特種設(shè)備基于風(fēng)險(xiǎn)的管理

宋文明，郭 強(qiáng)，柳 楠，李玉閣 ，張玉福，3，侍吉清

(1.機(jī)械工業(yè)上海藍(lán)亞石化設(shè)備檢測(cè)所有限公司，上海 201518;2.中國(guó)石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司哈得油氣開(kāi)發(fā)部，新疆 庫(kù)爾勒 841000；3.上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司，上海 201518)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，近年來(lái)對(duì)石油化工產(chǎn)品的消費(fèi)需求量日益旺盛，但不協(xié)調(diào)的是，國(guó)內(nèi)能源產(chǎn)能尚有不足，嚴(yán)重依賴(lài)于國(guó)外進(jìn)口供給，石油對(duì)外依賴(lài)度飆升至73%。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)石油和化工行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量近兩年均出現(xiàn)下降【1】。在后疫情激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力之下，油市供不應(yīng)求的局面可能加重。為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求量的持續(xù)增長(zhǎng)，企業(yè)裝置規(guī)模隨之迅速擴(kuò)大，大型化、高參數(shù)、長(zhǎng)周期設(shè)備在石油化工企業(yè)裝置的比重將越來(lái)越高。目前很多石油化工企業(yè)都在采取各種有效措施，逐步把停產(chǎn)檢修周期從現(xiàn)在的3年延長(zhǎng)到4～5年，其主要目的是為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)的成本。但是一般情況下，特種設(shè)備多服役于高溫高壓、易燃、易爆、有毒和腐蝕等狀態(tài)下，若其存在設(shè)計(jì)、制造缺陷，日常維護(hù)保養(yǎng)不到位，腐蝕控制不當(dāng)和安全管理不合理等情況，長(zhǎng)周期運(yùn)行中極易出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失【2-3】。

1 使用單位特種設(shè)備管理現(xiàn)狀

我國(guó)為了加強(qiáng)對(duì)特種設(shè)備的安全使用管理，已經(jīng)建立了專(zhuān)門(mén)的特種設(shè)備安全法律、條例、技術(shù)規(guī)范和相應(yīng)監(jiān)管部門(mén)。隨著制度的不斷完善和創(chuàng)新以及人員隊(duì)伍的素質(zhì)不斷提高，行政執(zhí)法工作逐漸規(guī)范，取得了明顯的效果，但特種設(shè)備安全管理仍然是需要關(guān)注的問(wèn)題【4-5】。

1.1 安全管理制度可操作性差

大部分使用單位依據(jù)特種設(shè)備管理制度編制了設(shè)備管理制度，但僅僅是依靠法律、法規(guī)的要求機(jī)械形成各項(xiàng)管理制度，未能與裝置特種設(shè)備的工藝、危害性分析、控制指標(biāo)和裝置損傷風(fēng)險(xiǎn)以及使用單位內(nèi)部管理有機(jī)結(jié)合，使得使用單位管理與法規(guī)要求嚴(yán)重脫節(jié)，開(kāi)展的活動(dòng)無(wú)據(jù)可依，制定的制度不完善、不具備可操作性，且沒(méi)有針對(duì)性。因此，要實(shí)現(xiàn)良好的管理，應(yīng)先形成系統(tǒng)化、文件化的管理制度。

1.2 管理不深入，制度形同虛設(shè)

部分企業(yè)的特種設(shè)備管理體制機(jī)制不健全，管理制度貫徹落實(shí)不到位，管理工作開(kāi)展缺少落腳點(diǎn)。要從根本上解決問(wèn)題，應(yīng)注重思想體系建設(shè)，做到管理舉措遵循人類(lèi)工效學(xué)原則，并持續(xù)組織開(kāi)展定期檢查和管理績(jī)效評(píng)價(jià)，使制度真正落到實(shí)處，從設(shè)備、人員、管理三方面不斷地發(fā)現(xiàn)、整改問(wèn)題，形成一個(gè)持續(xù)改進(jìn)、動(dòng)態(tài)循環(huán)、螺旋上升的管理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)特種設(shè)備的有效管理。

