石化过程安全与设备完整性管理教材

石化过程安全与设备完整性管理黄梓友2014年9月15日提纲一、石化过程安全管理1、石化过程安全现状2、石化过程安全管理技术3、设备本质安全内涵及策略二、设备完整性管理1、动设备完整性管理基本要素2、动设备完整性管理内容和步骤三、高温油泵事故频发原因及对策1、基本情况2、原因分析3、对策措施四、基层设备管理者应注意的几个问题一是生产设备大型化、复杂化，工艺过程自动化，连续化，设备投资巨大，设备与能耗物耗密切相关，非计划停产损失巨大。

生产过程对设备的依赖程度越来越高，设备高效、安全、稳定、长周期运行至关重要。一、石化过程安全管理1、石化企业安全生产现状二是在役高能耗设备运行普遍存在1）

设备故障时有发生，不能确保安全长周期运行2）大量设备长期偏离设计工况低效运行导致

问题1：机电装备故障频发,事故时有发生

问题2：设备低效运行一、石化过程安全管理

1、石化企业安全生产现状大连7.16大连8.29惠州7.12高桥9.25赛科9.08

近几年发生的五起重大火灾重大事故频发初馏塔顶层塔盘

常压塔顶部塔盘

常减压装置：长周期运行观念不强、对硫、酸超设防值现象熟视无睹是长周期运行水平低的主要原因之一。减一线填料

HCl+H2S+H2O腐蚀高温部位环烷酸腐减底管线爆裂设备隐患多待生催化剂立管磨损穿孔催化装置：内构件磨损、跑剂、结焦、烟机故障是长周期运行水平低的主要原因。导轨连接螺栓全部断裂，导轨脱落。阀板脱落，阀杆弯曲。双动滑阀故障内构件问题翼阀边缘口磨损严重二级旋分器衬里脱落设备隐患多催化装置：在五大类装置中非计划停工次数最多，超过停工总数的1/3。

