往復(fù)式壓縮機(jī)檢維修的質(zhì)量管理與控制

黃賢飛 秦洪哲

摘 要：往復(fù)式壓縮機(jī)檢維修的質(zhì)量直接決定了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，因此要對(duì)檢維修的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行合理的管理與控制，從而有效延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行周期。本文通過(guò)FMEA失效模型與影響分析評(píng)價(jià)質(zhì)量控制點(diǎn)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)對(duì)質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)質(zhì)量管理，結(jié)合ALARP原則，將質(zhì)量控制點(diǎn)嚴(yán)格控制在參考控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，經(jīng)生產(chǎn)裝置（甲方）、監(jiān)理單位和施工單位三方逐級(jí)確認(rèn)，使重大高風(fēng)險(xiǎn)和一般中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降低到廣泛可接受的輕微低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。最終確保往復(fù)式壓縮機(jī)處于良好的狀態(tài)，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行周期，降低檢維修成本和原料損失，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式壓縮機(jī);質(zhì)量控制點(diǎn);FMEA失效模型;ALARP原則

中圖分類號(hào)：TH45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）05-0063-05

Abstract： The quality of the reciprocating compressor inspection and maintenance directly determines the reliability of the equipment operation. Therefore， the quality control points of the inspection and maintenance must be reasonably and practicably managed and controlled， thereby effectively extending the equipment operation cycle. This paper used FMEA failure model and impact analysis to evaluate quality control points， classified quality control points based on risk sequence numbers， and combined ALARP principles to strictly control quality control points within the scope of reference control standards， the production unit （Party A）， the supervision unit and the construction unit had been confirmed step by step to reduce the major high-risk and general medium-risk levels to a generally acceptable slightly low-risk area. Finally， ensure that the reciprocating compressor is in good condition， improve the reliability of equipment operation， extend the equipment operation cycle， reduce inspection and maintenance costs and loss of raw materials， and improve economic efficiency of the enterprise.

Keywords： reciprocating compressor;the quality control points;FMEA failure model;ALARP principle

中韓（武漢）石油化工有限公司聚烯烴一部JPP裝置循環(huán)尾氣回收壓縮機(jī)（1820-K-301）是由瑞士的布克哈德公司制造的三級(jí)往復(fù)式壓縮機(jī)，型號(hào)為4D250B-4H_X。由于自身外形尺寸、重量較大，工況復(fù)雜，氣流有脈動(dòng)和易損件較多等特點(diǎn)，人們需要合理制定檢維修計(jì)劃，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，保障生產(chǎn)裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。然而，往復(fù)式壓縮機(jī)檢維修的質(zhì)量直接決定了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。

1 檢維修計(jì)劃

往復(fù)式壓縮機(jī)嚴(yán)格按照生產(chǎn)運(yùn)行周期（年操作8 000 h）進(jìn)行小修、中修、大修、預(yù)防性維修和事后維修（見(jiàn)表1）。人們要通過(guò)檢查來(lái)確定和評(píng)估設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，通過(guò)維修來(lái)保證設(shè)備處于良好狀態(tài)，更換無(wú)法修復(fù)的設(shè)備或部件，從而消除設(shè)備隱患，使設(shè)備的性能恢復(fù)到良好水平，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，確保生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

檢修周期與時(shí)間根據(jù)往復(fù)式壓縮機(jī)大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和運(yùn)行情況而定。檢維修計(jì)劃每3個(gè)月小修1天，每18個(gè)月中修7～10天，每36個(gè)月大修15～20天。預(yù)防性維修和事后維修是根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行狀況、事故原因和故障程度，制定合理的檢維修方案，對(duì)機(jī)組進(jìn)行小修、中修和大修。

