空压机完整性管理思路及关键问题分析

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　　空压机完整性管理思路及关键问题分析
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; N1 T7 z/ u3 X1 h1 l" p' q' {　　完整性管理作为一种新的管理理念和管理模式，力求实现“预防为主，防患于未然，将经济投入到最需要的关键点”的目标。北美Enbridge公司最早提出管道完整性管理，2001年陕京管道引入该理念，经过几年的实践和全面推广，已取得一定成果，但站场及其设备的完整性管理还处在不断探索阶段。
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　　本文就以往复空压机为例，就设备完整性管理来做下具体探讨。
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4 z0 H! o; w7 q) l  ]  I　　往复空压机作为重要的能量转换机器，是石油、天然气、化工等领域中必不可少的关键设备。大量现场资料表明往复空压机故障率依旧很高，而现有维检体系中过维修、欠维修情况参差不齐，不但影响设备正常使用，而且造成资源浪费。因此，提出往复空压机完整性管理，研究建立往复空压机完整性管理流程和相关管理内容，并对其中的关键问题进行探讨，力求通过其全寿命周期的完整性管理，将运行风险水平控制在合理的、可接受的范围内，最终达到持续改进、减少和预防故障发生，经济合理地保证往复空压机安全运行的目的很有必要。
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　　往复空压机完整性管理流程

　　往复空压机完整性管理贯穿于其全生命周期，是一项集数据采集、状态监测与故障诊断、完整性评价、制定维修维护策略、效能评估于一体的循环过程，完整性管理流程如图1所示。
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　　往复空压机完整性管理始于数据采集工作，利用状态监测与故障诊断、完整性评价、维修维护、效能评估工作的相关资料，不断丰富、完善数据采集内容。五步循环工作的执行均遵照相应的国际标准、国家标准、企业标准及相关的作业规程等，彼此内容和结果相互关联，因此完整性管理过程是一个复杂的循环过程。

7 }% M; |7 t! I7 s9 R　　往复空压机完整性管理体系的建立
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& {  U3 D# H7 Y. I* e, t　　建立往复空压机完整性管理体系是实施完整性管理的前提。只有明确了体系，才能为后续各项工作的顺利开展和进行提供依据及保证。体系架构包括4部分，分别是：管理文件、评价标准、管理平台和数据库。

- i5 S) ], M( P( V　　管理文件包括程序文件，作业规程和管理标准。其策略目标由企业的决策层来制定，应符合企业的商业和HSE策略目标。遵循完整性管理的原则，管理体系文件内容具体应涵盖：往复空压机完整性管理规程;往复空压机数据管理作业规程;往复空压机可靠性评价作业规程;往复空压机维修维护管理规定等。

5 |( w& y  [' J5 @　　评价标准应涵盖：往复空压机设备运行操作标准、危害识别标准、维修维护标准、完整性评价标准等。

　　在具体生产过程当中，企业可结合现行相关执行标准、手册执行工作，也可以现有标准为基础，制定符合特定设备运行、维护等工作要求的企业执行标准，以不断丰富和完善往复空压机完整性管理的标准体系。

　　往复空压机完整性管理思路及内容

$ ~: S7 r) [( u% J　　1 往复空压机完整性管理数据库的建立

- ?7 E! ?9 x6 g  k- g2 P' ~* L$ i　　结合往复空压机实际运行特点及完整性管理要求，需要收集的数据涵盖往其部件全寿命周期内的所有信息。包括：基础信息、运行状态信息、检测检验信息、缺陷统计信息、故障信息、维护维修措施信息、设备更换信息、设计变更信息、报废信息等。
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! n* V6 d9 T1 d* q: I" {1 z6 f8 @" r　　考虑到往复空压机各类数据繁多，为实现规范化信息管理，全面、准确掌握其运行状态，建立往复空压机完整性管理数据库。利用该数据库，数据录入人员能不断完善历史数据及更新现有数据，决策人员能快速了解设备情况从而有效指导生产。

