關天勢(遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部)
PDCA質(zhì)量管理和能源審計方法在節(jié)能節(jié)水管理工作中的應用
關天勢(遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部)
遼河油田興隆臺采油廠采油生產(chǎn)任務逐年增加,能源消耗占自產(chǎn)油氣的比例呈遞增趨勢;同時高能耗設備數(shù)量在全廠設備數(shù)量中的比重較大,老的高能耗地面工程系統(tǒng)不能適應現(xiàn)有的生產(chǎn)形勢和節(jié)能工作需求。為此,采油廠加大節(jié)能管理力度,在PDCA循環(huán)框架基礎上運用能源審計系列管理方法實現(xiàn)了節(jié)能量的突破,同時也實現(xiàn)了油田節(jié)能工作的系統(tǒng)性管理和持續(xù)改進。
質(zhì)量管理PDCA循環(huán)能源審計方法節(jié)能節(jié)水管理持續(xù)改進
古潛山開發(fā)后輸油量和油品性質(zhì)的變化趨勢和經(jīng)濟運行需要對輸油系統(tǒng)做出有效的工藝調(diào)整和改造來保證系統(tǒng)效率的有效提升,這些情況與有限的節(jié)能資金投入形成較大反差。近年來,油田系統(tǒng)開展的諸如能效對標等節(jié)能管理方法,雖然方法本身的科學性較強,在各個層面上發(fā)揮出較好的節(jié)能管理效果,但是由于各自為政而且形式單一導致管理的系統(tǒng)性較差,特別是節(jié)能管理中缺乏持續(xù)改進的能力,還有部分管理方法側(cè)重于遼河油田占主要優(yōu)勢的稠油區(qū)塊,稀油開采的系統(tǒng)性節(jié)能管理還很薄弱,急需填補空白。
興隆臺古潛山總體儲量規(guī)模已經(jīng)達到億噸級,在興古潛山百萬噸產(chǎn)能建設工程中,帶來的不僅是產(chǎn)量規(guī)模持續(xù)增長,而且在優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中為開展節(jié)能降耗提供了廣闊空間。在PDCA循環(huán)框架基礎上運用能源審計系列管理方法可實現(xiàn)油田節(jié)能工作的系統(tǒng)性管理和持續(xù)改進。
能源審計是近年來國家能源管理部門從國外引進的科學節(jié)能工作管理方法,在推行中應因地制宜,不斷完善,引用此類方法開展的千家企業(yè)能源審計工作,為我國節(jié)能減排起到了重要作用。能源審計方法主要包括:三個層次的基本思路(判明能源浪費和效率低的部位、分析產(chǎn)生能源浪費和效率低的原因、提出節(jié)能降耗整改措施);八個方面的分析方法(三個層次所涉及到的,問題的查找、原因的分析和節(jié)能整改措施的提出,都要從生產(chǎn)過程中能源利用的主要途徑入手,拋開生產(chǎn)過程千差萬別的個性,概括出其共性,從能源、技術工藝、設備、過程控制、管理、員工、商品油氣、能源損耗及余熱);四個基本工具(物質(zhì)和能量守恒原理、分層嵌入原理、反復迭代原理、窮盡枚舉原理)[1]。
PDCA循環(huán)亦稱戴明循環(huán),是全面質(zhì)量管理所遵循的科學程序和基本管理方法。通過PDCA循環(huán)提高產(chǎn)品、服務或工作質(zhì)量。P(plan)——計劃;D (do)——執(zhí)行;C(check)——檢查;A(action)——處理。對于沒有解決的問題,應提交下一個PDCA循環(huán)去解決。其最大的優(yōu)勢就是以動態(tài)發(fā)展的模式保證管理工作的持續(xù)改進,其特點是不斷前進、不斷提高和門路式上升。
2.1計劃階段
