石化過程安全與完整性管理

1、石化過程安全與設備完整性管理,黃梓友2014年9月15日,提 綱,一、石化過程安全管理1、石化過程安全現狀2、安全、安全性、危險和危險性 的相互關系3、過程安全管理基本方法4、石化過程安全管理技術5、設備本質安全內涵及策略二、設備完整性管理1、動設備完整性管理基本要素2、動設備完整性管理內容和步驟,三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對策1、基本情況2、原因分析3、對策措施四、基層設備管理者“應知應會”

2、,一、石化過程安全管理,1、石化過程安全現狀 （1）重大事故頻發(fā) （2）設備隱患多 （3）設計問題不容忽視 （4）新建裝置遺留問題多 （5）設備運行效率低 （6）檢維修管理弱化 （7）原油劣質化呈上升趨勢 （8）高負荷帶來新問題 （9）操作頻繁調整對裝置長周期運行帶來挑戰(zhàn),,

3、大連7.16,大連8.29,惠州7.12,高橋9.25,賽科9.08,,近幾年發(fā)生的五起重大火災,重大事故頻發(fā),初餾塔頂層塔盤,常壓塔頂部塔盤,常減壓裝置：長周期運行觀念不強、對硫、酸超設防值現象熟視無睹是長周期運行水平低的主要原因之一。,減一線填料,,,HCl+H2S+H2O腐蝕,,,高溫部位環(huán)烷酸腐,減底管線爆裂,,設備隱患多,待生催化劑立管磨損穿孔,催化裝置：內構件磨損、跑劑、結焦、煙機故障是長周期運行水平低的主要原因。,導軌連接

4、螺栓全部斷裂，導軌脫落。,閥板脫落，閥桿彎曲。,雙動滑閥故障,,內構件問題,,翼閥邊緣口磨損嚴重,二級旋分器襯里脫落,設備隱患多,催化裝置：在五大類裝置中非計劃停工次數最多，超過停工總數的1/3。,反應器內部結焦嚴重,煙機轉子葉片斷裂,,結焦煙機故障,,反應器提升管底部基本堵死,煙機轉子損壞,設備隱患多,加氫裂化裝置：高壓空冷、高壓換熱器等設備腐蝕泄漏、催化劑更換與檢修周期不同步是長周期運行水平低的主要原因。,加熱爐管爆裂照片,空冷襯

5、管腐蝕,燕山中壓加氫裂化,加氫裂化火災,高壓換熱器內漏,,設備隱患多,某企業(yè)集團煉油板塊壓縮機故障情況,設備隱患多,某企業(yè)集團在線監(jiān)測壓縮機故障情況,遠程在線監(jiān)測機組422臺(離心機組322臺，往復機組100臺)，2007年至2012年6月發(fā)現機組報警654臺次，故障報警率31%。,設備隱患多,樓脆脆,設計問題不容忽視,設計方案論證不足,,設計不合理,,細節(jié)決定成敗,,設計細節(jié)考慮不周,,新建裝置遺留問題多,觀念錯誤,汲取鐵道部教訓，不

6、得壓減工期,,建設質量先天不足,,承包商多層分包,監(jiān)理流于形式,,,搶工期,甩項中交,倒推工期,加氫裂化管道裂紋,新建裝置遺留問題多,,高壓閥門焊接質量差,加氫裂化高壓空冷,石墨增強墊片制造質量差,“低價者中標，價低質劣”仍是企業(yè)普遍現象，導致設備質量難以保證。,,,,安裝制造質量問題,催化再生器襯里脫落,裝置泵設備運行效率統(tǒng)計,設備運行效率低,往復壓縮機組運行負荷偏離設計工況,,,某石化煉油分部6000V壓縮機效率測算數據,設備運行效

7、率低,檢維修管理弱化,,,,,如何能夠實現四年一修？,,,,,檢修計劃漏項,,,,檢修網絡不合理,,,檢修準備工作不充分,,,,隱蔽項目檢查不到位,,,部分改制檢維修隊伍素質下降,,,,勞務工普遍，施工質量難以保證,腐蝕加劇，防腐措施不到位； 原油助采劑對二次裝置影響大；回煉油管理不精心 ；技術改造時未同步考慮。,原油劣質化呈上升趨勢,制氫中變器,填料,腐蝕問題日趨嚴重,原油品種過多，品種不固定； 原油評價不及時