反应器内部结焦严重烟机转子叶片断裂结焦烟机故障反应器提升管底部基本堵死烟机转子损坏设备隐患多

加氢裂化装置：高压空冷、高压换热器等设备腐蚀泄漏、催化剂更换与检修周期不同步是长周期运行水平低的主要原因。加热炉管爆裂照片空冷衬管腐蚀燕山中压加氢裂化加氢裂化火灾高压换热器内漏设备隐患多某企业集团炼油板块压缩机故障情况年度总台数压缩机(200KW及以上)故障次数(次)故障停机时间(小时)故障率2008137311693701550227.00%2009141812233661206624.70%2010139912094161574229.70%设备隐患多某企业集团团在线监测测压缩机故故障情况远程在线监监测机组422台(离心机组322台，往复机机组100台)，2007年至2012年6月发现机组组报警654台次，故障报警率率31%。设备隐患多多楼脆脆设计问题不不容忽视设计方案论论证不足设计不合理理细节决定成成败设计细节考考虑不周新建装置遗遗留问题多多观念错误汲取铁道部部教训，不不得压减工工期建设质量先天不足承包商多层层分包监理流于形形式抢工期甩项中交倒推工期加氢裂化管管道裂纹装置泵设备备运行效率率统计＜51%51%~70%70%~83%＞83%备注装置1130111963年投产2007年改造装置2165101990年投产装置3105231998年投产合计39104468%18%7%7%备注设备运行效效率低往复压缩机机组运行负负荷偏离设设计工况名称型号流量效率%PowerkW电机效率%负载率%电机利用率%氢压缩机BTD-NICC200038.718675.653.129.3氢压缩机2D12-5.2/14-84220029.428686.180.625.3氢压缩机4M80-30/2.2-200-BX1659037.920887167.826.9燃料气压缩机LG-68/6408033.53326860.422.8燃料气压缩机2D16-74/16-BX364067.5147.240.165.227.1某石化炼油油分部6000V压缩机效率率测算数据设备运行效效率低制造、施工工质量突出出高压阀门焊焊接质量差差加氢裂化高高压空冷石墨增强垫垫片制造质质量差“低价者中标标，价低质劣劣”仍是企企业普遍现现象，导致致设备质量量难以保证证。安装制造质质量问题催化再生器器衬里脱落落检维修管理理弱化如何能够实实现四年一一修？检修计划漏项检修网络不合理检修准备工作不充分分隐蔽项目检查不到位位部分改制检检维修队伍素质下降劳务工普遍遍，施工质量难以保证腐蚀加剧，，防腐措施施不到位；；原油助采剂剂对二次装装置影响大大；回炼油管理理不精心；；技术改造时时未同步考考虑。原油劣质化化呈上升趋趋势制氢中变器器填料腐蚀问题日日趋严重原油品种过过多，品种种不固定；；原油评价不不及时；主要考虑原原油价格，，超过设防防值，对装置置设备影响响考虑少。。原油有效管管理不到位位对劣质化原原料措施不不力高负荷高负荷运行行带来新的的问题高故障率。加速了设备的冲蚀、磨损、结垢和疲劳破坏速度。非计划停工增加。将严重影响加工任务，进而引起高层领导关注。装置大修深度相应增加。能否安全、按期、优质完成，做到一次开车成功显得非常重要。工艺操作未未树立长周周期运行理理念亩产万斤把企业当实实验田频繁调整不不优化常在河边走哪哪有不湿鞋鞋卡边操作拼设备，弓太满容容易断硫超设防值失修目标：四年已运行二年停车改造失修酸超设防值超负荷路漫漫其修远远兮吾将上上下而求索大修15天频繁调整操作作装备水平：招招标采购的设设备锦湖轮胎胎、选用丰田汽车车的刹车片设计人员：山山寨设计师设备专业管理理尚需加强动设备离心压缩机干气密封故障烟机结垢，无法长周期运行高危泵事故频发机组润滑油站不规范、中冷器、浮水器结垢静设备腐蚀问题仍然严峻内构件问题多，难以长周期运行长周期运行和压力容器周期检验存在矛盾电气仪表老电力电缆问题较多UPS电池管理不善现场一次表严重老化、机组联锁误动作工业水循环水质差，冷换设备结垢严重蒸汽品质不好，不锈钢设备腐蚀。国外石化重大大事故原因统统计国外石油化工工企业近30年100起特大型火灾爆炸事故故（每起事故损损失超过1000万美元）石油化工事故故按装置划分分装置次数所占比例（％％）罐区乙烯及其加工工聚乙烯等塑料料天然气输送催化气分加氢烷基化油船焦化蒸馏溶剂脱沥青合成氨其他16159877664333216.816.09.58.47.37.36.36.34.23.23.23.22.2中国石化重大大事故原因统统计中石化近40年204起火灾爆炸事故（每起损失超超过100万元）事故原因对比比国外石油化工工企业：阀门管线泄漏漏占比例最大大(35%)，其次是设备备故障；消防措施不力力，100起事故中12起为消防水泵泵无法启动；；人为因素（操操作失误〕占有事故原因因的15.6％.中石化：人为因素占有有事故原因的的65％，这是一个相当当大的比重。。过程安全(ProcessSafety)是指可避免任任何处理、使使用、制造及及储存危险性性化学物质工工艺过程所产产生重大意外外事故的操作作方式，须考考虑技术、物物料、人员与与设备等动态态因素，其核核心是一个石石油化工过程程得以安全操操作和维护，，并长期维持持其安全性。过程安全管理理的目的是预预防危险化学学品（或能量量）的意外泄泄漏，特别是是防止它们泄泄漏到员工或或其他人员活活动区域，使使相关人员遭遭受伤害。过程安全管理理的主要对象象是处理、使使用、加工或或储存危险化化学品的工厂厂或设施。它它强调运用系系统的管理手手段，识别、、理解、消除除和控制工艺艺危害，在设设计上确保工工艺系统具备备可以接受的的安全性，并并使工艺设备备、设施在建建成后按照设设计意图安全全地运转。一、石化过程程安全管理2、过程安全管理理的主要目的和和对象3、安全、安全全性、危险和和危险性的相相互关系（1）安全安全全是指一切与与生产与生活活领域当中，，都不发生人人身伤害、物物质损失以及及生态环境破破坏的状况。。美国哈佛大大学劳伦斯教教授将安全定定义为：被判判断为不超过过允许极限的的危险性，也也就是损害概概率在允许范范围内的通用用术语。（2）安全性安全性是指确保安全全的程度，是是衡量系统安安全程度的客客观量。（3）危险是指指在生产活动动过程中，可可能对人、物物或者环境造造成潜在伤害害或破坏的可可能性。（4）危险性是指指产生某种危危险事件或发发生事故的可可能性或者概概率。（5）安全性和危险险性之间的相相互关系：假假定系统的安全性性为S，危险性为D，则有S=1-D。显然，D越小，S就越大；反之之亦然。若在在一定程度上上削减了危险险因素，就等等于创造了安安全。一、石化过程程安全管理安全性危险安全危险性危险与安全的的关系安全、危险、安全性、危险险性的相互的的关系一、石化过程安全管理理4、过程安全管管理的基本方方法过程安全管理理是利用管理理的原则和系系统的方法，，来辨识、掌掌握和控制化化工过程的危危害，确保设设备和人员的的安全。