精細(xì)化管理在往復(fù)壓縮機(jī)檢維修質(zhì)量中的應(yīng)用

馬文禮，劉俊生，劉 斌，張 劍，樊安寧

(1.中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司，新疆克拉瑪依 834003；2.神華新疆化工有限公司，新疆烏魯木齊 831400)

1 引言

在化工生產(chǎn)中往復(fù)壓縮機(jī)憑借其自身的獨(dú)特優(yōu)勢，已然成為了煉化企業(yè)生產(chǎn)中最普遍使用的核心設(shè)備。大型往復(fù)壓縮機(jī)是我國石油化工、天然氣等國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的核心設(shè)備之一，具有排氣壓力高、熱效率高、排氣量比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛，作用亦十分關(guān)鍵。尤其對(duì)于石油化工行業(yè)，它的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)直接關(guān)乎企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由于大型往復(fù)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)精密，易損部件多，有氣閥、填料、活塞環(huán)、支撐環(huán)、刮油環(huán)、十字頭、曲軸、連桿大小頭瓦等等，工作時(shí)安全可靠性要求比較高，尤其是眾多關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且長期工作在高溫高壓的惡劣環(huán)境下，并受交變載荷的作用等原因，導(dǎo)致往復(fù)壓縮機(jī)在使用過程中經(jīng)常發(fā)生故障，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件出現(xiàn)問題都會(huì)對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行造成重要影響，輕則單機(jī)停機(jī)影響生產(chǎn)或者造成操作波動(dòng)，重則損壞設(shè)備或是發(fā)生人員傷亡事故，不僅影響企業(yè)的安全生產(chǎn)，也給國家?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟(jì)損失[1]。為此，大型往復(fù)壓縮機(jī)組需要定期組織對(duì)其進(jìn)行計(jì)劃性檢修，一般機(jī)組運(yùn)行8000 h需要停機(jī)進(jìn)行一次中修，運(yùn)行16000 h需要停機(jī)進(jìn)行一次大修。查閱國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，并調(diào)研相關(guān)石油化工企業(yè)，結(jié)合本企業(yè)歷次大型往復(fù)壓縮機(jī)的停機(jī)檢修情況后發(fā)現(xiàn)大型往復(fù)壓縮機(jī)組大修后一次開機(jī)的成功率普遍不高，機(jī)組經(jīng)過大修，拆卸和更換了數(shù)量眾多的易損件，開機(jī)后往往還會(huì)出現(xiàn)各種意想不到的次生故障，造成機(jī)組不能及時(shí)投入運(yùn)行，影響生產(chǎn)。究其原因是由于大型機(jī)組檢修周期長、工作量大，拆卸和更換的零部件數(shù)量眾多，維修過程繁雜，使得檢修過程質(zhì)量和機(jī)組驗(yàn)收過程未能得到有效控制，因此，提高大型機(jī)組大修后一次開機(jī)成功率，減少維修后次生故障的發(fā)生是石油化工企業(yè)安全生產(chǎn)和提高效益迫切需要解決的問題。本文針對(duì)此問題開展研究，嘗試從精細(xì)化管理的角度提出一套科學(xué)有效的檢維修過程質(zhì)量控制措施，以有效地提高大型機(jī)組大修后一次開機(jī)成功率，減少維修后次生故障的發(fā)生。

2 大型往復(fù)壓縮機(jī)組檢修問題現(xiàn)狀舉例分析

大型往復(fù)壓縮機(jī)在石油化工企業(yè)中使用十分普遍，組成大型往復(fù)壓縮機(jī)組的運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量眾多，有氣閥、填料、活塞環(huán)、支撐環(huán)、刮油環(huán)、十字頭、曲軸、連桿大小頭瓦等等，眾多的運(yùn)動(dòng)部件決定了其易損件較多，需要定期對(duì)其進(jìn)行計(jì)劃性檢修。一般機(jī)組運(yùn)行8000 h需要停機(jī)中修，中修內(nèi)容包括：更換機(jī)組所有氣閥、填料、活塞環(huán)、支撐環(huán)、刮油環(huán)等運(yùn)動(dòng)部件，檢查測量各部件間隙；運(yùn)行16000 h需要大修，大修內(nèi)容包括：除中修所有內(nèi)容外，還需對(duì)軸瓦、十字頭和曲軸等進(jìn)行檢查，清理和更換曲軸箱內(nèi)潤滑油。本文將某石化公司制加氫裝置新氫-循環(huán)氫聯(lián)合機(jī)組K-（1101+1102）/B計(jì)劃性中修后試機(jī)過程中所遇到的問題作為典型維修案例進(jìn)行分析，K-（1101+1102）/B基本性能參數(shù)如表1所示。

