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工作执行管理 预防性的维护

采用模块化方法的装备战略开发

系统级可靠性改进最具成本效益的方法之一是为关键设备开发策略。设备策略可能包括预防性维护(PM),预测性维护(PDM),连续监控,调试和重新设计。这些策略中的每一个都可以单独使用或与一个或多个其他策略组合使用,具有最终目标来优化生命周期成本(LCC)。

对于化工厂来说,制定这些策略可能是非常费力的,同时也需要大量的时间和资源。一种最小化开发工厂范围内关键设备策略所需的工作和时间的方法是利用模块化方法。本文将概述如何做到这一点。然而,在深入研究模块化方法之前,让我们确保已经涵盖了基本概念。

最基本的

对于已经和将经营多年的可修复设备,最常用的设备策略是PM和PDM。在本文的其余部分,设备策略仅参考PM和PDM。根据故障模式,失效成本和执行维护任务的成本,实现PM / PDM的效率比率低至0.1至0.3(更低更好)。这里,利益比被定义为生命周期成本与实施设备策略的比率以及运行设备失败的比率。

预防性维护旨在通过在实际失败之前修复或更换破旧的零件来保护和维护设备可靠性。如果没有与任何预测性维护相关联,PM通常以固定间隔执行,例如每三年的操作时间。预测性维护使用技术来确定服务在役设备的状况并在必要时预测。PDM启用基于条件的维护,因为PM间隔不仅基于设备年龄,而且是特定于设备的配置和操作条件。PDM的有效性取决于能够检测到最终导致设备故障的问题的时间和准确性。

在为关键设备开发设备策略时,重要的是包括关键设备本身和关键设备所需的支持设备正常运行。例如,当考虑到其功能是压缩某种类型的流体之前的离心压缩机,在达到下一个化学加工步骤之前,重要的是实现:

  • 为了使压缩机转子旋转,必须通过电动机通过连接两个设备的轴的连接来驱动;
  • 对于压缩机轴承是连续润滑的,需要一个或两个油泵;
  • 为了达到理想的压缩比,流体需要通过级间冷却器(如热交换器)来冷却;
  • 控制面板,仪表和控制阀对于正常和安全操作至关重要。

除非也开发出用于所有先前提到的支撑设备(例如,电动机,耦合,泵,冷却器,控制阀等),否则压缩机系统的设备策略不完整。由于所有支撑设备的故障与压缩机的功能故障相关联,因此不能忽略其可靠性。

在进行成本优化和/或风险缓解之前,应建立以下设备策略框架:

  1. 地点- 在系统层次结构之后,这可以是单一资产或多级资产;
  2. 功能-使用者对资产的期望;对于上述级别定义的每个位置,需要定义一个或多个函数;
  3. 功能失败-资产无法达到预期功能的情况;对于上述级别定义的每个函数,至少需要定义一个功能故障。功能性故障是指故障模式(如过热、高振动、润滑不足等);
  4. 原因-上述级别定义的每个功能故障应至少有一个相关原因;原因是指诱发相应功能失效(即失效模式)的失效机制(如疲劳、腐蚀、磨损等)。对于每种原因,需要定义以下细节:

一种。失败的分布- 可以使用可用的设备故障数据配备两个(形状和刻度)分布参数的常用的威布尔分布;

b。纠正维护(cm)- 当设备未计划失败时,CM任务指定将其带回运行的操作,持续时间和成本;应该定义与CM任务相关的劳动力,备件和工具;

c。PM和PDM.-确保设备性能在恶化时得到维持或恢复,PM和PdM任务是至关重要的生命线;对于每个原因,可以创建多个pdm和pdm。除了成本和持续时间,一个详细的PM/PdM程序可以帮助计划人员和技术人员更有效地执行他们的任务。应该定义与每个PM和/或PdM相关的劳动力、备件和工具。

d。效果- 每个原因也应该分配一个或多个故障效果;这些效果可能包括美元,安全和环境严重程度的生产损失。

一旦设备战略框架完成,可以执行模拟以确定用于执行单个PM / PDM任务或一组任务的优化频率。它还确定了统计上的设备策略的最佳组件是什么:PM仅限,仅限PDM,或PM和PDM。

既然基本概念已被审查,让我们探索模块化方法。

将模块化

显然,像离心式压缩机一样开发复杂系统的设备策略是耗时的。鉴于化学厂与用于离心式压缩机相似的复杂性的化工厂并不罕见,设备战略开发的效率对工厂的可靠性改进计划的成功变得至关重要。

为提高装备战略制定的效率,提出了一种模块化的方法。关键思想是将每个复杂系统(如离心压缩机)划分为更小的区块,并为每个独特类型的区块开发一个通用的设备策略模板。由于大多数块类型对于多个系统都是常见的,因此可以避免为所有系统开发相同的块而花费大量的时间。拟议办法的程序如下:

  • 按类别建立工厂设备清单。对于化工厂,这个清单可能包括压缩机、泵、电机、驱动系统、热交换器等。
  • 对于每个设备类,可以生成一个或多个级别的设备类型。例如,对于泵,可以添加两种类型:离心和正排量。您可以进一步将离心泵分为三个亚型:传统泵,罐头电机泵和磁力驱动泵。
  • 一旦确定了设备类和类型(或亚型),可以为每个最低级别设备类型开发通用设备策略。对于通用设备策略,除故障分配和效果外,还需要设备策略框架中的所有信息。在此步骤中,重要的是包括尽可能多的功能故障和/或尽可能地产生以制造模板将军。这将节省将通用模板应用于特定系统时的时间。
  • 只需将所有必需的组件级模板添加在一起,可以创建特定的系统级别设备策略。例如,二氧化碳压缩机(离心机)系统设备策略要求以下通用模板完全开发:压缩机,电机,联轴器,泵,冷却器,控制阀等。
  • 对于基于通用组件模板的特定设备策略,需要指定以下信息:
    • 从通用模板中去除不适用于特定设备的功能、功能故障和/或原因;
    • 基于历史数据或已知的操作条件,建立所有适用失败原因的故障分布;
    • 为所有适用的故障原因分配适当的效果信息;这可能包括运营,安全和环境,并应考虑在生产损失和潜在的环境,健康和安全(EHS)风险方面对系统对系统的具体影响;
    • 取消不适用于特定设备的PM/PdM任务;
    • 可以将跨不同组件的任务分组在一起,以进一步简化优化过程。

使用提议的模块化方法的好处包括:

  • 储蓄很大对于一个将在20个不同系统中使用的通用设备策略模板,如果一个通用模块被复制20次,那么开发所有20个模块的总时间将大大减少。
  • 信息共享:当某个组件被添加到系统中时,资源信息(如人工、工具、备件等)会自动添加到系统资源中,供系统中的其他组件共享。
  • 简单修改:当系统中有一个组件更新时,可以通过替换组件模板,方便地更新相应的设备策略。
  • 独立性:系统中的所有块都彼此平行,没有互连。添加新块或删除现有块不会影响系统的结构。
  • 更好地利用资源:最知识渊博的个人对某种类型的设备的操作和维护将分配任务以制定其设备策略。

结论

高效的设备战略开发对于大规模可靠性改进项目的成功至关重要。所提出的模块化方法,辅以适当选择的以可靠性为中心的维护(RCM)软件,已被证明在实现效率、减少开发时间和最大化有限的资源利用方面是有效的。