加强预防性维修降低转动设备故障率

加强预防性维修降低转动设备故障率第1页/共75页

武汉石化在2008年12月24日2#常减压装置泵1015/B、2009年3月16日2#焦化装置P2102/1发生两起由于泵故障引发的火灾事故，造成装置非计划停工。2008年下半年至2009年初，频繁发生的转动设备故障对工厂的安全生产、设备管理工作造成巨大影响。第2页/共75页两年多来，在武石化党委、厂部的领导下，各生产装置和维护单位全体职工齐心协力，认真查找工作中存在的问题，想办法、出主意，踏踏实实、兢兢业业地做好精心操作和维护检修设备，使全厂转动设备运行状态有明显好转，设备故障率明显降低，从09年4月起至今全厂未再发生一起机泵轴承抱轴故障。这创我厂最好成绩。事实说明，只要我们严格按规范操作和维护设备，严格遵守岗位责任制，严格控制检修质量，严格执行各项制度，我们的工作一定会做好的。

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注意：2010年武石化主要生产装置进入大检修后第2年，但随着机泵维保工作加强，设备故障检修量较2009年并未增加，并有所下降。

第4页/共75页08年底转动设备故障高发，发生火灾事故的原因？

直接原因1、由于故障状态引发介质泄漏，泄漏所挥发烃类组份，虽未达到自燃温度点，但遇到高温油泵故障状态下的高温部位(如烧毁的油泵或电机轴承，发生磨损的联轴节等)而产生的闪爆；2、泄漏的介质温度超过自燃点，在大气环璄下自燃。

第5页/共75页根本原因转动设备偏离正常（设计）工况运行；转动设备运行状态（振动、轴承运行状态、密封泄漏等）恶化。第6页/共75页2008年-2009年机泵恶性故障原因分布图第7页/共75页深层次原因

（人、机、料、法、环）第8页/共75页一、巡检不落实。维护人员坚持巡检，但降低了故障判别标准，部分设备带病运行；操作人员，走马观花，没按规定动作巡检，无法发现问题。二、维修质量。检修过程质量控制不到位，维护单位的三级质量控制体系执行不严格。第9页/共75页三、设备试运和验收制度没有认真坚持，试运行期间没有及时发现问题。

四、设备预防性维修不到位，强保工作不落实。第10页/共75页

五、新设备采购与安装质量把关不严，劣质设备、伪劣工程进入我厂投用。六、部分转动设备长期偏离正常（设计）工况运行。第11页/共75页

七、岗位责任制不落实，取消设备相关岗位后，一些设备维护保养工作不落实。

八、职工设备知识掌握不够，距总部要求的对设备“四懂三会”差距太大；维护人员技术水平下降。

第12页/共75页如何解决第13页/共75页第14页/共75页第一方面

转变维修策略减少事后维修第15页/共75页一、采取以可靠性为中心的预防性维修策略，建立合理的监护体系。

合理确定维修策略，解决转动设备“欠维修”或“过度维修”问题，提升设备本质安全；建立转动设备监护体系，保证其平稳运行，是防止事故发生的有效手段；转动设备检修后开车初期，是事故多发阶段，有效控制是关键。

第16页/共75页1、维修策略转变----三阶段

第一阶段：

针对设备预防性检修不到位，机泵“欠修”的状况，采取以设备运行时间为基础的预防性维修策略，加大预防性维修数量，同时开展转动设备运行状态离线监测与数据采集工作；（2009年）第17页/共75页第二阶段：

在此基础上逐步规范以状态监测为基础的预知性维修工作，继续完善实施以运行时间为基础的预防性检修；（2010年1—10月）

第18页/共75页第三阶段：

逐步建立以可靠性为中心的预防性维修策略（RCM），综合运用设备状态监测性维修和以时间为基础的预防性维修手段，最大限度确保机泵维修以预防性维修为主，预知性维修为辅，减少设备事后维修。（2010年底至今）第19页/共75页

2、以可靠性为中心的预防性维修策略以设备故障强度和故障频次比率为基轴，建立设备可靠性分类矩阵图。据此设备分为A、B、C类。对不同类型设备维修策略连可靠性和维修成本共同作用下合理选择。第20页/共75页设备故障强度概念依据设备所发生故障对生产冲击和影响来判断设备故障强度，分类如下：设备故障强度等级对生产主要影响1级全厂生产波动的故障，全厂生产降量2级单个装置非计划停工、多套装置生产波动3级单个生产装置降量或局部切除，机组急停4级单个生产装置波动5级单台设备停运第21页/共75页

第22页/共75页1.1A类设备：这是石化行业首先需要关注的设备，如焦化装置辐射泵、常减压装置减底泵等，对于此类设备建议采用以时间为基准的预防性维修策略，并同时加大运行监测强度，最大限度地避免事后维修。其预防性检修周期应略低于设备平均故障周期。1.2B类设备：一般转动设备，如高温柴油泵等，对此类设备采取以状态监测为主的预防性维修策略，辅助实施以时间为基准的计划性检修，确保设备故障强度不升级。1.3C类设备：可以采取以时间为基准的计划性检修，以不发生设备恶性故障为原则，以便在设备可靠性与维修成本中取得平衡。