2016年1月新氫-循環(huán)氫聯(lián)合機(jī)組K-（1101+1102）/B中修完成后進(jìn)行試機(jī)，先后發(fā)現(xiàn)如下問題：

（1） 試機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)南列循環(huán)缸蓋側(cè)卸荷器不動(dòng)作，機(jī)組帶不上負(fù)荷，緊急停機(jī)排查原因，拆檢卸荷器發(fā)現(xiàn)該卸荷器執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡死失效，更換新卸荷器后試運(yùn)正常；

（2） 加載時(shí)發(fā)現(xiàn)新氫缸50%不做功，加載到90%時(shí)新氫一級(jí)出口壓力最高3.6 MPa，級(jí)間壓力過低導(dǎo)致新氫二級(jí)壓比升高，二級(jí)排氣溫度超溫，后經(jīng)過反復(fù)維修反復(fù)試運(yùn)，到12月11日將新氫一級(jí)缸所有吸排氣閥蘑菇更換為原廠的配件，再次投用正常；

（3） 循環(huán)缸北列填料冷卻水串氫氣問題，維修更換3次后才正常，問題原因主要是填料盒子間研磨精度不夠，造成密封不嚴(yán)；

（4） 維修后再次試運(yùn)發(fā)現(xiàn)一級(jí)氣閥、氣缸響聲大，二級(jí)蓋側(cè)吸氣閥溫度偏高內(nèi)漏。拆檢維修更換二級(jí)蓋側(cè)吸氣閥，檢查一級(jí)缸，對(duì)一級(jí)活塞支撐環(huán)不平整處進(jìn)行打磨；

表1 壓縮機(jī)組相關(guān)技術(shù)參數(shù)

（5） 2016年1月8號(hào)K-（1101+1102）/B投用試運(yùn)，一級(jí)缸十字頭處聲音大，停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)十字頭大法蘭連接螺栓全部松動(dòng)，調(diào)節(jié)墊片損壞脫落；

（6） 2016年1月29號(hào)拆檢新氫一級(jí)缸活塞發(fā)現(xiàn)一組支撐環(huán)斷裂，刮油環(huán)損壞。

本次K-（1101+1102）/B中修前計(jì)劃維修時(shí)間為14天，而實(shí)際中修耗時(shí)近2個(gè)月，并且中修后機(jī)組的運(yùn)行工況不如中修前的工況，級(jí)間壓力較中修前偏高，由4.10 MPa漲至4.30 MPa，新氫一級(jí)出口安全閥起跳值為4.53 MPa。

綜合上述檢修案例并調(diào)研國內(nèi)其它企業(yè)和本企業(yè)其他裝置的大機(jī)組維修情況后發(fā)現(xiàn)，大型機(jī)組檢修后一次開機(jī)成功率普遍較低，檢修質(zhì)量未得到可靠保證，處理檢修后的次生故障問題耗時(shí)較長。

3 原因分析

本文綜合調(diào)研國內(nèi)其它企業(yè)和本企業(yè)其他裝置的大機(jī)組維修情況來看，在石油化工一線生產(chǎn)中，類似大型機(jī)組中修后出現(xiàn)的各種次生故障問題數(shù)不勝舉，原因大致有如下幾方面：

（1） 檢維修人員責(zé)任意識(shí)缺乏導(dǎo)致檢修質(zhì)量差。表現(xiàn)最明顯的就是90萬t/a柴油加氫改質(zhì)裝置新氫-循環(huán)氫聯(lián)合機(jī)組K-（1101+1102）/B一級(jí)十字頭大法蘭連接螺栓松動(dòng)問題，明顯是緊固預(yù)緊力不夠造成，如果不是及時(shí)停機(jī)處理后果非常嚴(yán)重，甚至造成壓縮機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。

（2） 檢修人員未嚴(yán)格執(zhí)行檢維修作業(yè)規(guī)程進(jìn)行檢修作業(yè)。大機(jī)組檢修有專門的檢維修作業(yè)規(guī)程，對(duì)檢修的每一個(gè)環(huán)節(jié)和步驟及注意事項(xiàng)均作了嚴(yán)格的規(guī)定和要求，而在實(shí)際檢修過程中，檢修人員對(duì)部分維修細(xì)節(jié)未吃透，有些時(shí)候圖方便省事，憑借經(jīng)驗(yàn)簡化了一些作業(yè)規(guī)程和作業(yè)步驟。