PDCA循環(huán)中第一個階段稱為計劃階段(P階段)。通過節(jié)能調(diào)查和統(tǒng)計分析,找到節(jié)能管理的瓶頸和癥結(jié)所在,并提出合理對策,結(jié)合上級管理部門的要求,制定本部門的節(jié)能指標、節(jié)能措施和管理方案。整個過程要貫穿能源審計方法中八個方面的分析方法、三個層次的基本思路,也就是說對往年用能情況從能源、技術工藝、設備、過程控制、管理、員工、產(chǎn)品、廢棄能等八個可能涉及到的方面,按照判明能源浪費和效率低的部位、分析產(chǎn)生能源浪費和效率低的原因、提出節(jié)能降耗整改措施,通過對三個層次的調(diào)查分析做出決策,同時在整個分析過程中,會應用到物質(zhì)和能量守恒原理、分層嵌入原理、反復迭代原理、窮盡枚舉原理,特別是窮盡枚舉原理將對發(fā)現(xiàn)問題、尋求對策提供較好的思路。
2.1.1針對生產(chǎn)過程中的突出問題開展專項調(diào)查
機采系統(tǒng)耗電量占全廠總耗電量60%以上,隨著老油田開發(fā)中后期地層能量遞減,耗電比重將持續(xù)加大,而且機采系統(tǒng)使用的設備數(shù)量多,裝機容量大,在存在較多問題的同時,也有一定節(jié)能潛力。目前抽油機系統(tǒng)效率的提高受到設備因素的制約比較突出,從設備因素展開三個層次的分析確定重點問題,“大馬拉小車”現(xiàn)象作為一個技術難題,隨著節(jié)能拖動裝置的普遍運用已有所改觀,但在前期更換節(jié)能電動機、開展優(yōu)化設計和群眾性挖潛活動所產(chǎn)生的系統(tǒng)效率小幅度提升后,就一直徘徊在20%左右,設備的因素成為機采系統(tǒng)節(jié)能發(fā)展的瓶頸。
近年來采油廠主要注水泵已經(jīng)基本完成更新改造,并且采用了變頻技術,地下注水壓力在一定范圍內(nèi)波動較小,注水效率相對比較穩(wěn)定。從設備、管理、員工三個方面開展三個層次的分析以確定重點問題。采油廠把注水工作的重點放在加強注水泵設備使用管理、注水生產(chǎn)管理以及員工設備管理技能培訓上,從管理要效率,特別是強化崗位人員管理。
對加熱爐采取高效的節(jié)能措施,提高其運行效率及綜合節(jié)能效益。同時,由于開發(fā)早、時間長,使用20年以上的聯(lián)合站、采油站的加熱爐占40%。從設備因素開展三個層次的分析確定重點問題,通過測試顯示,大部分加熱爐具有一高、一低、兩大的特點,即排煙溫度高、燃燒熱效率低,過??諝庀禂?shù)大、耗氣量大。影響加熱爐運行效率的主要因素是加熱爐運行參數(shù)和加熱爐的結(jié)構(gòu),二者是相互制約,相互聯(lián)系的,單獨調(diào)節(jié)某一環(huán)節(jié),只能調(diào)節(jié)某一部分的運行效率。
2.1.2通過科學調(diào)查分析確定節(jié)能管理的重點方向
實踐驗證了突出重點、以點帶面的節(jié)能管理思路的有效性,采油廠更換了部分重點聯(lián)合站的加熱爐,今后開始向采油站普及;機采系統(tǒng)要在繼續(xù)制度化、規(guī)范化生產(chǎn)管理基礎上加大更換現(xiàn)有節(jié)能拖動裝置的力度,持續(xù)增加其覆蓋率,油井優(yōu)化設計工作日?;?、動態(tài)化、規(guī)模化可以有效提升機采系統(tǒng)效率。
在興古潛山百萬噸產(chǎn)能建設工程中,在考慮幾年內(nèi)輸油量的變化趨勢和經(jīng)濟運行的情況下,及時做出有效的工藝調(diào)整和改造是保證輸油系統(tǒng)效率穩(wěn)中有升的關鍵。能源消耗監(jiān)測頻率與力度逐步增大,為科學優(yōu)化設備運行效果提供保障。把對員工開展有針對性的節(jié)能宣傳與培訓作為群眾性挖潛活動的新動力,使員工節(jié)能意識由被動完成指標轉(zhuǎn)變到主動研究和參與節(jié)能措施的實施,強化解決生產(chǎn)與節(jié)能關系的能力。加強設備使用管理、生產(chǎn)管理以及員工設備管理技能培訓,保證設備設施的完好率,確保系統(tǒng)運行達到最佳狀態(tài),從管理要效率。通過強化節(jié)能達標考核,進一步深入開展節(jié)能基礎管理工作。強化群眾性節(jié)能挖潛措施的管理和規(guī)范;大力開展停爐冷輸,執(zhí)行和落實《外輸油管線末點溫度控制管理規(guī)定》。
2.1.3制定節(jié)能管理工作計劃
