石油化工装置可靠性分析与维护策略探讨

石油化工装置可靠性分析与维护策略探讨

董浩  田林 胡嘉强 张会 史猛

盘锦北方沥青股份有限公司  辽宁省盘锦市  124022

摘要

本文介绍了石油化工装置的基本特点和可靠性分析的必要性。接着，详细阐述了石油化工装置可靠性分析的方法，包括故障模式与影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）等，并通过实际应用案例说明了这些方法在识别潜在故障和评估风险方面的有效性。在维护策略方面，提出了基于风险的维护（RBM）策略，通过案例分析验证了所提出的维护策略在提高石油化工装置可靠性方面的实际效果。研究结果表明，通过合理的可靠性分析和维护策略制定，可以显著提高石油化工装置的运行稳定性和安全性，为企业的可持续发展提供有力保障。

关键词：石油化工装置；可靠性分析；维护策略

1 石油化工装置可靠性分析

1.1  可靠性概述

在石油化工领域，高可靠性意味着更低的故障率、更少的维修停机和更高的生产效率。可靠性研究的核心目标就是通过对设备的设计、制造、使用和维护等全生命周期的管理，提升设备的可靠性水平[4]。这不仅可以降低因设备故障造成的生产中断风险，还可以减少维修成本，延长设备使用寿命，从而提高企业的经济效益和市场竞争力。

1.2  可靠性评估指标

石油装备的可靠性是石油生产过程中的重要指标，它关系到石油开采和加工的节拍和成本，也是影响石油生产及生态环境安全影响的重要因素[5]。因此，石油装备的可靠性指标发挥着重要作用。根据《石油装备可靠性统计规范》，石油装备可靠性指标主要可分为运行台数、可靠性指数（MTBF，Mean Time Between Failure）、失效率（MTTR，Mean Time To Repair）、故障时间比率（FTR，Fault Threshold Rate）。

1.2.1运行台数

运行台数是用于反映装备运行状态的重要指标，运行台数的衡量标准公式如下：

（1）

式中，为实际运行天数，单位为d；为计划运行天数，单位为d。当运行台数越大时，表示石油化工装置的运行状态越可靠。在石油化工领域，设备的运行状态对于生产的稳定性和安全性至关重要。随着运行台数的增加，石油化工装置的运行状态可靠性也会相应提高。这意味着更多的设备正在高效、安全地运行，从而为企业带来更大的经济效益。然而，仅仅依靠运行台数来判断石油化工装置的运行状态可靠性是不足够的。还需要对设备进行全面的监测和维护，以及时发现和处理潜在的问题。只有确保设备的良好运行状态，才能为石油化工企业的稳定生产提供坚实的保障。

1.2.2  可靠性指数

可靠性指数（Reliability Index）通常用于量化评估装备的可靠性性能。在石油化工领域，一个常用的可靠性指数是平均故障间隔时间（Mean Time Between Failures，MTBF）。MTBF描述了在两次连续故障之间装备平均能够正常运行的时间。

（2）

式中，为总运行时间，单位为d；为故障次数，单位为次。MTBF是衡量石油化工设备的可靠性指标。当MTBF越大时，表示设备或系统的故障率越低，可靠性越高。

了解MTBF之后，可以进一步探究它在石油化工领域的应用。在石油化工生产过程中，一旦设备出现故障，可能会导致生产中断，甚至引发安全事故。因此，通过监测MTBF指标，石油化工企业可以及时发现设备的潜在问题，采取相应的维护措施，从而提高设备的可靠性和稳定性。在采购新设备时，石油化工企业可以要求供应商提供设备的MTBF数据作为评估设备可靠性的依据。通过对比不同供应商的MTBF数据，企业可以更加科学地选择适合自己生产需求的设备，从而降低后期维护成本和风险。

