引言
具有 30 年以上經(jīng)驗(yàn)的煉油行業(yè)專家 Doug White 指出，“我們對(duì)全球各種煉油廠進(jìn)行了大量研究，對(duì)收集自多種行業(yè)來(lái)源進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析表明，在典型煉油廠中，約 25% 的非計(jì)劃大修是由設(shè)備故障引起的。我們?cè)趫D 2 中提供的整合數(shù)據(jù)顯示了造成意外停車、運(yùn)行性能和設(shè)備效率下降的根本原因之間的關(guān)系。根據(jù)我們的研究，只有7種設(shè)備有可能造成這種損失，即：閥門、泵、容器、壓縮機(jī)、管道、換熱器和消防設(shè)備。”
“可靠性”在控制過(guò)程行業(yè)中可以定義為某系統(tǒng)在常規(guī)情況下以及在不利或意外情況下執(zhí)行和維護(hù)其功能的能力。運(yùn)行設(shè)備中的意外情況很容易導(dǎo)致災(zāi)難性事件的發(fā)生。提高設(shè)備可靠性可以減少上述事件的風(fēng)險(xiǎn)和發(fā)生概率，降低維護(hù)成本。提高設(shè)備可靠性是指確保過(guò)程設(shè)備得到很好的維護(hù)，能夠持續(xù)運(yùn)行。據(jù) Solomon Associates 公司稱，世界級(jí)設(shè)備制造商是指維護(hù)成本低于設(shè)備重置價(jià)值 1.4% 且機(jī)械可用率大于 96.7% 的企業(yè)。若要成為世界級(jí)設(shè)備制造商，必須實(shí)施有效的資產(chǎn)管理策略。
關(guān)鍵過(guò)程設(shè)備（如大型壓縮機(jī)或汽輪機(jī)）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（與保護(hù)）是大多數(shù)工廠的標(biāo)準(zhǔn)慣例。然而，對(duì)二級(jí)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控傳統(tǒng)上都認(rèn)為成本太高或?qū)嵤┨y。二級(jí)設(shè)備，亦稱“關(guān)鍵資產(chǎn)”，包括泵、換熱器、鼓風(fēng)機(jī)、小型壓縮機(jī)、管道/容器、冷卻塔以及空冷式換熱器（“翅片式”）。而上述未監(jiān)控的資產(chǎn)最初可能不會(huì)被歸類為“關(guān)鍵資產(chǎn)”，但是它們的中斷或故障可能會(huì)引起嚴(yán)重的過(guò)程擾動(dòng)或停車，從而導(dǎo)致生產(chǎn)損失、人身傷害、罰款并對(duì)環(huán)境造成不良影響。美國(guó)國(guó)家應(yīng)急中心報(bào)告指出，在 2000 至 2010 年期間，因設(shè)備故障引起的年均事故高達(dá) 9,000 次（圖 1）。如果事先采用報(bào)警系統(tǒng)，在故障發(fā)生前確定并糾正存在的問(wèn)題，則多數(shù)此類事故本可避免。
具有 30 年以上經(jīng)驗(yàn)的煉油行業(yè)專家 Doug White 指出，“我們對(duì)全球各種煉油廠進(jìn)行了大量研究，對(duì)收集自多種行業(yè)來(lái)源進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析表明，在典型煉油廠中，約 25% 的非計(jì)劃大修是由設(shè)備故障引起的。我們?cè)趫D 2 中提供的整合數(shù)據(jù)顯示了造成意外停車、運(yùn)行性能和設(shè)備效率下降的根本原因之間的關(guān)系。根據(jù)我們的研究，只有7種設(shè)備有可能造成這種損失，即：閥門、泵、容器、壓縮機(jī)、管道、換熱器和消防設(shè)備。”
關(guān)于資產(chǎn)的維護(hù)費(fèi)用，White 表示，“基于我們的行業(yè)分析，對(duì)上述7種資產(chǎn)類別進(jìn)行的維護(hù)要花費(fèi)一家典型煉油廠總維護(hù)預(yù)算的 70% 左右，圖 3 顯示了與我們?cè)谘芯恐兴l(fā)現(xiàn)的7種資產(chǎn)類別相關(guān)的維護(hù)預(yù)算的大致百分比。我們發(fā)現(xiàn)維護(hù)成本與所采用的資產(chǎn)管理策略密切相關(guān)，選擇適當(dāng)?shù)牟呗钥梢越档统杀?，提高資產(chǎn)可靠性和過(guò)程可用性。如果只關(guān)注削減成本，那么長(zhǎng)此以往，就可能降低可靠性。維護(hù)與可靠性息息相關(guān)，因此重點(diǎn)應(yīng)在于提高可靠性，進(jìn)而降低經(jīng)營(yíng)成本。”
用于可靠性的常用策略
