3 評(píng)價(jià)模型

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與識(shí)別是站場(chǎng)完整性管理的核心，采用適宜的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)站場(chǎng)工藝和設(shè)備設(shè)施進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)其發(fā)生失效的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性和定量分析，制定有針對(duì)性的預(yù)防措施，在規(guī)避不可接受的風(fēng)險(xiǎn)過程中將有限的資金發(fā)揮出最大的作用，實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)維護(hù)維修的最優(yōu)化。

設(shè)備完好率是設(shè)備完整性的重要指標(biāo)，它是反映企業(yè)設(shè)備技術(shù)狀況和評(píng)價(jià)設(shè)備管理工作水平的一個(gè)重要因素，通常是以完好的設(shè)備在全部設(shè)備中的比重為判斷指標(biāo)。不過，由于設(shè)備種類復(fù)雜多樣、風(fēng)險(xiǎn)因素多，評(píng)價(jià)模型的制定的工作難度大，評(píng)價(jià)模型是否科學(xué)合理直接影響后期的評(píng)價(jià)效果。根據(jù)評(píng)價(jià)方法所適用的設(shè)備種類，結(jié)合本單位設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過不斷摸索與實(shí)踐，目前已經(jīng)制定出各類設(shè)備評(píng)價(jià)模型35個(gè)，對(duì)每類設(shè)備的功能完好和完全完好，明確了量化指標(biāo)，制定了詳細(xì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]。

儲(chǔ)罐、靜設(shè)備與工藝管道等設(shè)備適用于RBI評(píng)價(jià)方法，其評(píng)價(jià)模型如表2所示。

4 評(píng)價(jià)流程

依照?qǐng)稣就暾怨芾砦募?guī)定對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢查，根據(jù)設(shè)備的打分分值統(tǒng)計(jì)某個(gè)時(shí)間段某類設(shè)備或者某個(gè)設(shè)備完好率情況，可視化展示設(shè)備的完好率，各單位之間設(shè)備的完好率情況進(jìn)行清晰的對(duì)比統(tǒng)計(jì)，并得出設(shè)備分值等級(jí)，并記錄保存。可以根據(jù)設(shè)備分值統(tǒng)計(jì)設(shè)備完好情況。并以折線圖形式對(duì)比各單位在某幾個(gè)月間設(shè)備的完好率情況[6]。

基于評(píng)價(jià)模型，對(duì)每臺(tái)設(shè)備性能指標(biāo)進(jìn)行專家打分，計(jì)算出每臺(tái)設(shè)備的完好情況；再通過站場(chǎng)設(shè)備完好率公式，計(jì)算出站場(chǎng)的設(shè)備完好情況。

設(shè)備完好率＝(設(shè)備打分值/設(shè)備總分)*100%；

站場(chǎng)完好率＝(完好設(shè)備的數(shù)量/設(shè)備總數(shù)量)*100%。

主要評(píng)價(jià)流程 (如圖1所示) 為：設(shè)備定期巡檢-依據(jù)模型打分-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估-根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定維保檢計(jì)劃-實(shí)施優(yōu)化策略并進(jìn)行維保檢。

表2 LNG儲(chǔ)罐完好標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分表

圖1 評(píng)價(jià)流程示意圖

5 結(jié)語

站場(chǎng)設(shè)備完整性管理系統(tǒng)在公司已經(jīng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行3年多，取得了良好的應(yīng)用效果，消除或降低了隱患事故的發(fā)生，極大地降低了站場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備全生命周期的科學(xué)管理，具有良好的實(shí)踐推廣意義，同時(shí)，也為我國站場(chǎng)設(shè)備完整性管理提供了案例基礎(chǔ)。