在運用質(zhì)量管理和能源審計方法開展調(diào)查分析的基礎上,依據(jù)上級部門下達的年度能耗指標明確節(jié)能節(jié)水年度、中長期的發(fā)展目標及年度能耗指標,制定《采油廠年度節(jié)能節(jié)水工作計劃》,對各項能耗指標進行分解,并制定詳細的實施方案、考核指標、考核辦法及獎懲措施。實施方案把工作重點放在節(jié)能基礎管理、完善計量管理、群眾性節(jié)能挖潛、節(jié)能項目管理、優(yōu)化注水系統(tǒng)幾個方面,在生產(chǎn)過程中嚴格實施計劃管理,及時跟蹤并合理調(diào)整。
2.2執(zhí)行階段
PDCA循環(huán)的第二個階段是執(zhí)行階段(D階段)。這個階段是實施P階段所規(guī)定的內(nèi)容。在每個具體實施步驟中對可能涉及的八個方面分析方法中的因素開展三個層次的分析;要在物質(zhì)和能量守恒原理基礎上,運用反復迭代原理在每個步驟的細節(jié)中開展三個層次的分析;要按照PDCA質(zhì)量管理的原則,在大環(huán)的基礎上,在每個步驟里,條件符合時運行PDCA小循環(huán)。按照判明能源浪費和效率低的部位、分析產(chǎn)生能源浪費和效率低的原因、提出節(jié)能降耗整改措施這三個層次,在實施中及時驗證計劃的可行性并善于創(chuàng)新工作內(nèi)容,準確修正存在的問題,實現(xiàn)節(jié)能管理的持續(xù)改進,深挖節(jié)能潛力。實際上,分層嵌入原理、窮盡枚舉原理也在運行中的局部細節(jié)得到體現(xiàn)和運用。
2.2.1加強組織領導,完善節(jié)能管理網(wǎng)絡
建立覆蓋面較好的節(jié)能管理網(wǎng)絡,并將每年據(jù)實調(diào)整作為一項常規(guī)工作,廠節(jié)能節(jié)水管理辦公室有專職的節(jié)能節(jié)水管理人員和監(jiān)測人員,建立廠、作業(yè)區(qū)(大隊)、中心站三級能源管理網(wǎng)絡,逐級配備相應的專(兼)職管理、監(jiān)測人員和監(jiān)測設備,有針對性地進行專業(yè)培訓。對監(jiān)測人員力量進行充實,在培訓方面進行強化,節(jié)能節(jié)水管理辦公室新增節(jié)能監(jiān)測人員,配合生產(chǎn)科對作業(yè)區(qū)監(jiān)測人員開展專業(yè)培訓。
2.2.2加強節(jié)能節(jié)水基礎工作,提高節(jié)能管理水平
節(jié)能節(jié)水基礎工作是節(jié)能管理體系的核心,主要內(nèi)容是從組織和制度建設、規(guī)劃計劃管理、統(tǒng)計管理、監(jiān)測管理、定額管理、能源計量管理、項目管理、技措管理、合理用能用水、考核獎懲、節(jié)能節(jié)水等指標管理入手,形成以創(chuàng)新管理為目標的系統(tǒng)化節(jié)能管理體系。
這項實施步驟里面運用了PDCA循環(huán)質(zhì)量管理方法,屬于大循環(huán)里面的小循環(huán),并應用窮盡枚舉原理,對基礎管理的不同部分開展可能涉及的八個方面的三個層次分析。具體做法就是以節(jié)能達標考核作為這項實施步驟的方向標,節(jié)能達標考核體系是依據(jù)上級部門的節(jié)能達標考核結(jié)合實際建立的,因此具備較強的科學性和完備性,體系按照PDCA循環(huán)把節(jié)能基礎管理的全部內(nèi)容進行分類,每個類別又逐一提出了詳細具體的要求,整個體系就是一個PDCA閉環(huán)管理的模式。這個步驟涉及三個小循環(huán):
1)年初計劃里提出每個季度開展一次節(jié)能達標考核的計劃,每季度按照計劃實施,年底對實施情況進行總結(jié),按照總結(jié)出來的問題對下一年度工作提出處理要求。
2)進行每個季度的節(jié)能達標考核,制定考核具體時間表和確定考核對象,按照廠達標考核體系對各個內(nèi)容逐一考核,考核結(jié)束后對被考核單位下發(fā)問題整改通知單,并驗證整改情況,完成問題的PDCA循環(huán)閉環(huán)整改,實際上這里再次形成一個小循環(huán)中的小循環(huán),最后總結(jié)本次考核,提出處理意見,指導下一季度考核。
