天然氣壓縮機組精益管理實(shí)踐
來(lái)源:《管道保護》2024年第4期 作者:李星星 王新生 袁博 時(shí)間:2024-9-3 閱讀:
李星星 王新生 袁博
國家管網(wǎng)集團西部管道新疆輸油氣分公司
摘要:將精益管理的理念引入天然氣管道離心壓縮機組管理中,明確壓縮機組精益管理的目標與路徑,確定年度壓縮機精益管理指標(ACLMI)合理區間,搭建指標管理平臺。通過(guò)開(kāi)展基于狀態(tài)評估的維檢修、實(shí)施國產(chǎn)化項目、挖掘智能診斷和信息共享價(jià)值等精細化管理手段,有效提高了壓縮機組的使用效率,降低了運營(yíng)成本,提升了設備可靠性。
關(guān)鍵詞:壓縮機;西部管道;精益管理;思考實(shí)踐
壓縮機組作為天然氣管網(wǎng)的關(guān)鍵動(dòng)力裝備,主要由離心壓縮機、電機、燃機等關(guān)鍵設備集成,是天然氣管輸的“心臟”,其運行維護的安全性、可靠性、高效性十分重要。國家管網(wǎng)集團西部管道公司置身國家向西開(kāi)放的“橋頭堡”“一帶一路”核心區,在運營(yíng)的新疆境內西氣東輸一、二、三線(xiàn)天然氣管道干線(xiàn)上,散布著(zhù)近百套壓縮機組,具有數量多、機型雜、年限久、利用率高等特點(diǎn),如何確保壓縮機組的高質(zhì)量管理,保障能源輸送安全平穩,是公司作為“通道型”企業(yè)面臨的重要課題。壓縮機精益管理實(shí)踐不僅提高了壓縮機組的運維效率和可靠性,通過(guò)國產(chǎn)化和智能化手段還有效降低了運維成本,對天然氣管道行業(yè)的設備管理和運維具有重要的參考價(jià)值。
1 精益管理理念
精益管理是一種先進(jìn)的企業(yè)管理方式,其核心理念是追求卓越、持續改進(jìn)和價(jià)值創(chuàng )造。它強調在資源投入最小化的基礎上,實(shí)現價(jià)值最大化的目標。
設備精益管理是一種以?xún)r(jià)值為導向的設備管理方法,強調設備全生命周期的持續改進(jìn)。它涵蓋了設備的選型、購置、安裝、調試、使用、維護、維修、報廢等各個(gè)環(huán)節,旨在提高設備利用率,降低設備運維成本,提高企業(yè)核心競爭力。
2 壓縮機精益管理目標與路徑
天然氣管道壓縮機組精益管理是指通過(guò)運用一系列精益管理工具和技術(shù),對壓縮機組全生命周期進(jìn)行全面、系統、有效的管理和優(yōu)化。
(1)管控目標。①提高機組使用效率。通過(guò)精細化的設備管理,降低設備空閑時(shí)間,挖掘設備潛能,提高機組利用率。②降低運營(yíng)成本。通過(guò)有效的成本控制和資源利用,降低運營(yíng)成本,提高企業(yè)效益。③提高機組可靠性。通過(guò)預防性維護和快速響應機制,提高機組可靠性,降低故障率。④確定壓縮機管理導向。通過(guò)確定壓縮機管理目標,明確壓縮機運維重點(diǎn),統一思想,提高各項管控措施有效實(shí)施。
(2)管控路徑。設備精益管理以設備壽命周期為對象,追求壽命最大化,旨在提高綜合效率,通過(guò)減少機組停機次數、減少停運的成本損耗、優(yōu)化運行方式,提高使用壽命和生產(chǎn)效率。①建立完備可靠的智能診斷中心,實(shí)時(shí)監測機組運行狀態(tài),提前預判潛在的缺陷隱患,采取相應預防措施,保障機組穩定運行降低故障時(shí)間。②優(yōu)化機組管理流程,瞄準前沿高端技術(shù)領(lǐng)域,推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)和短板技術(shù)攻關(guān)。③降低運維成本,重點(diǎn)在自主維修、國產(chǎn)化維修替代、升級改造、簡(jiǎn)化優(yōu)化等方面實(shí)現自主突破,提升人員對業(yè)務(wù)的主導能力。④推動(dòng)高質(zhì)量運維,持續豐富片區承包制、技術(shù)聯(lián)盟等管理方法。⑤系統開(kāi)展零部件定標,創(chuàng )新開(kāi)展機組健康體檢,全面實(shí)施標準化檢修,推進(jìn)“卡脖子”技術(shù)攻關(guān),開(kāi)拓節能降耗舉措,通過(guò)優(yōu)化機組全生命周期生產(chǎn)工序,推動(dòng)壓縮機高質(zhì)量精益管理。
