“浴盆理論”在設(shè)備管理中的應(yīng)用

王艷麗，張顥新，張 德

（川慶鉆探公司長慶鉆井總公司，陜西西安 710018）

0 引言

設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品都需要設(shè)備保證。生產(chǎn)中，原材料和油料等都通過設(shè)備或被設(shè)備所消耗，而設(shè)備的管理水平和工人的操作水平又決定了設(shè)備的使用壽命。對于改革與發(fā)展齊頭并進(jìn)的長慶鉆井，管好、用好鉆井設(shè)備尤其重要。掌握設(shè)備磨損規(guī)律、故障規(guī)律和設(shè)備壽命周期內(nèi)不同時期的性能特點(diǎn)，采取相應(yīng)的管理措施和手段，因地制宜、有的放矢，使設(shè)備長期處于良好狀態(tài)，是保障鉆井生產(chǎn)，提高效益的關(guān)鍵。

自鉆井總公司整合重組以來，設(shè)備管理工作在嚴(yán)格執(zhí)行《鉆井工程總公司設(shè)備管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則》的同時，學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外設(shè)備管理方面的知識和理論，堅(jiān)持“一個目標(biāo)、三條方針、五個結(jié)合”的設(shè)備一生全過程綜合管理。即：爭取良好的設(shè)備投資效益為目標(biāo)；依靠技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)發(fā)展和預(yù)防為主的方針；正確使用與維修相結(jié)合，日常維護(hù)保養(yǎng)和計(jì)劃檢修相結(jié)合，修理、改造和更新相結(jié)合，專業(yè)管理和群眾管理相結(jié)合，技術(shù)管理和經(jīng)濟(jì)管理相結(jié)合等。并運(yùn)用到實(shí)際設(shè)備管理工作中，實(shí)施科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，取得了較好的效果。

1 設(shè)備壽命、磨損及故障發(fā)展變化規(guī)律（浴盆理論）

1.1 設(shè)備壽命

每臺設(shè)備從投產(chǎn)使用到報(bào)廢的整個壽命周期內(nèi)，不同階段的磨損和故障發(fā)展變化不同。相同設(shè)備的使用壽命也因操作者、管理者的使用管理水平等因素影響而各不相同。設(shè)備的壽命一般可分為物質(zhì)壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命。

（1）物質(zhì)壽命。指設(shè)備投入使用后，由于物質(zhì)磨損使設(shè)備老化、損壞、直至報(bào)廢所經(jīng)歷的時間。

（2）技術(shù)壽命。由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，在設(shè)備使用過程中出現(xiàn)了技術(shù)上更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更合理的新型設(shè)備，而使現(xiàn)有設(shè)備在物質(zhì)壽命尚未結(jié)束前就被淘汰所經(jīng)歷的時間，也叫技術(shù)老化周期。

（3）經(jīng)濟(jì)壽命。指在物質(zhì)壽命后期，由于設(shè)備的老化磨損，要依靠高昂的使用維修費(fèi)用來維持設(shè)備壽命，是依據(jù)設(shè)備的使用費(fèi)用的合理限額來決定的設(shè)備使用壽命，稱為經(jīng)濟(jì)壽命，一般情況下，超過了經(jīng)濟(jì)壽命而勉強(qiáng)繼續(xù)使用，在經(jīng)濟(jì)上往往是不合理的。

在設(shè)備一生管理過程中，要綜合考慮設(shè)備的物質(zhì)壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命，在進(jìn)行設(shè)備更新時，必須以講究經(jīng)濟(jì)效果為前提，做好經(jīng)濟(jì)分析，通過對設(shè)備壽命的分析和計(jì)算，確定設(shè)備的最佳更新周期。

1.2 設(shè)備磨損規(guī)律

（1）使用磨損。設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于零件的相對運(yùn)動產(chǎn)生摩擦、變形、疲勞等造成的磨損。

（2）自然磨損。指設(shè)備在閑置過程中由于自然力的作用，如設(shè)備長期閑置不用而生銹，或缺乏必要的維護(hù)措施引起設(shè)備工作精度和工作能力的自然喪失。