1.2.3失效率

失效率是指机器从产生故障到恢复正常运行所需要的平均时间。一般采用失效率来衡量装备的可靠性。

（3）

式中，为失效率，单位为％；为故障次数，单位为次；为总运行时间，单位为min。失效率是衡量石油化工装置可靠性的指标之一，表示单位时间内发生故障的频率。失效率越低，装备的可靠性越高。在石油化工行业中，设备的可靠性至关重要，因为它直接影响到生产效率和产品质量。而失效率作为衡量设备可靠性的一个重要指标，其高低直接反映了设备的性能和稳定性。失效率是指在单位时间内，设备发生故障的频率。如果一个设备的失效率很低，那就意味着这个设备在长时间运行中很少出现故障，可靠性很高。相反，如果设备的失效率很高，那就意味着这个设备经常发生故障，可靠性很低。对于石油化工行业来说，设备的可靠性尤为重要。因为在这个行业中，设备需要在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下运行，而且一旦设备出现故障，可能会造成严重的后果，如生产中断、产品质量问题、甚至安全事故等。因此，石油化工企业通常会采取一系列措施来降低设备的失效率，提高设备的可靠性。

2石油化工装置维护策略

2.1  维护策略概述

石油化工装置作为支撑国民经济的重要基石，其稳定、高效的运行至关重要。为确保装置的安全性和稳定性，以及提高经济效益，科学合理的维护策略成为了不可或缺的一部分

[6]。石油化工装置涉及到高温、高压、易燃易爆等危险因素，任何环节的故障都可能导致严重的安全事故。设备的故障不仅影响生产线的连续性，还可能导致产品质量下降。通过实施有效的维护策略，可以减少设备故障率，提高设备的运行效率，从而确保产品质量和生产效率。恰当的维护措施可以减缓设备的磨损和老化速度，延长设备的使用寿命，降低企业的设备更新成本。预防性的维护措施可以在设备出现故障前进行干预，避免或减少突发性的维修工作，从而降低维修成本和停机时间。

石油化工装置维护策略如下：

（1）预防性维护：这是一种基于时间和条件的维护方法，旨在通过定期的检查、保养和更换部件来预防设备故障。预防性维护计划通常包括日检、周检、月检和年检等，每种检查都有不同的侧重点和检查项目。

（2）预测性维护：利用先进的监测技术和数据分析工具，实时监测设备的运行状态，预测设备的故障趋势，从而提前进行干预。这种方法可以最大限度地减少不必要的停机时间，并提高维护效率。

（3）纠正性维护：当设备出现故障时进行的维修工作。虽然纠正性维护是不可避免的，但通过加强预防性维护和预测性维护，可以最大限度地减少纠正性维护的频率和影响。

（4）优化性维护：通过对设备运行数据的深入分析，发现设备设计的不足或潜在的改进空间，对设备进行改造或升级，从而提高设备的性能和稳定性。

石油化工装置需根据设备的特性、运行环境和历史故障记录，制定合理的维护计划和检查项目。详细记录每次维护的内容、发现的问题和采取的措施，为后续的维护和故障分析提供数据支持。根据设备运行情况和维护记录，不断优化和调整维护策略，确保其始终与设备的实际需求相匹配。

5 结论

本文通过对石油化工装置的可靠性分析和维护策略探讨，合理的可靠性分析和维护策略制定对于提高石油化工装置的运行稳定性和安全性具有重要意义；基于风险的维护策略是一种有效的维护方法，能够显著降低装置的运行风险和维修成本；实际应用案例验证了所提出的可靠性分析和维护策略的有效性。

参考文献

[1] 张加书.关于石油化工装置设备日常维护和管理提升的相关研究[J].石油石化物资采购, 2023(12):28-30.

[2] 乐汉宇.石油化工锅炉安全运行及维护保养的策略探析[J].  2021.

[3] 何鹊,董双安,马涛,等.石油化工企业设备运行可靠性维修策略[J].化工管理, 2022(011):000.