对一一个复杂的石石化过程而言言，涉及到化化学品安全、、工艺安全、、设备安全和和作业环境安安全多个方面面，要防止因因单一的失误误演变成重大大灾难事故，，就必须从过过程控制、人人员操控、安安全设施、应应急响应等多多方面构筑安安全防护体系系——即建立完备的的“保护层””(LayersofProtection)。一、石化过程安全管理理4、过程安全管理理的基本方法法过程安全工作作的重点就是是通过技术、、设施及员工工建立完备的的“保护层””，并维持其其完整性和有有效性。技术——首先要考虑的的是只要可行行就必须选择择危害性最小小或本质安全全的技术，并并从技术上保保证设备本体体的安全。设施——硬件上的安全全考虑应包括括：安全控制制系统、安全全泄放系统、、安全隔离系系统、备用电电力供应等。。员工——最后的保护措措施是员工适适当的训练，，提高应对紧紧急情况的能能力。一、石化过程安全管理理4、过程安全管管理的基本方方法石化过程安全全管理坚持“预防为主””的原则。它包包含两个层面面内容：管理理层面和技术术层面。在管理层面上上，主要是过程安安全管理的法法规、标准和和行业指南；；在技术层面上上，主要是实现过过程安全管理理目标的一些些技术保证措措施，如危险险与可操作性性分析(HAZOP分析)、保护层分析技技术、异常工工况管理技术术和设备完整整性管理技术术等。一、石化过程安全管理理4、过程安全基本方法三级预防对策策一级预防－事故原因预防防，“防发生生”针对故障障和事故原因因采取的根本本性预防措施施，设计本质质可靠。二级预防－“三早”预防防，即早期发发现、早期诊诊断、早期整整治。三级预防－对已发生的某某些故障采取取及时有效的的措施，防止止故障发展和和扩大。一、石化过程程安全管理5、过程安全管管理技术1)危险性与可操操作性分析(HAZOP分析)在现代科学技技术发展的今今天，发现问题比解解决问题更重重要。违规操作、人人为失误固然然是造成事故故的重要原因因。但是，对对于危险化学学品生产，假假如能够事先先对工艺过程程和装置设备备的运行操作作进行分析，，找出可能存存在的危险，，并对存在的的危险采取相相应的措施（（如修改设计计、增加安全全设施等），，就会大大的的提高系统或或工艺过程的的安全性。因因此，对危险险化学品生产产进行危险性性分析，认知知事故发生、、发展的规律律和如何防范范人的失误十十分重要.一、石化过程程安全管理5、过程安全管管理技术1)危险性与可操操作性分析HAZOP分析是一种用于辨辨识设计缺陷陷、工艺过程程危害及操作作性问题的结结构化分析方方法，其本质质就是通过系系列的会议对对工艺图纸和和操作规程进进行分析。在在这个过程中中，由各专业业人员组成的的分析组按规规定的方式系系统地研究每每一个单元（（即分析节点点），分析偏偏离设计工艺艺条件的偏差差所导致的危危险和可操作作性问题。（1）HAZOP分析方法的内内容和程序一、石化过程程安全管理5、过程安全管管理技术1）危险性与可操操作性分析（2）HAZOP事故防范措施施有利于减少偏偏离发生频率率或减缓不利利后果的设施施（措施）。。所谓偏离，是指指与正常状态态的差距，如如工艺操作系系统的偏离主主要包括量的偏离（（流流速、流流量、流向、、液位等），，化学状态的的偏离（污染或存在在杂质、浓度度等）和物理理状态的偏离离（压力、温温度、外形尺寸等））HAZOP的目的是考虑虑如何有效地地设置安全防防护措施，以以便采用最有效的方法法防止主要潜潜在危险的发发生。安全措施主要要有5种形式如下:一、石化过程程安全管理5、过程安全管理理技术1）危险性与可操操作性分析（2）HAZOP事故防范措施施A.识别偏离的设设施包括检测仪表表、报警仪表表、操作工的的察觉等，检检测仪表有压压力、温度、、流量、液位位和成分检测测传感器，烟烟气检测，毒毒物（气、液液）检测，形形变检测，火火灾检测、监监视器、管理理监视系统等等；B.补偿偏离的设设施例如自动控制制系统通过减减少进料防止止液位溢出，，通常是过程控制的一部部分，例如DCS系统、PLC控制器、控制制阀等；一、石化过程程安全管理5、过程安全管管理技术（2）HAZOP事故防范措施施C.防止偏离发生生的设施例如用惰性气气体复盖法存存储可燃物料料、喷水降温温设施、化学学阻断器、机机械阻断阀等等；D.防止偏离进一一步扩大的设设施例如采用跳开开或解扣作用用将过程的多多单元联锁运运作，常用计计算机逻辑控控制、紧急停停车系统（ESD）和故障安全全控制系统（（FSC）、机械阻断断阀、消火灭灭火设施、围围堰、沙袋等等；E.将过程从危险险偏离中解脱脱出来的设施施这些设施包括括压力安全阀阀、爆破片、、排放系统、、排火炬系统、防爆墙、、泄放容器等等。一、石化过程程安全管理5、过程安全管管理技术2)保护层分析技技术对一个复杂的的石化过程而而言，安全管管理涉及到工工艺设计、安安全连锁、安安全泄压、隔隔离和应急响响应等多个层层次的安全防防护体系，要要防止因单一一的失误演变变成重大灾难难，就必须从从过程控制、、人员操控、、安全设施、、应急响应等等多方面对企企业的“保保护层”（LayersOfProtection）进行分析。。保护层分析析(LOPA，LayersOfProtectionAnalysis）是一种半定定量风险分析析方法，用于于分析在用的的保护层是否否能够有效地地减轻过程危危险。一、石化过程程安全管理5、过程安全管管理技术（2）保护层分析技术术强调采用多重重防护层(PL，layersofprotection)，并分级预防防，可以从根根本上防止事事故或减轻事事故造成的损损害。a.利用多种分析析方法辨识系系统中存在的的或者潜在的的所有危险，，并分析从危危险逐渐演变变为事故的过过程；b.确定非正常工工况的风险程程度，通过非非正常工况发发生的可能性性和不利后果果造成的严重重程度综合评评定;c.分析独立的防防护层的有效效性及联合保保护的效果，，在各防护层层中与允许的的界限比较和和确定，为了了达到一个可可允许的水平平，是否需要要附加减少风风险的安全措措施。停机设计DCSPLCSIS、ESD工厂紧急救援援设备事故安全保护层分分析公众紧急疏散散非正常工况事故一、石化过程程安全管理5、过程安全管理理技术3）异常工况管理理技术石化装置运行行状态可以分分为正常、异异常和紧急三三种状态。造造成装置工艺艺状态异常的的原因很多，，可能是设备备老化，也可可能由于工艺艺上游的物料料波动，可能能是由于操作作员误操作，，也有可能是是传感器漂移移等原因。如如果对异常事事件发现不及及时或处理不不当，轻则引引起系统的波波动影响生产产过程的平稳稳运行，重则则导致安全事事故。当装置设备受受到严重扰动动时，由于超超过了设计限一、石化过程程安全管理