選擇適當(dāng)?shù)馁Y產(chǎn)管理策略是平衡實(shí)施成本與預(yù)期可靠性的做法。被動(dòng)式維護(hù)是成本最高而可靠性最低的維護(hù)模式，比如，某些關(guān)鍵資產(chǎn)可能都有備件，通常做法是讓設(shè)備運(yùn)行直至出現(xiàn)故障，然后更換備件，但有時(shí)可能無(wú)法及時(shí)安裝備件，從而無(wú)法避免過(guò)程擾動(dòng)或停車，即使安裝了備用設(shè)備，維護(hù)人員也面臨著故障設(shè)備的修理工作；對(duì)于沒(méi)有備件的設(shè)備而言，需要停車對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行修理，一般情況下，故障資產(chǎn)的修理成本比故障發(fā)生前解決該問(wèn)題所需的成本平均高 50%。
某些現(xiàn)場(chǎng)采用預(yù)防性維護(hù)模式，該模式一般按計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備檢修，不論設(shè)備是否需要進(jìn)行維護(hù)。盡管此方法可以提供比“運(yùn)行-故障”法更高的可靠性，但也有其缺陷，為不需要進(jìn)行修理的設(shè)備進(jìn)行檢修會(huì)浪費(fèi)寶貴的時(shí)間和資源。檢修人員用于不必要的設(shè)備檢修工作的時(shí)間本可用于其它更重要的工作上。此外，如果檢修的設(shè)備沒(méi)有備件，那么過(guò)程就會(huì)被中斷，從而損失寶貴的生產(chǎn)時(shí)間。
定期的預(yù)測(cè)維護(hù)是資產(chǎn)管理策略的另一種選擇。在這種模式下，關(guān)鍵資產(chǎn)可在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)抽查進(jìn)行手動(dòng)監(jiān)控，這些巡檢可以每次輪班進(jìn)行一次，也可將頻率減少至每季度或更久時(shí)間進(jìn)行一次，通過(guò)手持設(shè)備對(duì)指定資產(chǎn)進(jìn)行振動(dòng)或性能審核可每月或每年一次。這種通過(guò)定期但不經(jīng)常的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行的維護(hù)模式無(wú)法對(duì)資產(chǎn)健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此，設(shè)備很有可能在兩次檢測(cè)的間隙當(dāng)中發(fā)生故障，從而導(dǎo)致過(guò)程中斷或產(chǎn)生比經(jīng)過(guò)適當(dāng)維護(hù)的資產(chǎn)更為昂貴的修理費(fèi)用。派遣技術(shù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)（甚至可能是危險(xiǎn)環(huán)境）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集是一種浪費(fèi)資源的行為，此外，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析和解釋需要由具備專業(yè)技能的經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的可靠性工程師或設(shè)備專家來(lái)進(jìn)行，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)豐富的人員退休并帶走其大量知識(shí)儲(chǔ)備時(shí)，問(wèn)題就會(huì)變得更為復(fù)雜。定期監(jiān)控讓操作員和維護(hù)人員無(wú)法充分了解設(shè)備的健康狀況。
在選擇資產(chǎn)管理策略時(shí)，實(shí)現(xiàn)可靠性最大化和維護(hù)成本最小化的理想方案是自動(dòng)化監(jiān)控 ，這是 一種可對(duì)資產(chǎn)健康狀況提供實(shí)時(shí)在線指示的監(jiān)控策略。自動(dòng)化監(jiān)控能夠檢測(cè)到可能引起設(shè)備意外故障的過(guò)程狀況，掌握了不利過(guò)程狀況知識(shí)的操作人員可據(jù)此對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，從而避免影響過(guò)程的設(shè)備故障。當(dāng)故障即將發(fā)生時(shí)，資產(chǎn)健康狀況在線提示功能可發(fā)出預(yù)報(bào)，確保工廠有足夠時(shí)間安全地安裝備用設(shè)備，從而避免過(guò)程異常和不合格產(chǎn)品的產(chǎn)生，并排除因意外跳車引起的安全事故。先進(jìn)的預(yù)報(bào)功能可為維護(hù)人員在判斷檢修時(shí)機(jī)以防出現(xiàn)故障時(shí)提供所需信息，甚至可提供無(wú)備件資產(chǎn)的相關(guān)信息。自動(dòng)化監(jiān)控可在控制室內(nèi)完成對(duì)資產(chǎn)的監(jiān)控，省去了維護(hù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的必要，尤其是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)存在危險(xiǎn)的情況下。
據(jù)美國(guó)國(guó)家應(yīng)急中心指出，設(shè)備故障是記錄在案事故的主要原因。（圖 1）