第23页/共75页设备维修策略制定第24页/共75页预防性工作绩效评估图从图中清晰看出，随着2009年二季度开始，预防性检维修工作量加大，装置故障检修数量明显降低。预防性检维修工作正常后，进一步加大其工作量，设备故障数量虽有减少，但不成比例下降。第25页/共75页武汉石化主要生产装置2010年9月至2011年5月各类机泵检修对比图第26页/共75页

3、建立有效的机泵运行监测体系对于转动设备的机械运行参数，可采取波幅预警机制，加强运行报警管理以保障其长周期运行。第27页/共75页3.1基本准则：以《石油化工旋转机械振动标准》（SHS01003-2004）为基础，依据各类机泵设备运行状态下振动、轴承温度、轴承运行状态值等相关参数的变化，针对各不同状态，制订更加严格的相应预警机制，采取不同的状态监测手段和预处理措施。第28页/共75页3.2控制标准对于转动设备，其相应机械运行参数控制值如振动等应较《石油化工旋转机械振动标准》提高一级以确保设备运行的可靠性。我们一般将该标准设备合格运行区的上限值设为一级报警区，将该标准中设备可短时运行区间值设为二级报警，辅助以设备运行轴承温度及设备轴承运行状态值进行判别。第29页/共75页当设备运行状态单点或多点达到一级报警值时，及时采取加强监测、分析诊断和相应改善措施，以保障转动设备安全运行，坚决杜绝设备运行参数进入二级报警区，特别是轴承运行状态值进入二级报警区，否则停机检修，以此确保转动设备运行安全，防止因机械损坏引起的着火事故发生。第30页/共75页3.3监护手段按照中石化集团公司相关“三检”要求，建立机泵设备巡检数据平台，依据转动设备运行单点或多点报警状态，辅助以设备离线频谱分析，分别从工艺调整和维护保养方面采取不同措施，来提高设备运行的可靠性。第31页/共75页装置操作人员装置配备点检仪、红外温度计等设备检查工具，落实操作人员巡检制度，加强检查与考核。检安公司钳工专业添置了点检仪、轴承状态分析仪等设备----有效实施轴承状态监测与评估；抽调有经验、责任心强的同志组成了以设备状态监测巡检、设备完好检查、设备完好验收为职责的专职监测班，对全厂机泵分片进行巡检。每台机泵设备固定测量9个运行参数，平均每天采集数据9000个，采集数据后上传至设备研究所转动设备数据分析平台，供全厂设备管理人员数据共享分析。每天下午对全厂350台高温重质油泵再进行一次专项巡检，重点检查密封系统、轴承运行及设备振动状况。第32页/共75页设备机械运行参数报警处置一览表第33页/共75页第34页/共75页机泵设备离线巡检数据平台第35页/共75页机泵设备离线巡检数据平台第36页/共75页2009年3次抱轴故障主要发生在第一季度第37页/共75页4、严格检修标准，加强设备检修过程质量控制制订全厂机泵设备检维修作业指导书并认真执行。加强机泵设备、机械密封装置前的检查、检验。严格检修过程中质量控制，特别是喉部衬套间隙、密封装配尺寸、形位公差、轴承装配间隙等。建立检修质保体系，设立停检点，按照三级确认后方可进行下一工序。配备轴承拆装专用工机具，严禁直接敲打轴承本体。第38页/共75页5、加强负荷试车与检修后验收管理

转动设备的负荷试车是全面评估泵及密封系统的重要阶段，加强其试车和验收管理，是提高设备可靠性的重要措施。

负荷试车涉及设备使用、维护、管理各部门，各相关单位对此应高度重视，并按相应的职责范围、工作程序和标准执行，要严格执行《机泵设备试车验收管理制度》。转动设备检修投用后的24小时是关键阶段，必须由操作和维护人员实施有效监控。

第39页/共75页第二方面开展TnPM看板管理提高设备管理水平第40页/共75页武汉石化2010年正式启动TnPM，开展“我的设备我操作我维护”、“设备创完好”等主题活动。以“设备现场规范看板”、“设备操作明示牌”、“TnPM小手册”等可视媒体为载体，把抽象的设备完好标准、设备操作要点变为直观的可视图片和小知识点，便于全员掌握。第41页/共75页设备看板第42页/共75页机泵操作明示牌第43页/共75页通过TnPM活动开展，机泵设备完好率上升明显，设备运行平稳。第44页/共75页通过TnPM活动开展，加强人机互动，逐步实现设备零故障天普总裁在2010年设备工作会议上提出，大家都要善待设备，要人机互动。科学的指出了人和设备之间的辩证关系。我们时常说设备是安全的基础，是生产的保证。忽视了人的因数对设备的平稳运行的重要性。第45页/共75页从设备使用与维护两个方面加强人机互动设备使用规程的内容：

1.设备技术性能和允许的极限参数，如最大负荷、压力、温度、电压、电流等；2.设备交接使用的规定，两班或三班连续运转的设备，岗位人员交接班时必须对设备运行状况进行交接，内容包括：设备运转的异常情况，原有缺陷变化，运行参数的变化，故障及处理情况等；