（3）設(shè)備磨損規(guī)律。設(shè)備在其壽命周期內(nèi)的磨損，大致分為初期磨損、正常磨損、劇烈磨損3 個階段。磨損規(guī)律如圖1 所示。

1.3 設(shè)備故障發(fā)展變化規(guī)律（浴盆理論）

設(shè)備使用過程中發(fā)生的故障，一般由磨損劣化和偶發(fā)等引起。在整個設(shè)備的壽命周期內(nèi)，故障發(fā)展變化規(guī)律如圖2 所示，分為3 個階段，曲線形態(tài)似“浴盆”，故稱浴盆曲線或浴盆理論。

圖1 設(shè)備磨損規(guī)律

圖2 中第I 階段稱為初期故障階段，它與設(shè)備投產(chǎn)初期的初期磨損相對應(yīng)，隨著設(shè)備的磨損由初期磨損轉(zhuǎn)為正常磨損，故障頻率隨之下降。第Ⅱ階段為偶發(fā)故障階段，與設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)入正常磨損階段相對應(yīng)，故障頻率逐漸趨于平穩(wěn)，并有下降趨勢。第Ⅲ階段為磨損故障階段，主要是在設(shè)備使用壽命后期，由于設(shè)備的磨損、老化等引起故障頻率逐漸增高。按“浴盆理論”揭示的規(guī)律，可以根據(jù)設(shè)備不同時期磨損和故障的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的對策避免、減少和解除，達(dá)到延長設(shè)備使用壽命的目的。

2 設(shè)備磨損和故障理論在鉆井設(shè)備管理中的應(yīng)用

2.1 初期故障階段管理對策

圖2 設(shè)備故障發(fā)展變化規(guī)律

（1）檢查與磨合。新設(shè)備入廠，由于設(shè)計(jì)制造、包裝、搬運(yùn)和安裝等環(huán)節(jié)，可能存在一些諸如制造缺陷、搬運(yùn)損傷和安裝不標(biāo)準(zhǔn)等問題，使設(shè)備前期使用時磨損劇烈、故障頻次高、損壞嚴(yán)重等現(xiàn)象。對此，新設(shè)備入場，首先認(rèn)真檢查驗(yàn)收、正確安裝，然后組織人員及時進(jìn)行磨合保養(yǎng)。找出設(shè)備可靠性低的原因，將設(shè)計(jì)、制造中的缺陷及時反饋到廠家，進(jìn)行調(diào)整和技術(shù)改進(jìn)，減少非正常磨損，降低設(shè)備故障率。

（2）走合保養(yǎng)。新購及經(jīng)過大修的設(shè)備，受零件表面加工精度、裝配質(zhì)量、安裝質(zhì)量、潤滑油品質(zhì)、運(yùn)行條件和操作技能等因素影響，其走合期的特點(diǎn)是磨損速度加快，耗油量高，潤滑油易變質(zhì)，因此對走合期的使用應(yīng)給予足夠的重視和跟蹤管理，走合期主要規(guī)定有：①明確走合期限。動力設(shè)備規(guī)定運(yùn)轉(zhuǎn)300 h 左右，車輛規(guī)定為1000～2500 km；②減載。走合期不允許超過額定載荷的70%；③限速。走合期保持中速運(yùn)轉(zhuǎn)，車輛不準(zhǔn)拆除限速裝置；④謹(jǐn)慎規(guī)范操作。預(yù)熱、跑溫、緩慢加速，避免緊急制動，注意選擇工作環(huán)境，避免在風(fēng)沙、雨雪天氣運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備；⑤走合后保養(yǎng)。機(jī)械設(shè)備在走合期滿后，均要求按二級維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備進(jìn)行全面的清洗、檢查、緊固、調(diào)整、補(bǔ)給和潤滑等走合后保養(yǎng)，方可按額定負(fù)荷投入生產(chǎn)。