小修的主要工作內(nèi)容是消除油、水、氣的“跑冒滴漏”，清理過(guò)濾器、冷卻器和分離器，檢查螺栓、聯(lián)軸器、飛輪和電儀控制系統(tǒng);中修的主要工作內(nèi)容包括小修的全部?jī)?nèi)容，其他包括更換過(guò)濾器、氣閥、活塞、活塞桿、填料密封、刮油環(huán)、導(dǎo)向軸瓦和曲軸密封等零部件，清洗油箱和冷卻器，安全儀表和閥門效驗(yàn)，主電機(jī)按《電機(jī)檢修規(guī)程》檢修;大修的工作內(nèi)容包括小修和中修的全部?jī)?nèi)容，其他包括檢查修復(fù)曲軸、十字頭、滑履和氣缸，更換主軸瓦、十字頭銷軸和連桿等零部件。

2 檢維修質(zhì)量管理

2.1 FMEA失效模型與影響分析

FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）是一種嚴(yán)密的產(chǎn)品可靠性分析方法和預(yù)防措施管理工具，其原理主要是明確潛在的失效模式，并對(duì)失效所產(chǎn)生的后果進(jìn)行評(píng)分;客觀評(píng)估各種原因出現(xiàn)的可能性，并評(píng)估當(dāng)某種原因出現(xiàn)時(shí)企業(yè)能檢測(cè)出該原因發(fā)生的可能性;對(duì)各種潛在的產(chǎn)品和流程失效進(jìn)行排序;針對(duì)失效后果和影響，提前采取預(yù)防措施，消除潛在的產(chǎn)品故障，達(dá)到提高產(chǎn)品可靠性的目的[1]。

往復(fù)式壓縮機(jī)失效后果分為輕微、較輕、局部、較大和重大影響5個(gè)級(jí)別，人們可以分別從嚴(yán)重度（S）、頻度（O）和探測(cè)度（D）三個(gè)維度進(jìn)行FMEA分析評(píng)價(jià)[2]（見(jiàn)表2）。從失效嚴(yán)重度看，隨著往復(fù)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)間增加，原料回收量呈線性減少趨勢(shì)，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;對(duì)于失效頻度，選擇年操作8 000 h作為故障頻率的統(tǒng)計(jì)周期，評(píng)價(jià)失效模式發(fā)生的頻率;失效探測(cè)度是指在采用現(xiàn)行的控制方法實(shí)施控制時(shí)潛在問(wèn)題可被查出的難易程度。

2.2 質(zhì)量控制點(diǎn)分級(jí)

風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（RPN）等于嚴(yán)重度、頻度、探測(cè)度三者的得分乘積，如式（1）所示，數(shù)值在1～125之間變化。RPN數(shù)值愈大，潛在問(wèn)題愈嚴(yán)重，愈應(yīng)采取更高等級(jí)的控制辦法。

每項(xiàng)檢維修質(zhì)量控制點(diǎn)按最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的故障模式，分別進(jìn)行FMEA評(píng)估分級(jí)，將評(píng)估等級(jí)分為A、B、C三個(gè)控制等級(jí)（見(jiàn)表3）。A級(jí)風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)為20

3 檢維修質(zhì)量控制

ALARP（As Low As Reasonably Practicable）原則是指在當(dāng)前的技術(shù)條件和合理的費(fèi)用下，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制要做到在合理可行的原則下“盡可能低”[3]（見(jiàn)圖1）。通過(guò)ALARP原則對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行檢維修的質(zhì)量管理與控制，將A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)的質(zhì)量控制點(diǎn)嚴(yán)格控制在參考控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，使重大高風(fēng)險(xiǎn)和一般中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降低到廣泛可接受的輕微低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，保障往復(fù)式機(jī)實(shí)現(xiàn)安全、可靠的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

A級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)為往復(fù)式壓縮機(jī)重大高風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)量控制點(diǎn)，一旦發(fā)生故障會(huì)直接造成往復(fù)式壓縮機(jī)停機(jī)，需要7～15天進(jìn)行中修或大修，原裝進(jìn)口零部件和檢維修成本10～100萬(wàn)元。若備件不齊全，需要1～3個(gè)月緊急從原廠獨(dú)家采購(gòu)定制。這會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)裝置原料回收，直接造成2萬(wàn)元/h經(jīng)濟(jì)損失。因此，A級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)需要嚴(yán)格控制在參考控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，經(jīng)生產(chǎn)裝置（甲方）、監(jiān)理單位和施工單位三方共同確認(rèn)（見(jiàn)表4）。