3）异常工况管理技术

异常工况下，在操作人员执行故障的识别、诊断、评估和调整步骤中，出现了延迟或判断失误，会很快扩大事态并突发灾难性事故，此种状态称为事故工况。此种状态，操作人员的主要目标是按照预先演习过的应急预案和应急程序，将事故损害的程度降低到最小程度。

异常工况管理技术是集自动检测、推理、预测和指导为一体的计算机软件系统。

异常工况管理事故工况正常运行工况生产过程异常工况异常工况管理石油化工过程程内部或外研究异常工况的原因，创创造针对这这一问题的的技术异常工况操作指导系统技术路线图非可监测变量实时测算软件比较判别-诊断预测智能决策未知干扰已知干扰环境物质能量输入物质能量输出PLCDCS其它控制层报警报警分析、事故分析操作指导及改进建议诊断-预测知识库工艺、设备资料HAZOP安全评价结果典型事故案例模式-原因-对策？状态工况实时数据库装置系统一、石化过过程安全管管理5、过程安全全管理技术术4）设备完整性性管理设备完整性性(Mechanicalintegrity,MI)-------是指设备从从设计、制造、、安装起一一直到其使使用寿命终终止的整个个生命周期期内，始终保持设备备处于可满况下设备应有的机能状态，它在物理上、功能上是完整的，在运行的安全性、可靠性方面始终是受控的。设备完整性管理（Mechanicalintegritymanagement，MI）-----是指采取技术改进措施和规范设备管理相结合的方式来保证设备运行状态的完好性。设备完整性管理是一个完善、系统的管理过程，以保证设备完整性为首要任务，用整体优化、均衡的方式管理设备整个生命周期，实现设备运行本质安全和节约设备维持成本并可持续发展。5、过程安全全管理技术术4）设备完整性性管理设备完整性性管理主要要特点（1）强调设备备管理体系系的整体有有效确确保一个个工厂或一一套装置的的完整性；；单个资产产的完整性性要求与其其在工厂、、装置中的的重要程度度有关；制制定有针对对性的工厂厂、装置、、设备完整整性要求。。