3 壓縮機精益管理實(shí)踐
西部管道公司堅持夯實(shí)壓縮機組基礎工作,加強人才梯隊建設,壓縮機組安全高效無(wú)故障運行,發(fā)揮壓縮機組標準化運維示范作用,探索出一條機電儀核心業(yè)務(wù)高質(zhì)量自主運維、油氣裝備國產(chǎn)化自主創(chuàng )新、長(cháng)效機制打造鐵軍隊伍建設的實(shí)踐路徑[1]。
(1)制定指標目標。隨著(zhù)現場(chǎng)人員能力的逐步提升、管理要求的逐步完善,將同期生產(chǎn)費用和經(jīng)濟效益作為指標,涵蓋能耗、故障處理、升級改造、小修、中修、大修、日常運維物資損耗費用,細化至各類(lèi)機組系統,按照投資、正常檢修、故障處理、日常運維分類(lèi)統計,制定提升目標。
指標算法。通過(guò)平均無(wú)故障運行時(shí)間(MTBF)作為可靠性體現指標,年輸氣量作為機組利用率體現指標,運維總投入作為經(jīng)濟性考核指標,結合機組總數,投資費用按10年進(jìn)行分攤,中大修費用按照檢修周期進(jìn)行分攤,表現為年度壓縮機精益管理指標(Annual Compressor Lean Management Index,ACLMI)=[能耗費用×系數+投資費用/10+(中修費用+大修費用)/檢修周期+小修費用+故障處理費用+日常運維費用]/(MTBF×機組數量×年輸氣量),單位為萬(wàn)元/(千小時(shí)×臺×億方)。
確定目標值。投產(chǎn)運行初期,運維成本的投入會(huì )產(chǎn)生較好的提升,即ACLMI指標會(huì )逐步減少,但隨著(zhù)邊際效益遞減,投入與目標的提升會(huì )逐步變緩甚至會(huì )出現拐點(diǎn),即ACLMI指標出現上升。通過(guò)對近3~5年ACLMI指標趨勢的分析,判斷投入與回報是否出現最優(yōu)點(diǎn),確定ACLMI指標的合理區間,制定年度的ACLMI指標目標。
實(shí)施方法。通過(guò)數字化編制ACLMI指標管理平臺,關(guān)聯(lián)能耗、投資、檢修、日常運維費用等支出變化,分析對ACLMI指標變化的影響,結合年度運行情況,不斷優(yōu)化ACLMI指標內各參數的范圍,通過(guò)優(yōu)化費用支出達到降低或者保持ACLMI指標的目的。
(2)精細化管理舉措。聚焦效率效益發(fā)展,以風(fēng)險管控為目標,做實(shí)做細項目立項依據,將費用花在刀刃上,全過(guò)程管控計劃性改造、周期性維檢修作業(yè),打造精益管理的核心競爭力。
精細開(kāi)展維檢修項目。通過(guò)完整性管理統籌維修及投資項目的經(jīng)濟及安全價(jià)值創(chuàng )造,提前策劃壓縮機組中大修等維檢修計劃,精準監控機組運行臺時(shí)和故障信息,確保檢修周期內單小時(shí)維檢修成本最低。針對自控系統模塊、保險等部件故障占比較高的情況,結合零部件定標成果,繼續細化機組零部件信息,將端子、保險、繼電器等部件納入臺賬完善范圍,同時(shí)對各部件安裝投用時(shí)間進(jìn)行登記并進(jìn)行現場(chǎng)標簽指示,結合歷史故障信息,確定各低值易壞部件的更換周期,精細開(kāi)展現場(chǎng)運維工作[2]。