3)節(jié)能達標考核體系本身也是一個PDCA循環(huán)。每次達標考核都由節(jié)能節(jié)水辦公室先開展自查,然后對各三級耗能單位開展檢查。日常工作中,節(jié)能節(jié)水辦公室和各三級耗能單位按照達標考核體系完善各項基礎工作,每項基礎工作通過窮盡枚舉原理對基礎管理的不同部分開展可能涉及的八個方面的三個層次分析,從而實現(xiàn)計劃的驗證和工作內(nèi)容的創(chuàng)新,實現(xiàn)節(jié)能基礎管理的持續(xù)改進。
2.2.3開展群眾性挖潛工作,節(jié)能降耗成果顯著
這項工作實施的關鍵點是每季度在節(jié)能統(tǒng)計的基礎上開展節(jié)能分析,在節(jié)能分析的指導下開展下一步群眾性挖潛工作。季度節(jié)能分析分為兩個部分:主要能源消耗情況與上一季度對比變化原因分析;主要能源單耗與上一季度對比變化原因分析。對比分析采用的就是針對八個方面分析法的可能涉及因素開展三個層次分析,目的就是找出能耗和單耗變化的原因,采取改進措施,分析要遵守能量守恒原理和反復迭代原理。每季度開展的以查找能耗和單耗變化原因為目的的節(jié)能分析、針對原因采取的對策、具體實施的群眾性挖潛和總結(jié)性處理意見形成PDCA小循環(huán)。群眾性挖潛工作以其成本低、潛力大的優(yōu)勢成為節(jié)能措施比重較大的部分,群眾性挖潛活動持續(xù)開展,節(jié)能管理措施的強化取得了較好的節(jié)能效果。2010年全廠實施節(jié)電措施6項227井次,累計節(jié)電196.117×104kWh,折合241 t標煤。
2.2.4加強節(jié)能項目管理,大力引進節(jié)能新技術
節(jié)能技術改造方面,以科學調(diào)查整體論證為依據(jù),優(yōu)先解決工作量較大以及在生產(chǎn)節(jié)點上擔任主要工作任務的耗能設備,解決了節(jié)能資金緊張和節(jié)能改造工作量偏大的矛盾。運用有限節(jié)能資金重點解決外輸比重較大的轉(zhuǎn)油站的加熱爐更新改造,在重點聯(lián)合站已經(jīng)全部安裝了節(jié)能爐,把節(jié)能加熱爐技術向采油站普及。優(yōu)選工作任務較重、安全隱患較大的10個采油站,安裝了10臺高效節(jié)能加熱爐。根據(jù)節(jié)能監(jiān)測部門的監(jiān)測,取得了較好的節(jié)能效果,實現(xiàn)了整體提高廠外輸系統(tǒng)效率的節(jié)能目的。
此外,通過安裝節(jié)能拖動裝置和節(jié)能控制裝置,持續(xù)增加節(jié)能設備的覆蓋率,開展采油區(qū)塊能效對標節(jié)能示范工程,拓寬創(chuàng)新節(jié)能項目新渠道,節(jié)能效果顯著。制訂了《生產(chǎn)技術指標考核及評比辦法》、《油井優(yōu)化設計方案審核審批管理規(guī)定》等制度,圍繞躺井率、系統(tǒng)效率、噸液耗電、合理區(qū)比例等16項技術指標,切實強化老井日常管理,使優(yōu)化設計工作進一步日?;?、制度化和動態(tài)化。為適應150×104t油氣當量的外輸規(guī)模,興三聯(lián)改建擴建工程將在當年開工并于當年完成投入使用,這對徹底扭轉(zhuǎn)油品性質(zhì)和比例變化造成的輸油管理矛盾起到了決定性作用。通過計算,全年完成節(jié)能量591 t標煤。
節(jié)能項目管理中前期論證和技術經(jīng)濟分析是關鍵,八個方面分析方法和三個層次分析方法在項目選擇和實施部位的選擇上發(fā)揮了不可或缺的作用
2.3檢查階段
PDCA循環(huán)的第三個階段是檢查階段(C階段)。主要是在計劃執(zhí)行過程中或執(zhí)行之后檢查執(zhí)行情況是否符合計劃的預期結(jié)果。該階段的能源審計報告本身就是能源審計系列方法的直接應用。能耗監(jiān)測的重點是機采系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)、注水系統(tǒng)及節(jié)能技措項目(參數(shù)調(diào)整)的監(jiān)測。為了加強能耗管理,主要耗能設備都安裝了計量裝置,對重點設備做好日常的耗能監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果及時下發(fā)到設備管理部門,對初測不合格的設備,限期整改,整改后進行復測。對復測仍不合格者,由節(jié)能節(jié)水主管部門確認,對確認不能達到合格的設備,由節(jié)能節(jié)水辦會同有關部門制定整改方案,報節(jié)能節(jié)水管理委員會,并做出處理決定。