（2）设备健康康情况是动动态的必必须建建立覆盖整整个设备生生命周期每每一阶段、、持续改善善设备健康康的机制。。

（3）工作必须须遵从标准准建建立企业标标准化的、、完整的业业务流程和和作业文件件，并要求求员工依照照标准执行行。（4）各个业务务、作业要要定期审核核业务务、作业过过程要配置置品质保证证环节，或或实施品质质保证作业业，确保每每一项业务务和作业的的品质。一、石化过过程安全管管理一、石化过过程安全管管理5、过程安全管管理技术4）设备完整性性管理设备完整性性管理主要要特点（5）“预防””重于“治治疗”实实行设备备定期检查查，预知设设备运行状况；强强化设备异异常状态的的管理与处处置；关键键设备必须须开展预防性维护；；依据设备备运行状况况执行适当当的预防性性维护。（6）实行RBM,RBC通过RBM,RBC延长装置设设备检修周周期，缩短短检修时间，，提高检修修质量，增增强装置设设备整体可可靠性。（7）管理体系系完善设设备完完整性管理理体系与HSE、ISO9001、ISO14000等管理体系系相融合，，完善企业业的管理体体系。一、石化过过程安全管管理5、过程安全全管理技术术4）设备完整性性管理设备完整性性管理程序序设备完整性性管理体系系RBI改进审核计划与准备备执行SILRCM目标与策略略“无危则安，，无损则全全”风险=可能性×危害后果所谓本质安全应应是既无危危害又无损损失，即是是危险演变变成事故的的可能性为0，或者可能能造成的危危害后果为为0，则风险为为0。本质安全型型设备指是是从设计、、建造阶段段就杜绝了了发生危险险的可能因因素。本质安全的的化工过程程，是依靠靠化学和物物理学的准准则来预防防事故，而而不是仅依靠控控制系统、、互锁、冗冗长而特殊殊的操作程程序来预防防事故。本质安全研研讨会一、石化过过程安全管管理6、设备本质质安全1）何谓本质安安全？6、设备的本本质安全2）本质安全全设备的内涵涵一般情况下下，过程安安全依赖于于多层保护护。第一层层保护是过过程设计特特征。接下下来的保护护层次包括括控制系统统、联锁、、报警、安安全切断系系统、保护护系统和应应急反应计计划。本质质安全是所所有保护层层次的一部部分。预防防事事故故的的最最好好办办法法就就是是确确保保过过程程设设计计的的安安全全性性来来防防止止事事故故的的发发生生。。本质质安安全全的的设设备备、、设设施施应应具具有有尽尽可可能能大大的的容容忍忍操操作作人人员员的的失失误误和和不不正正常常的的情情况况出出现现的的能能力力。。一、、石石化化过过程程安安全全管管理理本质质安全全的的设设备备、、设设施施或或技技术术工工艺艺需需要要含含有有内内在在的的能能够够从从根根本本上上防防止止发发生生事事故故的的功功能能：：失误误———安全全功功能能。。指即即使使人人的的操操作作失失误误，，也也不不会会发发生生事事故故或或伤伤害害，，或或者者说说设设备备、、设设施施和和技技术术工工艺艺本本身身具具有有自自动动防防止止人人的的不不安安全全行行为为的的功功能能。。故障障———安全全功功能能。。指设设备备、、设设施施或或技技术术工工艺艺发发生生故故障障或或损损坏坏时时，，还还能能暂暂时时维维持持正正常常工工作作或或通通过过自自愈愈功功能能恢恢复复正正常常工工作作状状态态。。本质安全研讨讨会一、石化过程程安全管理6、设备本质安安全2）本质安全设备、设施的内涵3）实现设备、设施本本质安全的主主要方法及策策略最小化替代简化或容错稀释或缓和外加控制措施本质安全方法系统风险为0本质安全，无无风险自愈机制一、石化过程程安全管理6、设备本质安全（1）最小化本策略要点是，减少工艺艺过程中（反反应器、储罐罐等设备、设设施）危险物物料的滞留量量和工厂范围围内危险物料料的储存量，，以降低系统统风险。具体体做法：①通过创新工艺艺技术和改变变现有工艺，，减少工艺系系统中危险物物料的滞留量量。②减少设备数量量和采取容积积更小的设备备。③安排合理的原原料和中间产产品储存量。。④提高工厂维护护和维修水一、石化过程程安全管理6、设备本质安安全3）实现设备本本质安全的主要方方法及策略（2）替代本策略的要点点是,通过使用另外外一种允许使使用的低危险险性物质替代代危险的物质质，或使用过过程条件不苛苛刻的化学反反应代替过程程反应剧烈的的化学过程。。例如:①用热水加热替替代热油加热热;②用挥发性低和和闪点较高的的溶剂替代易易挥发和闪点点低的溶剂;③用焊接管替代代法兰连接;④用新材料替换换系统中与介介质不相容的的施工材料;⑤在对设备.管道进行清洗洗时,用水溶性的清清洗剂替代溶溶剂清洗济.一、石化过程程安全管理6、设备的本质质安全3）实现设备本质质安全的主要方方法及策略3）稀释或缓和本策略的要点点是,通过改善物理理条件(如操作温度,化学品浓度)或改变化学条条件(如化学反应条条件)使工艺过程的的操作条件变变得更加温和和,万一危险物料料或能量发生生泄,可以将后果控控制在较低水水平。例如:a.稀释为较低的的蒸汽压，以以减小释放浓浓度；b.冷却以降低蒸蒸汽压；c.采用更温和的的工艺条件,可以减轻事故故的后果;d.泄漏容纳,储罐区区围堤堤,泵区的的地面面围堰堰等都都是典典型的的容纳纳系统统。一、石石化过过程安安全管管理6、过程设设备本本质安安全3）实现现设备备本质质安全的的主要要方法法及策策略（4）简化/容错本策略略要点点是,在设计计中充充分考考虑人人的因因素,昼剔除除工艺艺系统统中繁繁琐的的,不必要要的组组成部部分,如使用用易于于维护护且故故障率率低的的设备备、易易于理理解的的控制制面板板和划划分易易于理理解和和熟悉悉的单单元等等，以以减少少失误误和误误操作作,使操作作更简简单,更不容容易犯犯错误误,而且,系统要要有好好的容容错性性,即使在在操作作人员员犯错错误的的情况况下,系统也也能保保证安安全.例如:①①整齐布布置管管道并并清楚楚标识识,便于操操作人人员辨辨识.②②控制盘盘上按按钮的的排列列和标标识容容易辨辨认.3）实现现设备备本质质安全的的主要要方法法及策策略（5）外加控控制措措施本策略略要点点是,通过采采用设设计、、建造造以外外的管管理、、技术术、维维修等等方法法，对对设备备、设设施进进行有有效管管控，，保证证设备备设施施安全全性来防止止事故故的发发生。例如如:①建立健健全企企业组组织机机构,管理体体系和和规章章制度度,采取措措施提提高员员工在在管理理,操作和和维护护方面面的素素质和和技能能;②组织开开展设设备完完整性性管理理;③积极推推行预预防性性维修修.