9 `8 G+ `3 U( m5 {5 K6 ?* D　　2 往复空压机状态监测与故障诊断
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　　往复空压机的曲柄连杆机构在运行中产生的变向冲击和变载冲击，以及活塞对气缸的横向冲击，阀片对阀体密封面的冲击、脉动气流对管道的冲击和管道的机械振动等，所有这些振动交织在一起，导致往复空压机故障种类繁多，给故障诊断带来相当大的难度。
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+ z/ o* L, J4 H* D9 n+ T' }　　除日常维护中经常采用的依靠手摸、眼看、耳听的实际经验诊断法之外，还需结合往复空压机的结构特点，对重点部位采用必要的状态监测手段以提高故障诊断的能力。状态监测与故障诊断方法包括：振动法(适用于监测不正常振动中的各种异常因素);声发射法(适用于监视裂纹的发生和发展);油样发射光谱分析技术(适用于监测机组润滑油系统)等。

　　基于完整性管理的往复空压机状态监测与故障诊断，满足体系文件要求，采用符合要求的监测方法，明确采集数据信息分析、故障诊断步骤、周期和相关操作人员要求。
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　　3 往复空压机关键部位完整性评价
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, M( t* f, c& M6 G5 K' S! M" E% w　　依据往复空压机监测数据及其运行工况，对所关心的往复空压机关键部件进行完整性评价，分析其力学特性，获得其结构强度、变形、剩余寿命等各类信息，从而对设备性能有更直观的认识，亦能为关键部件优化起到一定的指导作用。
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! ~# q9 g+ Z! j　　4 往复空压机维修维护

8 j! \, d* [0 Z4 d8 ]　　目前，石油、石化用往复空压机的日常维护和保养通常采用“三级保养”策略。这种维护与维修策略缺乏适用性，往往会造成资源浪费，而且影响设备使用寿命。基于完整性管理的往复空压机维修维护采用以可靠性为中心的维修(RCM)。
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　　RCM本身不是一种维修类型，而是一种分析方法。RCM按照系统、部件、故障模式的层次，针对每一故障模式进行分析，通过对故障模式的分析结果指导维护活动。在对故障模式的分析过程中，通过逻辑决断选择合适的维护方式，如定时更换、定时保养、状态监测、事后更换等。此外，RCM对故障模式进行分析的时候，不仅考虑了每一故障的发生对部件自身的影响，还考虑了对其它部件以及系统的影响。兼顾系统与部件，为每一种故障模式找到合适的维护方式与维护周期，使得维修工作更具有科学性。

; K2 g7 F6 d5 M- z( s　　5 往复空压机完整性管理效能评估

　　企业应每年对往复空压机故障缺陷情况、维检修开展情况进行统计分析。基于分析结果，一方面能够优化维检修管理，组织修订备件储备定额，对设备选型提出建议;另一方面，对往复空压机维检修、缺陷进行分级，能有效减少基层员工工作量，提高其工作效率，同时增强数据可用性。

　　随着天然气能源的需求及使用量增加，往复空压机的安全稳定性也越来越受到重视。采用完整性管理，能够有效地做到有问题早预防早处理，从而有效降低往复空压机运行风险，保证其安全平稳运行。

　　完整性管理讲求适用性原则，切忌原搬照用，务必要符合往复空压机自身特点和运行要求，因此，在往复空压机完整性管理中要特别注意以下两个方面的问题。
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' J  j2 Q. x: w1 y6 j7 U% r　　1 数据库信息详实、更新及时
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　　数据采集是实施往复空压机完整性管理工作的第一个步骤，也是最基础最重要的一个步骤。

　　数据的准确性和完整性制约着后续流程的分析与评价结果。数据采集工作推动着完整性工作流的不断开展，保证完整性管理顺利实施。因此，往复空压机数据库要涵盖其部件全寿命周期内的所有信息，且务必保证准确、详实、更新及时。
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　　2 建立以可靠性为中心的合理维修维护周期
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7 h; @+ T4 r1 k　　传统的维修周期不合理会导致3个方面的问题：(1)过检修问题，仪表正常工作但在维修中造成损坏，影响机组可靠性下降;(2)欠维修问题，设备还未到维检期提前损坏;(3)某些设备和仪表在运行和多次维检中均未出现问题，维检中造成人力和物力的浪费。
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　　以可靠性为中心的维修维护周期制定，能够有效避免上述问题的发生，使得管理更加具有科学性，保证往复空压机各部件始终处于正常工作水平，为其高效、平稳、持续工作提供保障。
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