8、； 主要考慮原油價格，超過設防 值，對裝置設備影響考慮少。,原油有效管理不到位,對劣質化原料措施不力,,,高負荷,高負荷運行帶來新的問題,操作調整頻繁對裝置長周期運行帶來挑戰(zhàn),畝產萬斤,把企業(yè)當實驗田,頻繁調整不優(yōu)化,常在河邊走哪有不濕鞋,卡邊操作,,拼設備，弓太滿容易斷,,,,,,,,硫超設防值,失修,目標：四年已運行二年,停車改造,失修,,酸超設防值,超負荷,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,大修15天,,,,,,,頻繁調整操

9、作,裝備水平：招標采購的設備錦湖輪胎、 選用豐田汽車的剎車片（采購 成本低，維護成本高） 設計人員：山寨設計師（創(chuàng)新不足）,,,,,,,國外石化重大事故原因統(tǒng)計,,國外石油化工企業(yè)近30年100起特大型火災爆炸事故（每起事故損失超過1000萬美元）,,,,,,,中國石化重大事故原因統(tǒng)計,,中石化近40年204起火災爆炸事故 （每起損失超過1

10、00萬元）,,,,,,,事故原因對比,國外石油化工企業(yè)：閥門管線泄漏占比例最大(35%)，其次是設備故障；消防措施不力，100起事故中12起為消防水泵無法啟動；人為因素（操作失誤〕占有事故原因的15.6％.中石化：人為因素占有事故原因的65％，這是一個相當大的比重。,,,,,,,過程安全(Process Safety)是指可避免任何處理、使用、制造及儲存危險性化學物質工藝過程所產生重大意外事故的操作方式，須考慮技術、物料、人員

11、與設備等動態(tài)因素，其核心是一個石油化工過程得以安全操作和維護，并長期維持其安全性。 過程安全管理的目的是預防危險化學品（或能量）的意外泄漏，特別是防止它們泄漏到員工或其他人員活動區(qū)域，使相關人員遭受傷害。 過程安全管理的主要對象是處理、使用、加工或儲存危險化學品的工廠或設施。它強調運用系統(tǒng)的管理手段，識別、理解、消除和控制工藝危害，在設計上確保工藝系統(tǒng)具備可以接受的安全性，并使工藝設備、設施在建成后按照設計意圖安全地運轉

12、。,一、石化過程安全管理2、過程安全管理的主要目的和對象,2、安全、安全性、危險和危險性的相互關系（1）安全 安全是指一切與生產與生活領域當中，都不發(fā)生人身傷害、物質損失以及生態(tài)環(huán)境破壞的狀況。美國哈佛大學勞倫斯教授將安全定義為：被判斷為不超過允許極限的危險性，也就是損害概率在允許范圍內的通用術語。（2）安全性 安全性是指確保安全的程度，是衡量系統(tǒng)安全程度的客觀量。（3）危險 是指在生產活動過程中，可能對人、物或者環(huán)

13、境造成潛在傷害或破壞的可能性。（4）危險性 是指產生某種危險事件或發(fā)生事故的可能性或者概率。（5）安全性和危險性之間的相互關系：假定系統(tǒng)的安全性為S，危險性為D，則有S =1-D。顯然，D越小，S就越大；反之亦然。若在一定程度上削減了危險因素，就等于創(chuàng)造了安全。,一、石化過程安全管理,安全性,危險,安全,危險性,危險與安全的關系,安全、危險、安全性、危險性的相互的關系,過程安全(Process Safety)是指可避免任何處理、使用

14、、制造及儲存危險性化學物質工藝過程所產生重大意外事故的操作方式，須考慮技術、物料、人員與設備等動態(tài)因素，其核心是一個石油化工過程得以安全操作和維護，并長期維持其安全性。 過程安全管理的目的是預防危險化學品（或能量）的意外泄漏，特別是防止它們泄漏到員工或其他人員活動區(qū)域，使相關人員遭受傷害。 過程安全管理的主要對象是處理、使用、加工或儲存危險化學品的工廠或設施。它強調運用系統(tǒng)的管理手段，識別、理解、消除和控制工藝危害，在設