基于狀態(tài)評估維檢修計劃。結合燃機、動(dòng)力渦輪、干氣密封等核心部件的運行狀態(tài)和機組實(shí)際利用率,做好檢修規劃和計劃評估,在保證可靠性的前提下,探底找界延長(cháng)設備使用壽命。通過(guò)健康體檢,根據各品牌壓縮機組故障規律變化,減少由于維護檢修不及時(shí)造成的故障缺陷問(wèn)題,全面診斷分析一年內機組故障報警信息和日志記錄、歷史趨勢、同類(lèi)機型故障缺陷處理分析報告、技術(shù)通報、經(jīng)驗分享、故障隱患排查等資料,通過(guò)預防性診斷和檢查維護措施,按照機械、儀表控制、電氣三大專(zhuān)業(yè)聯(lián)合體檢,系統排查和處理影響機組中大修周期內安全穩定運行的隱患、缺陷問(wèn)題,預防機組“帶病”運行。
穩準實(shí)施國產(chǎn)化項目。有序推進(jìn)干氣密封、燃機、動(dòng)力渦輪、控制系統、輔助系統和零部件國產(chǎn)化維修和替代應用,降低運維成本。國家管網(wǎng)集團目前初步實(shí)現了對進(jìn)口燃電驅機組整機的引進(jìn)、消化、吸收、超越等階段目標任務(wù),梳理編制OEM廠(chǎng)家單一來(lái)源備件采購清單,通過(guò)整機、局部系統、零部件國產(chǎn)化聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),大幅減少對單一來(lái)源備件采購的過(guò)度依賴(lài)。
挖掘智能診斷和信息共享價(jià)值。通過(guò)保障數據通訊穩定性,確保數據實(shí)時(shí)有效,優(yōu)化監視畫(huà)面數據點(diǎn),完善預報警機制,從簡(jiǎn)單的提前報警到趨勢性、功能性報警機制轉變,逐步完善機組運維模型,最終達到可以通過(guò)工藝運行大數據預測機組實(shí)時(shí)參數,對機組的運行健康狀況做到預知預測預防。深化交流合作形成信息共享,通過(guò)知識庫信息系統將歷年故障停機報告、信息通報、疑難故障處理手冊等信息進(jìn)行共享,定期開(kāi)展壓縮機組管理經(jīng)驗溝通交流,掌握新技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)和進(jìn)展。
4 結語(yǔ)
通過(guò)自主開(kāi)展現場(chǎng)檢修、高質(zhì)量運維、核心備件國產(chǎn)化制造,大幅降低了服務(wù)費、維修費、備件采購費,經(jīng)測算,每年可創(chuàng )效6000萬(wàn)元。通過(guò)優(yōu)化管網(wǎng)設備運行,動(dòng)態(tài)監控能耗,每年節約支出1300萬(wàn)元。通過(guò)加強天然氣放空回收、壓縮機防喘振測試優(yōu)化、燃驅壓縮機組啟機邏輯優(yōu)化、壓縮機啟停暖機和用電優(yōu)化等節能降耗舉措,每年減少天然氣損耗700萬(wàn)元。
西部管道公司立足壓縮機組精益管理,編制高質(zhì)量運維規劃,通過(guò)零部件定標、設備健康體檢、維檢修標準化、疑難故障缺陷處理、集中監視診斷、裝備國產(chǎn)化、綠色低碳發(fā)展、人才梯隊建設、激勵績(jì)效等運維實(shí)踐,提升了關(guān)鍵設備標準化自主運維水平,降低了全生命周期生產(chǎn)成本,提高了全員過(guò)程參與和生產(chǎn)效率,對實(shí)現關(guān)鍵設備精益管理發(fā)揮了較好的示范作用。
參考文獻:
[1]國家管網(wǎng)集團西部管道公司.天然氣管道離心壓縮機組運維管理實(shí)踐[M].北京:石油工業(yè)出版社,2024(9):297-306.
[2]朱喜平,劉保俠.管道壓縮機組典型故障處理與案例分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,2020(5):238-247.
作者簡(jiǎn)介:李星星,1987年生,高級工程師,現任新疆輸油氣分公司副經(jīng)理。聯(lián)系方式:0991-7562007,lixx@pipechina.com.cn。
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