一、石石化过过程安安全管管理6、设备本本质安全3）实现设设备本本质安全的的主要要方法法及策策略（6）自愈机机制近些年年来正正在发发展的的新兴兴学科科——设备自愈理理论(EngineeringSelf-recoveries)本策略略要点点是:运用自自愈理理论,在装备备系统统运行行中实实时监监测分分析可可能产产生故故障的的条件件及早早期故故障征征兆，，采用用诊断断预测测、智智能决决策和和主动动控制制方法法使装装备系系统不不具备备产生生故障障的条条件或或自行行将故故障消消除在在萌芽芽中，，或在在故障障未形形成的的阶段段，就就发现现它，，截获获它，，使它它消灭灭于无无形。。一、石石化过过程安安全管管理6、设备备本质质安全3）实现现设备备本质质安全的的主要要方法法及策策略透平压压缩机机轴位位移故故障自自愈调调控自愈力力自愈力力自愈力力自愈力力自愈力力比较|判定数据融融合多参数数系统辨辨识机械复复杂系系统自适应应调节节机构构漏磁检检测及及消磁磁系统统轴承自自修复复系统统防喘振振自动动控制制系统统轴位移移自愈愈调控控系统统自动冲冲洗系系统轴系自自动平平衡系系统油膜涡涡动调调节系系统系统输输入系统输输出已知扰动未知扰动数据处理系系统故障预测参参考模型数据挖掘DCS/PLC控制系统功率－电流流－效率自自动动冲洗参考考模型铁谱－瓦温温－振动轴轴承承损伤参考考模型转速－油压压－振动油油膜膜涡动参考考模型振动－相位位－质量自自动动平衡参考考模型压力－流量量－温度喘喘振参考模模型负荷－压差差－瓦温－－轴位移自自愈参考模模型燃气轮机工业汽轮机机轴流压缩机机离心压缩机机电机ESD系统工况、状态态参数实时时检测系统设备系统故故障自愈调调控工程应应用模式一、石化过过程安全管管理6、设备的本质安全全4）设备本质化化安全的十十五项基本本原则过程设备本本质安全化就是是利用技术术手段消除除或控制风风险，防止止引发事故故，从而不不产生伤害害，不造成成损失，即即将风险演演变成事故故的可能性性降为0，或者是将将可能造成成的危害后后果降为0。防设备事故故于未然，，实现本质质安全化是是一个复杂杂的系统工工程，应该该从工程的的研发、设设计、建造造、运行、、维修直至至报废和再再制造的全全过程遵原则1设计者应当当保证用于于生产的以以及作为产产品的材原则2在设计阶段和在进行必要的改进时要进行危险和可操作性分析，指导设计、改进及生产运行。原则3采用防误操作的措施（连锁、联动、程序控制等）实现系统的内在结构上具有不易发生事故，且能承受人为操作失误的功能。一、石化过过程安全管管理6、设备的本本质安全4）设备本质化化安全的十十五项基本本原则一、石化过过程安全管管理6、设备的本本质安全4）设备本质化安全全的十五项项基本原则原则4在制造过程程中要确保保工艺稳定定、验证充充分、更改改审慎、逐逐级把关、、问题归零零。原则5通过监测检检测和诊断断预测，做做到故障的的“三早””预防，即即早期发现现、早期诊诊断、早期期整治。原则6装置设备系系统在运行行中尽可能能具有自愈愈功能和自自修复功能能。原则7对可能导致致设备事故故发生的故故障采取及及时有效的的措施（紧紧急停车、、卸压等）），防止故故障发展和和扩大。一、石化过过程安全管管理6、设备的本本质安全4）设备本质化安全全的十五项项基本原则原则8避免故障的的产生比其其产生之后后再诊断和和消除好得得多，避免免事故的发发生比其发发生后再抢抢险和应急急救援好得得多。原则9通过系统诊诊断查出或或预测出故故障根源，，首先对其其采取措施施，使其不不具备产生生故障的条条件。原则10应用事故原原因、失效效分析和故故障诊断的的知识指导导设计和改改进。原则11应用风险分分析的方法法指导设计计和运行中中的监测、、检测和维维修。一、石化过过程安全管管理6、设备的本本质安全4）设备本质化安全全的十五项项基本原则则原则12开展以可靠靠性为基础础的动态风风险评价，，进行监控控和监管。。原则13大系统的安安全保护局局部与整体体应统筹兼兼顾，不能能为子系统统安全而不不顾大系统统的安危。。原则14过程制造的中中间体如具有有较大危险性性，应避免或或尽可能减少少中间储备，，尽快转化成成危险性小的的产品或中间间体。原则15安全性和可靠靠性不再是系系统的“额外外特性”，而而被视为基本本属性。二、转动设备完整性管管理1、动设备完整性性管理基本要要素开展动设备完完整性管理需需要结合先进的技技术和管理,包括在线或离线监监测和故障技技术、风险评评估技术、可可靠性维修技技术、工艺安全分析析等措施，至至少包括以下下基本要素：：（1）编制书面程程序并加以落落实，确保设设备持续的机机械完整性；；（2）开展相关培培训，需要对对从事设备管管理、操作、、维护、维修修的员工进行行培训，培训训内容至少应应包括工艺系系统的概述、、工艺系统在在的危害和相相关作业程序序；（3）检验和测试试检验和测试是是确保设备完完整性的重要要途径，应做做到以下几点点：①所有转动设备备都应进行检检验和测试；；②按照普遍认可可的良好的工工程实践经验验编制检验和和测试程序；；1、动设备完整性性管理基本要要素（3）检验和测试试③检验和测试程程频率要符合合制造商的建建议和良好的的工程实践经经验，必要时时需要结合使使用者、测试试者的经验增增加检验和测测试频率；④应以文件形式式保存所有设设备的检验或或测试记录，，包括检验或或测试日期、、负责执行检检验或测试的的人员姓名、、设备编号或或其他可以识识别设备的描描述、对检验验或测试过程程的描述、检检验或测试结结果。（４）设备缺缺陷对存在不可接接受缺陷的设设备，在继续续使用前，必必须进行修复复或及时采取取其他安全措措施。（５）质量保保证在购置和安装装新设备时，，应确保设备备满足工艺要要求，并通过过适当的检查查和检验，保保证按设计和和制造商提供供的技术说明明正确安装。。同时，还应确确保使用的维维修材料、备备品备件以及及设备符合工工艺要求。二、转动设备完整性管管理二、转动设备完整性管管理准备阶段开展设备普查进行风险分析制定方案和监控措施总结提高、不不断优化、持持续改进进行入下一个循环动设备完整性性管理的程序二、转动设备完整性管管理2、动设备完整整性管理的程程序和方法(1)预准备阶段本阶段工作的的主要内容有有：①建立动设备备台账、档案，包括设备结构图、、制造和出厂厂检试验资料料、运行和监监测记录、检检维修记录、、安装和试车车记录、设备备的原始设计计技术参数、、转子动平衡衡记录、应急急处理计划、、事故报告、、技术评价报报告、操作规规程及相应标标准等。②了解每台设设备在装置所所处的地位和和作用，摸清清其运行规律律、历史记录录、可能的失失效部位、故故障类型及后后果等。分别对每台台设备进行初初步分析、评价，按设备备结构特点、、重要性、危危险性程度等等综合因素将将设备进行分分类，如；A、B、C类。③编制动设备备完整性管理理方案及实施施计划。二、转动设备完整性管管理2、动设备完整性性管理的程序和方法法(2)设备普查阶段