15、計上確保工藝系統(tǒng)具備可以接受的安全性，并使工藝設備、設施在建成后按照設計意圖安全地運轉。,一、石化過程安全管理3、過程安全管理基本方法,一、石化過程安全管理,3、過程安全管理的基本方法 過程安全管理是利用管理的原則和系統(tǒng)的方法，來辨識、掌握和控制化工過程的危害，確保設備和人員的安全。對一個復雜的石化過程而言，涉及到化學品安全、工藝安全、設備安全和作業(yè)環(huán)境安全多個方面，要防止因單一的失誤演變成重大災難事故，

16、就必須從過程控制、人員操控、安全設施、應急響應等多方面構筑安全防護體系—— 即建立完備的“保護層”(Layers of Protection)。,一、石化過程安全管理,3、過程安全管理的基本方法 過程安全工作的重點就是通過技術、設施及員工建立完備的“保護層”，并維持其完整性和有效性。 技術— —首先要考慮的是只要可行就必須選擇危害性最小或本質安全的技術，并從技術上保證設備本體的安全。 設施——硬件上的安全考慮

17、應包括：安全控制系統(tǒng)、安全泄放系統(tǒng)、安全隔離系統(tǒng)、備用電力供應等。 員工——最后的保護措施是員工適當的訓練，提高應對緊急情況的能力。,一、石化過程安全管理,3、過程安全管理的基本方法 石化過程安全管理堅持“預防為主”的原則。它包含兩個層面內容：管理層面和技術層面。 在管理層面上，主要是過程安全管理的法規(guī)、標準和行業(yè)指南； 在技術層面上，主要是實現過程安全管理目標的一些技術保證措施

18、，如危險與可操作性分析 (HAZOP分析)、保護層分析技術、異常工況管理技術和設備完整性管理技術等。,一、石化過程安全管理,3、過程安全基本方法 三級預防對策一級預防－事故原因預防，“防發(fā)生”針對故障和事故原因采取的根本性預防措施，設計本質可靠。二級預防－“三早”預防，即早期發(fā)現、早期診斷、早期整治。三級預防－對已發(fā)生的某些故障采取及時有效的措施，防止故障發(fā)展和擴大。,一、石化過程安全管理,4、過程安

19、全管理技術1)危險性與可操作性分析(HAZOP分析) 在現代科學技術發(fā)展的今天，發(fā)現問題比解決問題更重要。違規(guī)操作、人為失誤固然是造成事故的重要原因。但是，對于危險化學品生產，假如能夠事先對工藝過程和裝置設備的運行操作進行分析，找出可能存在的危險，并對存在的危險采取相應的措施（如修改設計、增加安全設施等），就會大大的提高系統(tǒng)或工藝過程的安全性。因此，對危險化學品生產進行危險性分析，認知事故發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和如何防范人的失誤

20、十分重要.,一、石化過程安全管理,4、過程安全管理技術1)危險性與可操作性分析 HAZOP分析 是一種用于辨識設計缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結構化分析方法，其本質就是通過系列的會議對工藝圖紙和操作規(guī)程進行分析。在這個過程中，由各專業(yè)人員組成的分析組按規(guī)定的方式系統(tǒng)地研究每一個單元（即分析節(jié)點），分析偏離設計工藝條件的偏差所導致的危險和可操作性問題。,（1）HAZOP分析方法的內容和程序,一、石化過程安全管理,4、過程安

21、全管理技術1）危險性與可操作性分析（2）HAZOP事故防范措施有利于減少偏離發(fā)生頻率或減緩不利后果的設施（措施）。所謂偏離，是指與正常狀態(tài)的差距，如工藝操作系統(tǒng)的偏離主要包括量的偏離（流流速、流量、流向、液位等），化學狀態(tài)的偏離（污染或存在雜質、濃度等）和物理狀態(tài)的偏離（壓力、溫度、外形尺寸等） HAZOP的目的是考慮如何有效地設置安全防護措施，以便采用最有效的方法防止主要潛在危險的發(fā)生。 安全措施主要有5種形式