幾年來，公司對新購置的柴油機(jī)泵組、發(fā)電機(jī)組和車輛等新設(shè)備都跟蹤了走合期管理與走合保養(yǎng)，在很大程度上減少和杜絕了設(shè)備投產(chǎn)初期加劇磨損和偶發(fā)故障的出現(xiàn)。

（3）預(yù)防性維修。指結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和為滿足特殊需要，對重點(diǎn)設(shè)備及一般設(shè)備的重點(diǎn)部位進(jìn)行的預(yù)防性維修，以期達(dá)到改善性能，滿足生產(chǎn)特殊需要。多年來，對鉆井供水泵組改造加裝帶傳動系統(tǒng)安全防護(hù)罩，提高安全性能；根據(jù)70DB 鉆機(jī)電機(jī)現(xiàn)場無法保養(yǎng)的特點(diǎn)，在施工超深井、特殊井前，采取回廠拆解維護(hù)保養(yǎng)的方法，保證設(shè)備的可靠性和施工的連續(xù)性。

2.2 偶發(fā)故障階段管理措施

設(shè)備磨合期過后，將逐漸轉(zhuǎn)入正常磨損階段，故障發(fā)展變化轉(zhuǎn)入偶發(fā)故障期。該時期應(yīng)注意加強(qiáng)規(guī)范化操作，做好運(yùn)轉(zhuǎn)前、運(yùn)轉(zhuǎn)中及停車后的每日例行檢查保養(yǎng)、一級保養(yǎng)和二級保養(yǎng)。

（1）規(guī)范操作。是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。多年來，制定了各類設(shè)備的操作規(guī)程和安全注意事項(xiàng)，下發(fā)到各設(shè)備操作崗位，要求設(shè)備操作人員認(rèn)真學(xué)習(xí)，并嚴(yán)格按設(shè)備操作規(guī)程做好啟動前的檢查盤車、運(yùn)轉(zhuǎn)中的巡檢維護(hù)、停機(jī)后的清潔、潤滑、緊固、等保養(yǎng)工作。

（2）維修保養(yǎng)。維護(hù)保養(yǎng)是減少設(shè)備故障的重要措施，是以清潔、潤滑、緊固、補(bǔ)給、調(diào)整、為主要內(nèi)容的保養(yǎng)工作。按其維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容的不同分為每日例行保養(yǎng)、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)等。而每日例行保養(yǎng)是預(yù)防設(shè)備故障和事故發(fā)生最簡單、最基礎(chǔ)、最重要、最有效的手段。設(shè)備日常保養(yǎng)包括運(yùn)轉(zhuǎn)前、使用中、停機(jī)后等三個環(huán)節(jié)的檢查維護(hù)。多年來，通過對設(shè)備的定期檢查、隨機(jī)抽查和推行的標(biāo)準(zhǔn)化泵站建設(shè)和紅旗設(shè)備評比等活動來落實(shí)和促進(jìn)，設(shè)備的日常維護(hù)工作已基本實(shí)現(xiàn)制度化，規(guī)范化。

（3）季節(jié)保養(yǎng)。根據(jù)季節(jié)氣候特點(diǎn)，制定設(shè)備操作要領(lǐng)和注意事項(xiàng)。冬季及時換加冬季燃油、潤滑油和防凍液，重視冬季設(shè)備啟動預(yù)熱、跑溫、緩慢加速、逐漸加載，熄火前卸載怠速降溫、停機(jī)放水掛牌等。夏季注意提前換加夏季燃油、潤滑油和防凍液，要求操作人員勤檢查冷卻和潤滑系統(tǒng)，要求必須使用防凍液，不得使用河溝水，定期檢查節(jié)溫器工作工況，做好設(shè)備防過熱工作。每天檢查調(diào)整風(fēng)扇皮帶張緊度，按規(guī)定檢查機(jī)油、齒輪油，液壓油、制動油，按質(zhì)換油，及時補(bǔ)充潤滑脂、冷卻液等。另外，要求員工學(xué)習(xí)和掌握雨、雪、霧、風(fēng)沙等不良?xì)夂驐l件下設(shè)備操作要領(lǐng)和防護(hù)工作，合理選擇路況和作業(yè)環(huán)境，避免緊急制動，保持設(shè)備良好的工作狀態(tài)。