1.3 特種設(shè)備管理未與其他管理體系很好地融合

部分企業(yè)將特種設(shè)備管理納入單一安全或設(shè)備管理部門(mén)或崗位的主要職責(zé)，管理運(yùn)行體系相對(duì)獨(dú)立或薄弱。而特種設(shè)備管理同總的設(shè)備管理體系、質(zhì)量管理體系、職業(yè)健康安全管理體系和危化品管理等一樣，具有人、機(jī)、料、法、環(huán)等要素，同樣應(yīng)當(dāng)遵循PDCA循環(huán)管理模式，各要素應(yīng)緊密結(jié)合構(gòu)成一個(gè)整體，彼此推進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.4 重生產(chǎn)，輕設(shè)備

部分企業(yè)一味追求生產(chǎn)效益，不注重設(shè)備維護(hù)管理工作。為節(jié)約成本，設(shè)備管理資金投入不足，技術(shù)人員配備嚴(yán)重不足，關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)管不到位，設(shè)備不能得到及時(shí)、適當(dāng)?shù)木S護(hù)、檢修。特種設(shè)備常見(jiàn)先天不足或者帶病運(yùn)行，容易產(chǎn)生事故。

2 解決思路

為應(yīng)對(duì)特種設(shè)備管理面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)，需引入基于風(fēng)險(xiǎn)管理(Risk Based Management，縮寫(xiě)為RBM)的理論和方法。風(fēng)險(xiǎn)管理由風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制三部分組成(見(jiàn)圖1)，分析和評(píng)價(jià)是風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)，用于識(shí)別和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，直接影響風(fēng)險(xiǎn)管理的準(zhǔn)確性和有效性；控制是風(fēng)險(xiǎn)管理的目標(biāo)，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)和核查等手段實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的減小【6-7】。

圖1 風(fēng)險(xiǎn)管理流程

圍繞特種設(shè)備裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，勾勒整個(gè)裝置的風(fēng)險(xiǎn)分布，分析影響風(fēng)險(xiǎn)的主要因素和狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合裝置運(yùn)行的實(shí)際情況，制定一系列的管理措施和技術(shù)文件，包括工藝操作參數(shù)、設(shè)備操作、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、取樣點(diǎn)、日常維護(hù)、日常巡檢、定期檢驗(yàn)、月度年度檢查和在線(xiàn)檢查等手段措施，從多個(gè)層面管理控制、預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)反映特種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提前、提早發(fā)現(xiàn)安全運(yùn)行隱患，將隱患消除在萌芽狀態(tài)。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)

采用裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和理念(見(jiàn)圖2)，以腐蝕流為主線(xiàn)，結(jié)合工藝運(yùn)行參數(shù)以及介質(zhì)中有害相的含量，參照各種失效機(jī)理發(fā)生的條件(見(jiàn)圖3)，開(kāi)展腐蝕可能性分析以及整套裝置的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，梳理裝置中的高風(fēng)險(xiǎn)、中高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備，形成整個(gè)裝置的風(fēng)險(xiǎn)分布，并分析導(dǎo)致裝置設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)升高的因素及其影響因素，明確設(shè)備重點(diǎn)管道及其腐蝕監(jiān)測(cè)的部位、失效模式以及檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)方法和手段【8-9】。

圖2 分析評(píng)價(jià)流程

圖3 失效機(jī)理篩選

2.2 風(fēng)險(xiǎn)控制

依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估結(jié)論，圍繞裝置中風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及其失效模式和失效特征，形成較為系統(tǒng)、全面的風(fēng)險(xiǎn)控制手段和措施。將設(shè)備管理(設(shè)計(jì)和操作、檢驗(yàn)維修和日常維護(hù)保養(yǎng)以及檢驗(yàn)檢測(cè)、腐蝕調(diào)查和在線(xiàn)監(jiān)測(cè))、工藝(工藝設(shè)計(jì)和操作、介質(zhì)化驗(yàn))以及安全生產(chǎn)和?；饭芾?隱患治理、應(yīng)急演練)等形成一個(gè)有機(jī)的整體(見(jiàn)圖4)，全面控制裝置設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)【10-12】。風(fēng)險(xiǎn)控制實(shí)施流程見(jiàn)圖4。