22、如下:,一、石化過程安全管理,4、 過程安全管理技術1）危險性與可操作性分析（2）HAZOP事故防范措施A.識別偏離的設施 包括檢測儀表、報警儀表、操作工的察覺等，檢測儀表有壓力、溫度、流量、液位和成分檢測傳感器，煙氣檢測，毒物（氣、液）檢測，形變檢測，火災檢測、監(jiān)視器、管理監(jiān)視系統(tǒng)等；B.補償偏離的設施 例如自動控制系統(tǒng)通過減少進料防止液位溢出，通常是過程控制的一部分，例如DCS系統(tǒng)、PLC控制器、控制閥等

23、；,一、石化過程安全管理,4、過程安全管理技術（2）HAZOP事故防范措施 C. 防止偏離發(fā)生的設施 例如用惰性氣體復蓋法存儲可燃物料、噴水降溫設施、化學阻斷器、機械阻斷閥等；D. 防止偏離進一步擴大的設施 例如采用跳開或解扣作用將過程的多單元聯鎖運作，常用計算機邏輯控制、緊急停車系統(tǒng)（ESD）和故障安全控制系統(tǒng)（FSC）、機械阻斷閥、消火滅火設施、圍堰、沙袋等； E. 將過程從危險偏離中解脫出來的設施

24、 這些設施包括壓力安全閥、爆破片、排放系統(tǒng)、排火炬系 統(tǒng)、防爆墻、泄放容器等。,一、石化過程安全管理,4、過程安全管理技術2)保護層分析技術 對一個復雜的石化過程而言，安全管理涉及到工藝設計、安全連鎖、安全泄壓、隔離和應急響應等多個層次的安全防護體系，要防止因單一的失誤演變成重大災難，就必須從過程控制、人員操控、安全設施、應急響應等多方面對企業(yè)的 “保護層”（ Layers Of Protect

25、ion ）進行分析。保護層分析(LOPA， Layers Of Protection Analysis）是一種半定量風險分析方法，用于分析在用的保護層是否能夠有效地減輕過程危險。,一、石化過程安全管理,4、過程安全管理技術（2）保護層分析技術強調采用多重防護層(PL，layers of protection)，并分級預防，可以從根本上防止事故或減輕事故造成的損害。a.利用多種分析方法辨識系統(tǒng)中存在的或者潛在的所有危險，并分析從危險

26、逐漸演變?yōu)槭鹿实倪^程；b.確定非正常工況的風險程度，通過非正常工況發(fā)生的可能性和不利后果造成的嚴重程度綜合評定;c.分析獨立的防護層的有效性及聯合保護的效果，在各防護層中與允許的界限比較和確定，為了達到一個可允許的水平，是否需要附加減少風險的安全措施。,,,,,設計,DCS PLC,SIS、ESD,工廠緊急救援,設備事故安全保護層分析,公眾緊急疏散,,,,,,,非正常工況,事故,一、石化過程安全管理,4、 過程安全管

27、理技術 3）異常工況管理技術 石化裝置運行狀態(tài)可以分為正常、異常和緊急三種狀態(tài)。造成裝置工藝狀態(tài)異常的原因很多，可能是設備老化，也可能由于工藝上游的物料波動，可能是由于操作員誤操作，也有可能是傳感器漂移等原因。如果對異常事件發(fā)現不及時或處理不當，輕則引起系統(tǒng)的波動影響生產過程的平穩(wěn)運行，重則導致安全事故。 當裝置設備受到嚴重擾動時，由于超過了設計限度，控制系統(tǒng)已經無法應付這種工況，設備迅速地進入一種異

28、常操作狀態(tài)。此時操作人員的介入是十分必要的。人工干預應使裝置設備恢復正常狀態(tài)或進入一種安全狀態(tài)。,一、石化過程安全管理,4、 過程安全管理技術 3）異常工況管理技術 異常工況下，在操作人員執(zhí)行故障的識別、診斷、評估和調整步驟中，出現了延遲或判斷失誤，會很快擴大事態(tài)并突發(fā)災難性事故，此種狀態(tài)稱為事故工況。此種狀態(tài)，操作人員的主要目標是按照預先演習過的應急預案和應急程序，將事故損害的程度降低到最小程度。 異常工況

29、管理技術是集自動檢測、推理、預測和指導為一體的計算機軟件系統(tǒng)。,異常工況管理,異常工況管理,石油化工過程內部或外部的擾動或一系列的擾動，導致正常操作狀態(tài)發(fā)生的偏離，生產過程進入一種非正常操作的狀態(tài)。,研究異常工況的原因，創(chuàng)造針對這一問題的技術,,,裝置系統(tǒng),一、石化過程安全管理,4、過程安全管理技術4）設備完整性管理設備完整性(Mechanical integrity,MI)-------是指設備從設計、制造、安裝起一直到其使用