本阶段工作的主要内容是：：①按离心压缩缩机、往复压压缩机、离心心泵、螺杆泵泵等不同结构构特点的动设备分类编制设备备普查表，明确各类设设备普查内容容、方法、标准等；②按计划开展展设备普查，，将结果录入入设备普查表表中；③对普查结果果进行汇总、、整理和初步分析，对存在在异常、超标标或偏离正常常值的设备，，必要时进行行再确认。（3）进行风险分析析本阶段工作的的主要内容是是：①对普查结果果进行定性和和定量分析、、评估，对需要优先评评价的设备，采用在线或或离线监测与与故障诊断技技术、可靠性性分析技术、风险分析技术等等综合技术进行行完整性评价；②根据完整性性评价结果，，对不同设备的风险指指标和不同失效原因的风险指标进行比较较，确定需要优先关注的设备和需要优优先预防二、转动设备完整性管管理2、动设备完整性性管理的程序和和方法（4）制定维修方案案和监控措施施本阶段工作的的主要内容是是：①根据据完整整性评评价结结果，，对列列入重重点监监控清清单的的设备备和高高风险险的关关键设设备制制定维维修、、改造造、更更新或或监控控运行行方案案。通过设备维维修、改造造、更新、、运行工况调调整和监控控运行行等措施来消除除或减减缓设设备运运行中中发现现的故故障或或安全全隐患患，提提高其其安全全性，，是对对完整整性评评价的的响应应。②根据据维修标标准、、维修修数量量和预预防措施的的有效效性来确定再再评价价周期期，基本原原则是是：经经过本本次维维修后后的到到下个个周期期的完完整性性评价价期间间不会会出现现高风风险的的故障障或危危害。二、转转动设备完完整性性管理理2、动设备完完整性性管理理的程序序和方方法二、转转动设备完完整性性管理理(5)总结提提高、、不断断优化化、持持续改改进①在进行了完整整性评价后后，有有关设设备状状态信信息得得到完善和更新新，应应将这些些信息息保存存下来来。②在设备运运行过过程中中，应应不断断收集操操作、维护护和其其它信息，扩充充和完完善历历史数数据库库。③形成完整性性管理理方案，，包括括完整性性管理制制度、、程序序和评价方方案、、变更更方案案、优优化完完整性性质量量控制制和应急方案等。（6）进入下下一个个循环环阶段段2、动设备备完整整性管理的的程序序和方方法三、高温油油泵事事故频频发原原因及及对策策主要内内容基本情情况原因分分析应对措措施1、基基本情情况3.1总体概概况(1)高温油泵是是指介介质温温度大大于燃燃点的的离心心油泵泵，调调查了了31家炼油油板块块企业业共有有1966台高温温油泵泵。1966107796092000180016001400120010008006004002000总台数数2009年故障障2010年故障障停停工次次数(2)泵生产厂厂家分分布1966台高温温油泵泵生产产厂共共有177家厂家沈沈阳温温州沈沈阳苏苏尔寿寿深深蓝大大连耐耐酸进进口其其他他89家厂家家水泵厂厂嘉嘉利利特格格瑞瑞德泵泵业水水泵厂厂台数4333342561771371371623306家占总总合数数的75%进口占占8%其他占占17%1、基本情情况3.1总体概概况(3)机械密密封生产厂厂家分分布四家产产品占占98%丹东克克隆65%西安永永华14%四川日日机12%其他2%兰州赛赛格7%丹东东东升丹东凯凯铭丹东一一正丹东赛赛林丹东波波纹管管四川华华山成都一一通风城城沈阳皮皮拉合肥肥通通用用上海海乐乐和和进口口密密封封华阳阳密密封封占2%1、基本本情情况况3.1总体体概概况况(4)高温温油泵泵的的故故障障原原因因分分布布图图泵故故障障：：密密封封泄泄漏漏占占第第一一位位振动动过过大大占占第第二二位位泵故故障障主主要要原原因因：：1、密密封封辅辅助助系系统统故故障障23%2、维维修修质质量量差差22%3、操操作作波波动动频频率率20%4、备备件件质质量量差差13%其他他，，215，11%设计计缺缺陷陷，，127,7%选型型不不当当，，73,4%操作作波波动动，，380,20%维修修质质量量，，419,22%备件件质质量量250,13%密封封辅辅助助，，464,23%4.1基本本情况况3.1总体体概概况况3.2近期期事事故故情情况况近年年来来高温温油油泵泵密密封封泄泄漏漏着着火火事事故故时时有有发发生生，2008至2010年三三年年内内,仅某某大大型型石石化化集集团团系系统统内内的的企企业业就发生生了了七七起起，给给装装置置安安全全运运行行及及生生产产任任务务的的完完成成带带来来了了严严重重影影响响。。高温温油泵泵密密封封泄泄漏漏着着火火事事故故次次数数65432102008年2009年2010年111、基基本本情况况5(1)某企企业业:广州州800万吨吨/年常常减减压压装装置置减减三三线线泵泵P2117/A2010年3月18日运行行中中着着火火着火火5小时时11分钟钟非计计划划停停工工15天泵由由沈沈阳阳水水泵泵厂厂制制造造，，密密封封由由丹丹东东克克隆隆生生产产4.1基本本情情况况3.2近期期事事故故情情况况(2)某企业业：上海600万吨/年常减压压装置减减底P104/C2010年7月25日运行中着着火着火时间间15分钟。切断进料料2小时1、基本情况况3.2近期事故故情况(3)某企业：：茂名加氢裂化化装置脱丁丁烷塔底底泵P104B2010年8月5日切泵过过程中中着火火着火时时间16分钟非计划划停工工7天1、基本情情况3.2近期事事故情情况(4)某企业业：天津1000万吨/年常减减压装装置减减三线线泵P2117A2010年10月9日切泵过过程中中着火火着火20分钟切断进进料13小时1、基本本情况3.2近期事事故情情况(4)某企业业：天津1000万吨/年常减减压装装置减减三线线泵P203B着火后后，梯梯子通通道被被火封封住，，操作作人员员从P203B泵入口口阀操操作平平台西西侧翻翻过护护栏跳跳到地地面。。1、基本情情况3.2近期事事故情情况(5)某企业业：扬子450万吨/年常减减压装装置常常压塔塔底泵泵P2115B2010年11月6日运行过过程中中着火火着火时时间50分钟非计划划停工工10天1、基本情情况3.2近期事事故情情况(6)某企业业：武汉2#常减压压装置置减二线泵泵P1015/B2008年12月24日运行过过程中中着火火着火时时间28分钟非计划划停工工36小时24日10:00-13:30流量波波动较较大1、基本本情况3.2近期事事故情情况(7)某企业业：武汉2#焦化辐辐射进进料泵泵P2012/12009年3月6日运行过过程中中着火火着火时时间45分钟。。非计划划停工工2.56天该泵是是德国国鲁尔尔公司司生产产，密密封是是德国国博格格曼生生产1、基本本情况3.2近期事事故情情况三、高高温油油泵事事故频频发原原因及及对措措策主要内内容基本情情况原因分分析应对措措施2、原原因分分析●泵事故故因素素构成成事故的的发生生，往往往由由单一一主因因素或或多种种因素素叠加加合力力构成成。