B級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)為往復(fù)式壓縮機(jī)一般中風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)量控制點(diǎn)，一旦發(fā)生故障會(huì)直接或間接造成往復(fù)式壓縮機(jī)停機(jī)，需要1～10天進(jìn)行小修或中修，零部件和檢維修成本為1～50萬(wàn)元。若備件不齊全，需要1～4周緊急采購(gòu)國(guó)產(chǎn)零部件替換。因此，B級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)需要嚴(yán)格控制在參考控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，經(jīng)監(jiān)理單位和施工單位雙方共同確認(rèn)（見(jiàn)表5）。

C級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)為往復(fù)式壓縮機(jī)輕微低風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)量控制點(diǎn)，一旦發(fā)生故障會(huì)間接或不會(huì)造成往復(fù)式壓縮機(jī)停機(jī)，需要1天進(jìn)行小修，零部件和檢維修成本不超過(guò)1萬(wàn)元。若備件不齊全，需要至少1周緊急采購(gòu)國(guó)產(chǎn)零部件替換。因此，C級(jí)質(zhì)量控制點(diǎn)需要嚴(yán)格控制在參考控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，由施工單位自身組織進(jìn)行施工質(zhì)量檢查（見(jiàn)表6）。

往復(fù)式壓縮機(jī)檢維修質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照ISO9000質(zhì)量管理體系進(jìn)行施工全過(guò)程的質(zhì)量管理，認(rèn)真貫徹質(zhì)量責(zé)任制[4]。將A、B、C三個(gè)控制等級(jí)的質(zhì)量控制點(diǎn)實(shí)行三級(jí)質(zhì)量檢查，三級(jí)質(zhì)量檢查使施工過(guò)程規(guī)范化，施工工序標(biāo)準(zhǔn)化，防止不合格的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)入下道工序，高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、高質(zhì)量地推進(jìn)檢維修順利完成。

4 實(shí)施成效

通過(guò)線上儀表狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合線下實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)[5]。對(duì)不可靠的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行預(yù)防性維修，避免質(zhì)量控制點(diǎn)失效事后維修。利用每年生產(chǎn)裝置計(jì)劃?rùn)z修機(jī)會(huì)，對(duì)質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行全面的評(píng)估分析，制定預(yù)知性的檢維修計(jì)劃，保證質(zhì)量控制點(diǎn)在可靠的控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

從2017年3月生產(chǎn)裝置計(jì)劃?rùn)z修后，往復(fù)式壓縮機(jī)實(shí)施檢維修的質(zhì)量管理與控制（見(jiàn)圖2），無(wú)事后維修發(fā)生，小修周期最長(zhǎng)8個(gè)月，中修周期最長(zhǎng)32個(gè)月。計(jì)劃2020年4月第二次全廠計(jì)劃大檢修期間，對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行首次大修工作，大修周期為81個(gè)月。往復(fù)式壓縮機(jī)實(shí)際檢維修周期，遠(yuǎn)長(zhǎng)于小修、中修和大修的計(jì)劃?rùn)z修周期。

檢維修的質(zhì)量管理與控制在保證生產(chǎn)裝置長(zhǎng)周期可靠運(yùn)行的同時(shí)，最大效益地保障了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)施檢維修的質(zhì)量管理與控制后，小修減少5次，中修減少1次，大修減少1次，維修成本降低155萬(wàn)元;按照2萬(wàn)元/h原料損失計(jì)算，至少減少直接經(jīng)濟(jì)損失1 296萬(wàn)元，相對(duì)檢維修計(jì)劃減少維修成本和原料損失1 451萬(wàn)元。

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