通過監(jiān)測,及時掌握能耗情況,認真分析耗能設備和各生產(chǎn)系統(tǒng)的能耗狀況,查找能源管理的薄弱環(huán)節(jié),確定工作重點,提出設備和系統(tǒng)的更新改造方案。通過能源審計中對能源消費狀況、管理水平、利用效率、消耗指標、綜合利用等方面進行嚴格的檢查、診斷,同時科學評價、排查節(jié)能障礙和浪費原因,查找節(jié)能潛力,在此基礎上提出整改措施,制定下一步節(jié)能規(guī)劃,為企業(yè)節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)指明了方向[2]。
2.4處理階段
PDCA循環(huán)的第四階段是處理階段(A階段)。主要是根據(jù)檢查結(jié)果采取相應的措施。四個階段循環(huán)往復,沒有終點,只有起點。這一階段要對全年節(jié)能工作,對以上三個步驟進行總結(jié)分析,這是八個方面分析法和三個層次分析法的全面綜合運用。具體而言,就是對計劃、實施、總結(jié)的三個過程,以科學方法站在年度總結(jié)的高度上重新審視和梳理,及時總結(jié)和發(fā)現(xiàn)問題,對下一年度工作提出處理建議。
在強化節(jié)能管理基礎工作方面,重點抓好“八化”,即:基礎管理中心化、計劃管理長期化、落實制度規(guī)范化、統(tǒng)計管理準確化、監(jiān)督管理制度化、科技進步先導化、考核獎懲管理典型化、計量管理精細化。
理順五方面的關系:油氣生產(chǎn)與節(jié)能節(jié)水的關系,新、改、擴建項目管理與節(jié)能節(jié)水“三同時”的關系,節(jié)能節(jié)水型企業(yè)建設與大力開展群眾性挖潛工作的關系,節(jié)能主管部門與相關科室的關系,以及節(jié)能節(jié)水業(yè)績考核與獎勵懲罰的關系。
加強重點工作的薄弱環(huán)節(jié):強制推行抽油機系統(tǒng)效率優(yōu)化設計與測試工作;做好節(jié)能新技術、新工藝的推廣與后期管理相適應;加強節(jié)能監(jiān)測和參數(shù)優(yōu)化調(diào)整工作,查找節(jié)能節(jié)水工作漏點,制訂合理措施;以點帶面,推動創(chuàng)建節(jié)能節(jié)水型企業(yè)活動的全面開展。
1)以點帶面突出重點思路,以科學調(diào)查整體論證為依據(jù),優(yōu)先解決工作量較大以及在生產(chǎn)節(jié)點上擔任主要工作任務的耗能設備,從而解決了節(jié)能資金緊張和節(jié)能改造工作量偏大的矛盾。依靠技術進步,加強節(jié)能技改管理,積極推廣節(jié)能技術進步,提高了經(jīng)濟效益
2)以節(jié)能達標考核為節(jié)能基礎管理工作的核心,通過PDCA閉環(huán)管理模式,以達標考核為手段實現(xiàn)節(jié)能基礎管理的持續(xù)改進。
[1]孟昭利.企業(yè)能源審計方法[M].北京:清華大學出版社, 2002:61-65.
[2]穆劍.油氣田節(jié)能監(jiān)測工作手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社,2013:57-60.
10.3969/j.issn.2095-1493.2014.010.013
2014-04-28)
關天勢,工程師,2010年畢業(yè)于中國石油大學(華東)(石油工程專業(yè)),從事節(jié)能管理工作,E-mail:starmq@163.com,地址:遼寧省盤錦市興隆臺區(qū)惠賓街91號遼河油田質(zhì)量節(jié)能管理部,124010。