RCM 技術(shù)在海洋石油設(shè)備管理中的應(yīng)用

石 帥，胡 軍

（中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司，天津 300450）

1 RCM 概述

RCM（Reliability Centered Maintenance，以可靠性為中心的維修）是一種用于制定設(shè)備檢維修策略的一種方法。RCM 最初在飛機及航空行業(yè)進行應(yīng)用，波音等公司經(jīng)過應(yīng)用后取得了良好效果，該方法可以提高設(shè)備可靠性并優(yōu)化檢維修費用。目前RCM 已經(jīng)在化工、電力、核工業(yè)等多個行業(yè)應(yīng)用[1-2]。

RCM 的實施過程見圖1。

圖1 RCM 工作流程

在數(shù)據(jù)采集分析的基礎(chǔ)上，進行故障模式及影響分析（Fault Mode And Effect Analysis，F(xiàn)MEA），應(yīng)用風(fēng)險矩陣對故障模式風(fēng)險等級進行評估，然后再依據(jù)邏輯判斷圖，制定設(shè)備維修決策。

2 RCM 技術(shù)應(yīng)用

本次RCM 分析對象為某海洋石油生產(chǎn)設(shè)施的油處理系統(tǒng)、生產(chǎn)水處理系統(tǒng)等26 個系統(tǒng)的150 臺轉(zhuǎn)動設(shè)備（包括泵、壓縮機等）。

2.1 現(xiàn)場調(diào)研與資料收集

現(xiàn)場調(diào)研與資料收集的內(nèi)容主要包括3 個部分：①組織相關(guān)人員與海洋石油生產(chǎn)裝置工作人員進行RCM 技術(shù)交流，聽取對RCM 技術(shù)路線、成果等內(nèi)容的意見；②出海進行現(xiàn)場調(diào)研，與現(xiàn)場工作人員溝通、交流設(shè)備運轉(zhuǎn)、維修保養(yǎng)情況等內(nèi)容；③進一步收集所需設(shè)備檢維修方面的資料，如設(shè)備的歷史故障記錄、設(shè)備說明書、圖紙等。

RCM 項目組成員通過對收集的資料進行整理、匯總、分析，掌握裝置設(shè)備信息、維修維護資料、設(shè)備管理制度，考查影響設(shè)備運行的風(fēng)險因素。項目中采用的故障頻率等數(shù)據(jù)來源于裝置運行過程中有記錄的數(shù)據(jù)，由現(xiàn)場工作人員協(xié)助提供，不能提供的數(shù)據(jù)則參考相關(guān)數(shù)據(jù)庫、行業(yè)內(nèi)資料以及專家經(jīng)驗。

2.2 系統(tǒng)與設(shè)備篩選

通過篩選識別出對整個裝置中最關(guān)鍵的系統(tǒng)和設(shè)備，使維修活動和資源利用更有針對性。首先識別對整個裝置的風(fēng)險影響最關(guān)鍵的系統(tǒng)，然后對中高風(fēng)險系統(tǒng)的設(shè)備進行篩選，識別出中高風(fēng)險設(shè)備，對這些中風(fēng)險的設(shè)備的每個失效模式進行失效模式與后果影響分析和風(fēng)險分析，并制定維護策略。

經(jīng)過篩選，高風(fēng)險系統(tǒng)占比7.7%，包括2 個高風(fēng)險系統(tǒng)、18個中風(fēng)險系統(tǒng)及6 個低風(fēng)險系統(tǒng)。進一步做中高風(fēng)險系統(tǒng)的設(shè)備篩選分析，分析結(jié)果為：高風(fēng)險設(shè)備占3.33%，計5 臺設(shè)備；中風(fēng)險設(shè)備占51.33%，計77 臺設(shè)備；低風(fēng)險設(shè)備占45.33%，計68 臺設(shè)備。

2.3 故障模式及影響分析（FMEA）

分析出設(shè)備可能發(fā)生故障模式，并對故障可能造成的影響進行討論。每種故障模式結(jié)合風(fēng)險矩陣進行安全、環(huán)境、生產(chǎn)損失和維修成本風(fēng)險評價。