30、壽命終止的整個生命周期內，始終保持設備處于可滿足其特定服務功能的狀態(tài)，是在正常運行情況下設備應有的機能狀態(tài)，它在物理上、功能上是完整的，在運行的安全性、可靠性方面始終是受控的。設備完整性管理（ Mechanical integrity management，MI）-----是指采取技術改進措施和規(guī)范設備管理相結合的方式來保證設備運行狀態(tài)的完好性。設備完整性管理是一個完善、系統(tǒng)的管理過程，以保證設備完整性為首要任務，用整體

31、優(yōu)化、均衡的方式管理設備整個生命周期，實現設備運行本質安全和節(jié)約設備維持成本并可持續(xù)發(fā)展。,4、過程安全管理技術4）設備完整性管理設備完整性管理主要特點（1）強調設備管理體系的整體有效 確保一個工廠或一套裝置的完整性；單個資產的完整性要求與其在工廠、裝置中的重要程度有關；制定有針對性的工廠、裝置、設備完整性要求。（2）設備健康情況是動態(tài)的 必須建立覆蓋整個設備生命周期每一階段、持續(xù)改善設備健康的機制。（3）工

32、作必須遵從標準 建立企業(yè)標準化的、完整的業(yè)務流程和作業(yè)文件，并要求員工依照標準執(zhí)行。（4）各個業(yè)務、作業(yè)要定期審核 業(yè)務、作業(yè)過程要配置品質保證環(huán)節(jié)，或實施品質保證作業(yè)，確保每一項業(yè)務和作業(yè)的品質。,一、石化過程安全管理,一、石化過程安全管理,4、 過程安全管理技術4）設備完整性管理設備完整性管理主要特點（5）“預防”重于“治療” 實行設備定期檢查，預知設備運行狀況；強化設備異常狀態(tài)的管理與處置；關鍵設備必須開展預

33、防性維護；依據設備運行狀況執(zhí)行適當的預防性維護。（6）實行RBM,RBC 通過RBM,RBC延長裝置設備檢修周期，縮短檢修時間，提高檢修質量，增強裝置設備整體可靠性。（7）管理體系完善 設備完整性管理體系與HSE、ISO9001、ISO14000等管理體系相融合，完善企業(yè)的管理體系。,一、石化過程安全管理,4、過程安全管理技術4）設備完整性管理 設備完整性管理程序,設備完整性管理體系,RBI,,改進,審核,

34、計劃與準備,執(zhí)行,SIL,RCM,目標與策略,,,,,,,,“無危則安，無損則全”風險 = 可能性 × 危害后果 所謂本質安全應是既無危害又無損失，即是危險演變成事故的可能性 為0，或者可能造成的危害后果為0，則風險為0。 本質安全型設備指是從設計、建造階段就杜絕了發(fā)生危險的可能因素。 本質安全的化工過程，是依靠化學和物理學的準則來預防事故，而不 是僅依靠控制系統(tǒng)、互鎖、冗長而特

35、殊的操作程序來預防事故。,本質安全研討會,,一、石化過程安全管理,5、設備本質安全1） 何謂本質安全？,5、設備的本質安全2）本質安全設備的內涵 一般情況下，過程安全依賴于多層保護。第一層保護是過程設計特征。接下來的保護層次包括控制系統(tǒng)、聯鎖、報警、安全切斷系統(tǒng)、保護系統(tǒng)和應急反應計劃。本質安全是所有保護層次的一部分。 預防事故的最好辦法就是確保過程設計的安全性來防止事故的發(fā)生。

36、 本質安全的設備、設施應具有盡可能大的容忍操作人員的失誤和不正常的情況出現的能力。,一、石化過程安全管理,本質安全的設備、設施或技術工藝需要含有內在的能夠從根本上防止發(fā)生事故的功能： 失誤——安全功能。指即使人的操作失誤，也不會發(fā)生事故或傷害，或者說設備、設施和技術工藝本身具有自動防止人的不安全行為的功能。 故障——安全功能。指設備、設施或技術工藝發(fā)生故障或損壞時，還能暫時維持正常工作或通過自愈功能恢復正常工作