（3） 檢修更換的新配件質(zhì)量得不到有效保證。表現(xiàn)如下：90萬t/a柴油加氫改質(zhì)裝置K-（1101+1102）/B機(jī)組蘑菇閥與閥座采用進(jìn)口和國產(chǎn)組裝未使用原廠配件，組裝配件不匹配導(dǎo)致使用中新氫缸50%負(fù)荷不做功，加載到90%負(fù)荷時(shí)新氫一級(jí)出口壓力最高為3.6 MPa，導(dǎo)致新氫二級(jí)壓比升高，二級(jí)排氣溫度超溫，后經(jīng)過反復(fù)維修反復(fù)試運(yùn)查找原因，直到12月11日將新氫一級(jí)缸所有吸排氣閥蘑菇更換為原廠的配件，才投用正常，且變更后的氣閥運(yùn)行中存在噪聲大、壽命短等問題。

（4） 機(jī)組維修過程中監(jiān)護(hù)人員缺乏對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝質(zhì)量要求相關(guān)知識(shí)的了解，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)維修過程中出現(xiàn)的問題，例如90萬t/a年柴油加氫改質(zhì)裝置K-（1101+1102）/B填料函上漏氣回收線接頭錯(cuò)接在了填料氮風(fēng)線上，造成高壓氫氣串入低壓氮封系統(tǒng)，憋漏氮封調(diào)壓閥，直到開機(jī)后在氮封調(diào)壓閥附近檢測到大量氫氣，被迫停機(jī)檢查處理。

（5） 在機(jī)組維修后的質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)備使用方（生產(chǎn)車間） 沒有建立起一套科學(xué)有效的針對(duì)檢修質(zhì)量的驗(yàn)收系統(tǒng)，包括驗(yàn)收步驟和重點(diǎn)檢查內(nèi)容等，僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收；其次，各班組人員能力不一，有的驗(yàn)收人員連起碼的方法都不掌握，甚至連填料、刮油環(huán)等位置都不知道，填料箱內(nèi)的水線、氮?dú)饩€流程都不清楚，無法保證驗(yàn)收質(zhì)量。

（6） 重要部件組裝過程缺乏專業(yè)的質(zhì)量監(jiān)督。比如機(jī)組填料安裝，維修人員通常是在其維修班組組裝完成后再搬運(yùn)至現(xiàn)場機(jī)組上進(jìn)行安裝，重要部件組裝節(jié)點(diǎn)沒有設(shè)備使用方參與，整個(gè)部件組裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量缺乏有效監(jiān)督，往往導(dǎo)致試機(jī)時(shí)才發(fā)現(xiàn)異常，必須再次停機(jī)拆檢后才能發(fā)現(xiàn)組裝過程中的問題。例如為90萬t/a柴油加氫改質(zhì)裝置K-（1101+1102）/B二級(jí)缸第一層填料安裝順序出錯(cuò)，原本安裝順序?yàn)樽枇鳝h(huán)+切向環(huán)+徑向環(huán)的順序被裝成了阻流環(huán)+徑向環(huán)+切向環(huán)，導(dǎo)致切向環(huán)表面被填料杯槽擠壓，影響填料密封效果，直到開機(jī)后參數(shù)異常才發(fā)現(xiàn)，被迫停機(jī)檢查。

綜上所述，大型往復(fù)壓縮機(jī)組中修時(shí)檢修過程質(zhì)量和機(jī)組驗(yàn)收過程沒有得到有效控制管理，是造成中修后機(jī)組一次開機(jī)成功率較低的主要原因，需要對(duì)其檢修過程進(jìn)行精細(xì)化管理，以提高檢修質(zhì)量和工作效率[2]。

4 管理措施

為了確保機(jī)組維修過程質(zhì)量受控，結(jié)合機(jī)組歷次檢修經(jīng)驗(yàn)，制訂了質(zhì)量控制精細(xì)化管理方案，具體內(nèi)容如下：

（1） 檢維修車間提前落實(shí)好機(jī)組備品備件的儲(chǔ)存情況，核查是否有變更和改進(jìn)的備件用于本次機(jī)組維修上，如有備件變更和改進(jìn)，做好相應(yīng)的記錄，如果條件允許，可以事先對(duì)備件質(zhì)量情況進(jìn)行檢查驗(yàn)證。