事故区区故障区区泵本体体质量差差选型不当基础不稳管线应力大润滑不良维修质量差配件质量差密封辅助系统有问题小流量抽空巡检不认真风险时间泵的主主要故故障表表现：：振动动大后后果是是故故障障轴轴承承损坏坏、密密封泄泄漏事故轴轴承抱抱轴密密封封泄漏漏着火火操作不不当的的表现现：操操作波波动、、抽空空、密密封辅辅助系系统不不畅。。后果是是：密密封泄泄漏甚甚至着着火●泵运行行故障障图事故区区故障及及事故故萌发发区平稳运运行区区99.9%的故障障可在巡巡检中中发现现风险时间美国API标准密密封设设计寿寿命25000小时中石化化最好好的企企业是是15000小时中石化化平均均运行行时间间7600小时1.P1015/B运行2232小时2.P21012/1运行77小时3.P104/C运行1260小时4.P203/B运行384小时4.P2115/B运行1032小时5.P104/B运行4220小时10-50小时非正常运行行曲线正常运行曲曲线2、原因因分析寿命与振动动的关系DCBAA区：新安装装交付使用用的状态B区：可长期期运行的合合格状态C区：尚可短短期运行，，需采取措措施的不合合格状态D区：严禁小时振动烈烈度《石油化工旋旋转机械振振动标准》SHS01003-2004类别A振动标准mm/sB振动标准mm/sC振动标准mm/sⅠ小型转机如15kw以下的电机＜0.71＜1.8＜4.5Ⅱ安装在刚性基础上的中型转机，功率300kw以下＜1.7＜4.3＜8.9Ⅲ大型转机，机器一支承系统为刚性状态＜1.8＜4.5＜11.22、原因分析2.1七起着火事事故分布操作调整相相对频繁，，部分泵严严重偏离最最佳工况点点2、原因分析2.2七起火灾事事故的共性性原因分析析主要原因：：机械密封封失效，高高温油泄漏漏自燃密封辅助系系统问题茂名广州州天津上上海扬扬子巡检不理想想：扬子上海海武汉维修质量下下降武汉天津津上海扬扬子广广州小流量：广州天津津扬子武武汉备件质量差差：天津扬子子武汉没有及时切切断物料广州武汉汉电机没有及及时断电广州扬子子应急预案不不完善广州武汉汉阀门大手动动开关慢广州天津津促成因素加剧因素火灾警报2、原因分析2、原因分析(1)维修质量下下降武汉P1015/B运行2232小时武汉P21012/1运行77小时上海P104/C运行1260小时天津P203/B运行384小时扬子P2115/B运行1032小时300002500020000150001000050000779971500025000最短5台平均中中石化平均均API标准小时密封及轴承承的装配精精度、偏差差及装配方方法决定了了部件的使使用寿命。。2、原因分分析(2)巡检质量不不高部分巡检““走马观花花”或“到此一游”。。巡检质量、、巡检深度度不理想6543210千分比漏检率152009年2010年2、原因分分析(3)密封辅助系系统存在问问题多主要问题：：冲洗油、、冷却液选选择不当，，运行中注注入量、压力、洁净净度控制不不稳。密封冲洗油密封冷却液2、原因分析析(4)小流量及操操作波动导导致泵故障障高发扬程振动烈烈度典型振动特特性广州、上海海、扬子、、武汉事故泵的运运行区间最佳工况点点优先工作区区允许工作区区流量BEP（最佳效率率点）基准极限最大允许流量极限振动与流量量的关系2、原因分析析(5)备件质量差差机械密封摩摩擦副用料料，选材影影响密封质质量。仿造造名牌的轴轴承差。放大倍数：：100放大倍数：：100劣质石墨环环密封面应应用后出现现泡疤2、原因分析析(6)电机过流保保护设定值值过高“大马拉小车车”式的泵泵，电机过电电流保护定定值与工况不符符，起不到到保护作用。三、高温油油泵事故频频发原因及及对策主要内容基本情况原因分析应对措施3、应对措施施3.1管理措施管理措施•全面梳理、、摸清高温温油泵现状状•强化管理、、专人负责责•制定措施、、逐步实施施•巡检人员配配齐”温度度仪、测振仪、对讲讲机“三件件宝。•专业人员要要配SPM轴承状态检测仪。•管理部门要要定期检查查巡检质量和和巡检深度度•抓操作人员员的培训，，对泵要做到“四四懂三会””。•配备轴承、、密封专用用安装工具•对维修队伍伍技术力量量提出要求•提高维修后后的验收标标准。•梳理供应商商，提高设设备、备件质量。。•精心组织、、平稳调节节•减少波动、、防止泵抽抽空纳入重点管管理抓好巡检质质量做好平稳操操作抓好检维修修质量3、应对措施施3.2需要改进和和完善的措措施密封辅助系统泵出入口阀门机械密封选型改进及完善措施电机过流保保护护定值值其他他措施施小流流量量运行行•优先先选选用用串串级级机机械械密密封封，，单单级要要选选用用进进口口密密封封•波纹纹管管选选用用INCONEL718•摩擦擦副副选选原原生生碳碳化化钨钨材材料料•每年年校校核核1次•按照照实实际际工工况况合合理定定值值，，逐逐台台实实验验•DCS设置置电电机机遥遥控控关机机按按钮钮•电气气、、仪仪表表电电缆缆禁禁止在在高高温温油油泵泵上上方方铺铺设。。•增上上泵泵群群在在线线状状态态检测测系系统统•工业业电电视视监监控控系系统统•对于于容容积积超超过过10m塔或或容器器，，其其与与泵泵之间间的的吸入入口口管管道道总总管管上应应设置置火火灾灾隔隔离离切断断阀阀，并并能能遥遥控控关关阀阀。。•冷却却液液禁禁用用新新鲜鲜水水循环环水水，，选选用用除除盐盐水水或小小于于0.3Mp蒸汽汽。。•冲洗洗油油要要稳稳定定、、洁洁净，，定定期期检检查查过过滤滤网网•完善善温温度度、、压压力力、、孔板板等等措措施施。•直径径≥≥300mm的阀阀门门可选选用用电电动动、、启启动动头头。。•阀门门开开关关•设置置离离泵泵15米距距离离的关关阀阀按按钮钮。。•长期期在在小小于于60%负荷荷的的泵泵，，要设设立立小小流流量量旁旁路路线线或或采采用用变频频电电机机调调速速及及车车削削叶叶轮轮等等措施施。。3、应对对措措施施3.3完善善机泵泵设设备备监监控控体体系系(1)完善善“三三级级监监控控网网””，，落落实实““不不间间断断巡巡检检””理理念念。。一级级监监控控三级级监监控控二级级监监控控监控控网网不间间断断巡巡检检3、应应对对措施施(2)设定定机泵泵报报警警值值，，建建立立预预警警机机制制报警警值值设设置置依依据据：：参照照SHS01003，将将B区（（合合格格运运行行区区））的的上上限限值值设设为为一一级级报报警警，，将将C区（（可可短短时时运运行行区区））的的上上限限值值设设为为二二级级报报警警，，辅辅助助以以轴轴承承的的其其它它特特征征值值及及运运行行状状态态进进行行判判别别。。异常常管管