3.操作设备的步骤，包括操作前的准备工作和操作顺序；

4.紧急情况处理的规定；

5.设备使用中的安全注意事项，非本岗位操作人员未经批准不得操作本机，任何人不得随意拆掉或放宽安全保护装置等；6.设备运行中故障的排除。设备维护规程的内容：1.设备传动示意图和电气原理图；2.设备润滑“五定”图表和要求；3.定时清扫的规定；4.设备使用过程中的各项检查要求，包括路线、部位、内容、标准状况参数、周期(时间)、检查人等；5.运行中常见故障的排除方法；6.设备主要易损件的报废标准；7.安全注意事项。第46页/共75页设备零故障观点对故障我们定义就是设备失去了规定的功能，设备是没有生命的，它的生命是人赋予的。设备故障的根源在人，也就是说人们的认识及其相应的行为的结果以故障的形式表现出来。因此只有改变与设备相关的所有人的认识，增加相应的知识，提高其技能，改进其方法和行动，故障就会减少和消失。由此我们得出零故障的基本观点。第47页/共75页1、设备的故障是人为造成的；2、人的思维及行动改变後，设备就能实现零故障；3、要从“设备会产生故障”的观念转变为“设备不会产生故障”；4、“能实现零故障”。第48页/共75页实现零故障的五大对策1、具备基本条件；2、严守使用条件；3、使设备恢复正常；4、改进设计上的缺陷；5、提高技能。第49页/共75页第三方面加强工艺管理确保运行工况第50页/共75页1、所有机泵设备按实际工况进行核算，确保设备工作区在标准范围内。离心泵工作区应在泵叶轮最佳效率点70%~110%区间内，提高设备本质安全。通过叶轮切削、电机增上变频、转子重新设计等方式解决设备在选型过程中存在的设备运行偏离最佳工况点的现象。第51页/共75页2#常减压装置减侧线泵叶轮切削前后各12个月故障对比图。第52页/共75页2、运行中应特别注意的事项2.1平稳操作，避免机泵的抽空现象，严禁通过入口阀门来调节工艺。2.2对设备介质的成分进行严格控制，尤其是高温重质油的组分有详尽报告，杜绝介质中含水和过量轻质油组分，防止机泵运行过程中的局部抽空现象。2.3密封冲洗油的控制在运行中应特别注意，严格控制密封冲洗压力，流量。第53页/共75页2.4对于高温机泵在正常运行中确保机泵密封冷却水和背冷蒸汽以及封油管线的畅通，不随意调整阀门的开启度，坚决杜绝以节能为由关闭冷却水系统的现象；2.5加强中夜班对机泵的巡检频次，如果发现问题及时通知维护人员到现场进行故障判断。切换高温机泵要通知维护人员到场监护运行直到机泵运行正常。第54页/共75页第四方面运用新技术提高设备本质安全第55页/共75页1、积极探索高温机泵密封系统技术改造。对于高温油泵机械密封系统，应优先选用API682规范中C型密封结构，采用非推入式、静止金属波纹管机械密封。密封材料合理选用。落实密封冲洗、背冷系统要求。第56页/共75页重要高温机泵密封系统改造情况采用API682规范中3CW-FB结构型式，冲洗及冷却方案可选用API682规范中32方案+53方案+62方案。通过压力虹吸罐进行储液，利用氮气源对压力罐储液增加压力，由机械密封的泵送环对储液进行循环，通过压力罐里的盘管冷却水来对储液进行冷却，以达到对密封的温度控制。已有成功使用实例（2#常压减二线泵），累计安全运行达8500小时。第57页/共75页第58页/共75页2#常压P1015密封改造基本情况序号零件名称材料备注1动环（内、外侧）碳化钨国产2静环（内、外侧）耐高温石墨进口3辅助密封圈1Cr18Ni9Ti+柔性石墨国产4弹性元件(内、外)C-2A国产5基体不锈钢国产位号输送介质温度（℃）入口压力（MPa）出口压力（MPa）密度（kg/m3）转速（r/min）P1015减二线及减一中≤3800.181.5801.62950第59页/共75页第60页/共75页第61页/共75页第62页/共75页2、运用油雾润滑技术改善机泵运行状况武汉石化从2004年起先后在1#催化、2#催化、2#常压、2#焦化、1#气分、重整芳烃等6套装置近350台机泵使用油雾润滑系统，并计划继续扩大使用范围。采用专业单位分包维护的方式，确保其平稳运行。第63页/共75页油雾润滑的优点润滑充分；减少轴承故障率；降低轴承工作温度；隔离污染物；节省润滑油；操作简单方便。第64页/共75页第65页/共75页3、运用先进监测仪器确保机泵安全运行引进电脑轴承状态分析仪，摸索出一套对机泵轴承运行状态进行量化测试（L值0—1.7），依据不同量化值进行轴承监护、润滑改善、冷却改善、清洗检查等不同处理的方式，有效保障机泵轴承安全运行。使用点检仪对机泵运行参数、机械