圖4 風(fēng)險(xiǎn)控制實(shí)施流程

2.3 智能風(fēng)險(xiǎn)控制方法

在日常的管理工作中逐步構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)防控體系，并應(yīng)用最先進(jìn)的智能化控制與管理系統(tǒng)等建立智能操作控制系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)監(jiān)控特種設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程，通過(guò)操作運(yùn)行參數(shù)變化判定特種設(shè)備的安全狀況。建立完善的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系，在相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常情況時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，將異常信息等及時(shí)反饋給相應(yīng)的管理人員；獲得異常預(yù)警以后，自動(dòng)啟動(dòng)故障預(yù)防措施【13-15】。

煉化企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的研究和應(yīng)用實(shí)踐，掌握了設(shè)備完整性管理的核心技術(shù)，亟需建立以裝置風(fēng)險(xiǎn)管理為核心的綜合智能化管理系統(tǒng)。傳感器的產(chǎn)生及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步促使在線(xiàn)監(jiān)檢測(cè)技術(shù)不斷革新，加入了特征量以及相應(yīng)的故障診斷技術(shù)，各種不同的監(jiān)檢測(cè)設(shè)備陸續(xù)推出，減小了大量停機(jī)檢修的工作量，推動(dòng)了監(jiān)檢測(cè)技術(shù)的巨大發(fā)展進(jìn)步。當(dāng)前時(shí)代背景下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略正大面積推廣，需要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)工藝裝置多參數(shù)的數(shù)據(jù)智能化采集系統(tǒng)，建立集數(shù)據(jù)信息化采集、大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、評(píng)估分析為一體的智慧管理系統(tǒng)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)以監(jiān)檢測(cè)技術(shù)、安全狀況評(píng)價(jià)為主要技術(shù)手段，工藝裝置基于風(fēng)險(xiǎn)的智能管理和智能決策【16】。

3 智能風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)

特種設(shè)備智能風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程，緊密?chē)@影響大型煉化工藝裝置安全運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)難題，采用基于風(fēng)險(xiǎn)的管理理念，分析影響工藝裝置安全的因素和失效模式，制定針對(duì)性的裝置安全狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)部位和方法；研發(fā)煉化工藝裝置泄漏、腐蝕、應(yīng)力和缺陷狀態(tài)等方面的智能監(jiān)檢測(cè)傳感器，開(kāi)發(fā)在線(xiàn)監(jiān)檢測(cè)設(shè)備；基于人類(lèi)工效學(xué)原則，集成創(chuàng)新開(kāi)發(fā)多參數(shù)數(shù)據(jù)智能化數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)化；借助于當(dāng)前國(guó)內(nèi)全面覆蓋的電信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)—GSM或工業(yè)級(jí)GPRS模塊的數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸；搭建智能軟件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警、趨勢(shì)判斷、處理措施等功能。智能風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)管理示意見(jiàn)圖5。

圖5 智能風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)管理示意

4 結(jié)語(yǔ)

為解決當(dāng)前石油化工企業(yè)在特種設(shè)備管理工作中面對(duì)的諸多問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備長(zhǎng)周期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，一是要建立以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)為核心的風(fēng)險(xiǎn)管理理念；二是要集成研制多參數(shù)檢測(cè)傳感器為核心的數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)；三是要建設(shè)智能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)；四是要構(gòu)建預(yù)防性維護(hù)、預(yù)警管理系統(tǒng)。構(gòu)建一種不斷優(yōu)化、動(dòng)態(tài)循環(huán)的管理模式，最大限度消除人的不安全行為、物的不安全狀況以及管理工作上的缺失，提高特種設(shè)備日常管理的針對(duì)性和有效性，保障特種設(shè)備的穩(wěn)定、高效運(yùn)行，對(duì)于使用單位提升特種設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管理具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。