（2） 檢維修車間作業(yè)前應(yīng)召開一次專門針對(duì)機(jī)組維修質(zhì)量控制的會(huì)議。會(huì)議內(nèi)容主要涉及歷次機(jī)組大修遇到的問題和處理方案、現(xiàn)場維修注意事項(xiàng)、現(xiàn)場作業(yè)規(guī)范等。

（3） 檢維修車間和生產(chǎn)車間項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提前確定維修內(nèi)容和維修進(jìn)度計(jì)劃，根據(jù)維修實(shí)際工作量來制定每天的維修進(jìn)度，進(jìn)度要做到合情合理，尊重客觀事實(shí)。維修計(jì)劃一旦確定，必須嚴(yán)格按計(jì)劃執(zhí)行。如計(jì)劃有不合理的地方，做好記錄，方便下次改進(jìn)。

（4） 檢維修車間對(duì)維修人員進(jìn)行本次檢維修作業(yè)規(guī)程的培訓(xùn)。培訓(xùn)要求維修人員在作業(yè)前必須熟練掌握本次維修內(nèi)容和注意事項(xiàng)，并做好記錄。

（5） 生產(chǎn)車間項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在作業(yè)前監(jiān)督檢查檢維修車間的檢維修規(guī)程落實(shí)情況。

（6） 生產(chǎn)車間按照開停機(jī)操作卡進(jìn)行停機(jī)和機(jī)組置換工作，按照機(jī)組維修能量隔離清單進(jìn)行能量隔離上鎖工作，并留好記錄清單。

（7） 生產(chǎn)車間機(jī)組維修前開具作業(yè)許可證、JSA分析、能量隔離等票據(jù)，做好存檔記錄。

（8） 生產(chǎn)車間機(jī)組維修過程中如需換油，執(zhí)行換油操作卡，并留好記錄。

（9） 生產(chǎn)車間對(duì)機(jī)組維修過程做好“設(shè)備維修變動(dòng)管理記錄表”的記錄，重點(diǎn)記錄好當(dāng)日維修內(nèi)容和進(jìn)度情況。機(jī)組重要部件組裝過程生產(chǎn)車間項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需要做好重點(diǎn)監(jiān)督檢查，把好質(zhì)量關(guān)，比如機(jī)組填料的組裝往往是在維修班組進(jìn)行，不在檢修現(xiàn)場組裝，尤其是不在現(xiàn)場組裝的部件更要了解其組裝和驗(yàn)收情況，確保備件組裝環(huán)節(jié)質(zhì)量受控。

（10） 生產(chǎn)車間制定詳細(xì)的“機(jī)組驗(yàn)收檢查記錄表”，此表專門針對(duì)機(jī)組維修的重點(diǎn)部位進(jìn)行逐項(xiàng)檢查驗(yàn)收，檢查合格后逐條簽字確認(rèn)并留下記錄。

（11） 生產(chǎn)車間制定專門的試機(jī)方案，試機(jī)驗(yàn)收合格后，再按照開機(jī)操作卡進(jìn)行帶負(fù)荷試機(jī)。

5 結(jié)語

精細(xì)化管理是在常規(guī)管理的基礎(chǔ)上，樹立精細(xì)意識(shí)和管理理念[3]。通過提高精細(xì)化管理，將大型機(jī)組原本繁雜無序的維修和驗(yàn)收過程變得井然有序受控，不僅縮短了維修周期，而且還有效地提高了大修后的一次開機(jī)成功率，使大型機(jī)組的檢維修質(zhì)量受控，為企業(yè)創(chuàng)造了穩(wěn)定的效益。但大型機(jī)組的檢維修質(zhì)量涉及到機(jī)、電、儀等多個(gè)專業(yè)，維修周期長、維修過程繁雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題，均會(huì)影響到維修進(jìn)度和開機(jī)成功率，本次通過結(jié)合自身多次檢修經(jīng)驗(yàn)，提出了一套大型往復(fù)式壓縮機(jī)檢修的精細(xì)化管理措施，從后續(xù)的應(yīng)用效果看，明顯提高了機(jī)組的維修質(zhì)量，縮短了維修周期，減少了次生故障的發(fā)生，為國內(nèi)相關(guān)石化設(shè)備人員進(jìn)進(jìn)大型往復(fù)式壓縮機(jī)檢修提供了借鑒和參考。