化工设备关键性分析

作者:赵建拓 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:88 发布时间:2017-07-27
定量区分设备关键程度的分析方法
化工设备关键性分析

针对化工行业特点,应用定量的方法,辨识设备的关键性;针对关键设备制定相应的可靠性管理级别;从而提升设备的可靠性以及管理能力。

化学工业设备通常具有以下特点:

生产具有较强的系统性和连续性;

高温、高压且操作条件复杂;

相当多的化工产品具有强烈的腐蚀性;

化工产品生产效果对设备性能依赖程度越来越大;

能源耗用量大。

因而如何科学的管理设备,使设备能够在生产工艺允许的周期内可靠运行是设备管理人员面对的非常大的挑战。

本文介绍了杜邦公司定量区分设备关键程度的分析方法。通过这种方法,可以科学量化设备的重要性,进而可以有针对性且有步骤地提升日常检修活动或设备可靠活动以及停车大修等,让生产经营风险可控,设备可靠运行并逐渐达到精益生产的要求。

杜邦可持续性发展业务部门,主要业务为结合杜邦的经验,系统性提升企业的安全,生产运营以及研发能力。

笔者在实际咨询服务过程中,发现我国多数的大型石化企业均进行了设备分类,通常分为A、B、C三类, 或者司控设备和非司控设备两类。辨识方法主要是定性的方法,即通过有经验的员工,以及设备对生产影响的大小进行定性的判断。通常分出一定数量的可能造成生产中断的,无在线冗余的设备作为最关键的设备进行管理。这种方法简单,易操作,但在实际管理中,这种分类方法存在很多不足,主要包括以下几个方面:

未考虑安全环保的对企业的压力,包含尾气吸收等环保装置的损坏,造成环境污染或周边社区的投诉影响。在当前推行安全及环保作为企业运营的“许可证”状况下,上述方法辨识出的关键设备的指导作用开始降低。

未考虑维修难度,有些设备损坏尽管由于备机的存在,生产不会中断,但由于零部件价格非常高或检修难度非常大,用上述方法无法辨识出。
可靠性因素,上述定性的方法很难将一些可靠性不高,占用了大量精力的一般重要设备辨识出来。 还有就是一些“独生子”设备,设备失效即造成生产中断,但如果设备结构简单,可靠性非常高,它的关键性仍需讨论。

综上,定性的方法简单,但容易出现片面或者不准确,使关键设备的分析失去指导意义。

杜邦的八因子分析方法

为解决上述遇到的实际问题,杜邦公司从设备可靠性,EHS的影响,生产的影响以及维修的难易程度,四个方面八个因子,将设备的关键性程度定量化。通过对设备关键性的量化结果的排序完成对设备关键性的辨识,具体方法如下:

潜在影响(K)= D + (E + F + G)/3 + (H + I + J)/3

设备关键性程度(L) =K x C

其中,A-设备名称;B-失效模式;C-失效的可能性;D-潜在的EHS影响;E-生产损失时间;F-生产损失的价值;G-产品的库存状况;H-所需维修资源的复杂性;I-备机或备件情况;J-维修费用。

对关键设备的维护策略

由于人力资源或维护费用的限制以及工艺安全风险的不同,大型石化企业通常选择其中的5%~10%作为关键设备,进行特殊的维护策略的制定;选择总量的10%进行仅次于关键设备的重要设备进行维护策略的设计。不同的公司对关键设备的维护策略也并不相同。但多数企业制定维护策略时,会从以下方面进行思考和设计。

质量保障策略:对关键设备制定详尽的质量保障策略,从设计到监造,到安装调试等标准高于其他等级的设备。

操作及维修程序:对关键设备建立详尽的操作及维修程序,尽力避免出现超负荷运转或误操作日常维护以及可靠性工程。对关键设备进行故障失效模式分析,并根据结果进行最高等级的预防预知性维护。可能的选项包括:高等级的巡检;自动润滑系统;实时振动监测系统;在线腐蚀监测系统;定期的油品分析等。
零部件管理策略:从零部件数量到零部件质量均制定详细的管理计划。

文档管理策略:关键设备的档案图纸、操作及检修培训、以及备品备件等均予以重点关注。

杜邦八因子分析方法的难点

杜邦八因子分析方法可以对每个设备的重要程度进行评分,评分考虑非常全面,尤其是可靠性因子的引入,更是对实际的生产和维护有非常大的意义,容易感知。但这种方法的操作也有难点:

需要企业的有经验人员组成小组共同操作完成,小组成员需要由生产、技术、设备管理及安全四个方面的专家角色参加。缺少任何角色,都可能造成分析结果的不合理。

对小组成员的经验要求较高,如小组成员的经验不足,易造成打分结果的失真。

评价周期较长,对于上万乃至数十万数量的设备进行评价,的确是需要一定量时间周期。

实际应用案例

在某化工厂进行关键设备辨识中,发现一个被工厂工程师原认为一个并不非常关键的设备,分数非常高。即原来的“非关键设备”成为了“关键设备”。经过确认,发现该设备的平均失效时间约3个月,而且失效后,内部危险介质有过伤人历史。该公司设备部当即有针对性地组织技术力量,从设备选型、验收、状态监测和预防性维修等多个维度重新设计了新的设备的可靠性提升方案。另外,该公司也组织人力,对可能出现的泄漏点进行了隔离,使发生人员受伤的可能性大为降低。该种方法实际指导得以发挥。

总结

本文介绍的八因子辨识关键设备的量化方法,能够有效辨识对工厂有影响的关键设备。并且通过对每个维度的独立分析,有针对性地设定提升和解决方案,提升公司的设备管理能力。

(作者赵建拓供职于杜邦可持续解决方案事业部)

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