在進行詳細的FMEA 和風(fēng)險分析中，失效模式有537 項，風(fēng)險分析的統(tǒng)計結(jié)果見表1。其中，高風(fēng)險失效模式10 項，中風(fēng)險失效模式110 項，低風(fēng)險失效模式417項。最終確定設(shè)備風(fēng)險等級，高風(fēng)險設(shè)備5 臺，中風(fēng)險設(shè)備36 臺，低風(fēng)險設(shè)備72 臺。

表1 設(shè)備總體故障模式風(fēng)險等級

2.4 維修策略優(yōu)化

本次RCM 項目根據(jù)項目的要求，對現(xiàn)場MAXIMO 系統(tǒng)設(shè)備PM（Preventive Maintenance，預(yù)防性維護）計劃一覽表進行優(yōu)化。采用RCM 方法進行維護策略優(yōu)化時，主要基于3 個方面的因素：①FMEA 和風(fēng)險分析的結(jié)果；②歷史檢維修記錄，對出現(xiàn)過的嚴重故障需要提前預(yù)防，以達到提前預(yù)防嚴重事故的發(fā)生；③狀態(tài)檢測技術(shù)的應(yīng)用，將狀態(tài)檢測技術(shù)與傳統(tǒng)的預(yù)防性維修相結(jié)合，在保證設(shè)備安全可靠的前提下降低維修成本。

在進行FMEA 風(fēng)險分析及查閱歷年檢維修記錄的基礎(chǔ)上，對PM 計劃進行優(yōu)化，針對“維修不足”或“維修過度”的問題提出優(yōu)化建議。

2.4.1 維修不足

儀表風(fēng)空壓機A 出現(xiàn)過運行時聲音異常，原因是油路堵塞、油內(nèi)含有較多鐵銹造成轉(zhuǎn)子損壞，建議增加定期化驗油品的工作內(nèi)容?？諌簷C機頭、油缸、管接頭存在銹蝕嚴重的現(xiàn)象（圖2）。對于承壓設(shè)備而言，出現(xiàn)銹蝕存在一定的風(fēng)險，因此建議增加除銹處理工作內(nèi)容。

圖2 空壓機銹蝕嚴重現(xiàn)象

本次RCM 分析建議增加空壓機維保工作內(nèi)容主要有5 個：

（1）增加機頭、油氣分離器等部位除銹處理工作內(nèi)容，周期為16 000 h。

（2）曾經(jīng)出現(xiàn)過油路堵塞、油內(nèi)含有較多鐵銹造成轉(zhuǎn)子損壞的事故，建議增加定期化驗油品的工作內(nèi)容。

（3）定期檢查管線、接頭是否存在松動、滲漏、腐蝕等現(xiàn)象，周期為2000 h。

（4）增加主馬達、風(fēng)扇馬達加注潤滑脂的工作內(nèi)容，周期為一個月。

（5）定期測試檢查主備機聯(lián)動關(guān)系是否正常，周期為一個月。

2.4.2 維修過剩

現(xiàn)場定期開展動設(shè)備狀態(tài)檢測，根據(jù)ISO 10816 進行狀態(tài)評估，并進行頻譜分析（圖3），現(xiàn)場人員反映效果不錯?；跔顟B(tài)維修的思想，建議根據(jù)設(shè)備的實際狀態(tài)進行維保工作，對于預(yù)防性維護工作中泵類的拆檢、對中測試工作建議改為根據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢測結(jié)果進行。

圖3 頻譜分析圖

同時，建議取消低風(fēng)險設(shè)備（如化學(xué)藥劑注入泵）的定期拆檢工作內(nèi)容。

3 結(jié)論

在海洋石油設(shè)備管理方面，通過引入RCM 技術(shù)，在FMEA分析基礎(chǔ)上對PM 計劃進行優(yōu)化，保障設(shè)備的安全經(jīng)濟運行。隨著RCM 技術(shù)在我國的推廣，它必將在提高設(shè)備可靠性、優(yōu)化維修成本等方面發(fā)揮更大的作用。