（4）技術(shù)改造。技術(shù)改造就是根據(jù)生產(chǎn)需要應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段改變現(xiàn)有設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)或增加新的結(jié)構(gòu)，使局部或全部達(dá)到先進(jìn)的、能滿足生產(chǎn)需要的技術(shù)水平的過程。幾年來，針對供水泵站一、二級供水動力機(jī)有效功率均沒有得到充分發(fā)揮的現(xiàn)象（一級供水50 kW 的4135 發(fā)電機(jī)僅帶一臺15 kW 離心泵，二級供水使用的6135 型柴油機(jī)功率90 kW，泥漿泵取用功率60 kW），提出在柴油機(jī)輸出端加裝一套傳動裝置，驅(qū)動15 kW小型發(fā)電機(jī)帶動離心泵，代替4135 發(fā)電機(jī)組作為驅(qū)動力的設(shè)計(jì)方案。在經(jīng)過調(diào)查研究、討論分析，進(jìn)行可行性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性論證和嚴(yán)格的設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)上，對鉆井供水機(jī)組實(shí)施技術(shù)改造，提高設(shè)備綜合效能。多年來共節(jié)約油料費(fèi)、設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)約600 多萬元，降低了生產(chǎn)成本，提高了設(shè)備投資回報(bào)率，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 設(shè)備使用后期管理措施

（1）監(jiān)測與計(jì)劃檢修。根據(jù)在用設(shè)備使用壽命后期高昂的維修費(fèi)用情況，和新設(shè)備新技術(shù)的出現(xiàn)，對設(shè)備接近物質(zhì)壽命后期需要進(jìn)行檢查、監(jiān)測、評估，做出選擇性維修或計(jì)劃報(bào)廢工作。

若經(jīng)過計(jì)算，經(jīng)常要以大量的修理費(fèi)用來維持設(shè)備的壽命，在經(jīng)濟(jì)上已很不劃算，在技術(shù)上也屬落后淘汰的設(shè)備要堅(jiān)決予以停用。經(jīng)專業(yè)人員檢查監(jiān)測，有修復(fù)價值的設(shè)備，根據(jù)使用磨損情況，編制合理的維修計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)性能恢復(fù)性維修。如2000 年以前投產(chǎn)的6130 型柴油機(jī)，面對機(jī)型淘汰，配件組織難等問題，經(jīng)過調(diào)查分析，采取報(bào)廢停用一部分，維修運(yùn)轉(zhuǎn)一部分，使停用的為再用的提供配件材料，使報(bào)廢設(shè)備配件得到充分利用，避免所有該類型機(jī)停用造成設(shè)備短缺現(xiàn)象。

（2）改善維修。在設(shè)備使用過程中，由于某些主要設(shè)備雖然老化磨損嚴(yán)重，使用性能下降，但屬生產(chǎn)必須設(shè)備，生產(chǎn)暫時離不開，應(yīng)考慮對其進(jìn)行改善維修，延長設(shè)備的技術(shù)壽命。2005年，針對歷年陸續(xù)投產(chǎn)使用的6135AD 型發(fā)電機(jī)，由于生產(chǎn)廠家眾多，機(jī)型各不相同，配件種類繁雜，互換性差，加之野外作業(yè)環(huán)境惡劣，發(fā)電機(jī)配件損壞或被盜，致使發(fā)電機(jī)無法正常工作等現(xiàn)狀，及時聯(lián)系設(shè)備供貨廠家上門監(jiān)測，進(jìn)行改善維修。將部分投產(chǎn)時間長，技術(shù)落后，配件難組織的發(fā)電機(jī)電路進(jìn)行改造改裝，改善設(shè)備使用性能，延長設(shè)備技術(shù)壽命。累計(jì)改裝發(fā)電機(jī)配電柜及電路裝置8 臺套，解決配件緊缺、維修難的問題，使接近報(bào)廢的設(shè)備得以復(fù)生，延長了設(shè)備的使用壽命。