37、狀態(tài)。,本質安全研討會,,一、石化過程安全管理,6、設備本質安全2）本質安全設備、設施的內涵,3） 實現設備、設施本質安全的主要方法及策略,最小化,替代,簡化或容錯,稀釋或緩和,外加控制措施,,,本質安全方法,系統(tǒng)風險為0,本質安全，無風險,自愈機制,一、石化過程安全管理5、設備本質安全,（1）最小化 本策略要點是，減少工藝過程中（反應器、儲罐等設備、設施）危險物料的滯留量和工廠范圍內危險物料的儲存量，以降低系統(tǒng)風險

38、。具體做法： ①通過創(chuàng)新工藝技術和改變現有工藝，減少工藝系統(tǒng)中危險物料的滯留量。 ②減少設備數量和采取容積更小的設備。 ③安排合理的原料和中間產品儲存量。 ④提高工廠維護和維修水平，減少中間產品的儲存。 ⑤應用合理的工藝控制，在滿足工藝操作要求的情況下，將危險物料儲罐的液位控制在較低范圍內，也也可以減少系統(tǒng)中危險物料的滯留量。 ⑥選擇合適的儲存地點。 ⑦盡可能就地生產和消耗危險物料以減少它們的運

39、輸。,一、石化過程安全管理 5、設備本質安全,3）實現設備本質安全的主要方法及策略,（2）替代 本策略的要點是,通過使用另外一種允許使用的低危險性物質替代危險的物質，或使用過程條件不苛刻的化學反應代替過程反應劇烈的化學過程。例如: ①用熱水加熱替代熱油加熱; ②用揮發(fā)性低和閃點較高的溶劑替代易揮發(fā)和閃點低的溶劑; ③用焊接管替代法蘭連接; ④用新材料替換系統(tǒng)中與介質不相容的施工材料; ⑤在對設備.管

40、道進行清洗時,用水溶性的清洗劑替代溶劑清洗 濟.,一、石化過程安全管理5、設備的本質安全,3） 實現設備本質安全的主要方法及策略,3）稀釋或緩和 本策略的要點是,通過改善物理條件(如操作溫度,化學品濃度)或改變化學條件(如化學反應條件)使工藝過程的操作條件變得更加溫和,萬一危險物料或能量發(fā)生泄 ,可以將后果控制在較低水平。例如 : a.稀釋為較低的蒸汽壓，以減小釋放濃度； b.冷卻以降低蒸汽壓；

41、 c.采用更溫和的工藝條件,可以減輕事故的后果; d.泄漏容納,儲罐區(qū)圍堤,泵區(qū)的地面圍堰等都是典型的容納系統(tǒng)。,一、石化過程安全管理5、 設備本質安全,3）實現設備本質安全的主要方法及策略,（4）簡化/容錯 本策略要點是,在設計中充分考慮人的因素,晝剔除工藝系統(tǒng)中繁瑣的,不必要的組成部分,如使用易于維護且故障率低的設備、易于理解的控制面板和劃分易于理解和熟悉的單元等，以減少失誤和誤操作,使操作更簡單,更不容

42、易犯錯誤,而且,系統(tǒng)要有好的容錯性,即使在操作人員犯錯誤的情況下,系統(tǒng)也能保證安全.例如 : ①整齊布置管道并清楚標識,便于操作人員辨識.②控制盤上按鈕的排列和標識容易辨認.,一、石化過程安全管理5、設備本質安全,3）實現設備本質安全的主要方法及策略,（5）外加控制措施 本策略要點是,通過采用設計、建造以外的管理、技術、維修等方法，對設備、設施進行有效管控，保證設備設施安全性來防止事故的發(fā)生。例如: ①建立健全企

43、業(yè)組織機構,管理體系和規(guī)章制度,采取措施提高員工在管理,操作和維護方面的素質和技能; ②組織開展設備完整性管理; ③積極推行預防性維修.,一、石化過程安全管理5、 設備本質安全,3） 實現設備本質安全的主要方法及策略,（6）自愈機制 近些年來正在發(fā)展的新興學科——設備自愈理論 (Engineering Self-recoveries) 本策略要點是:運用自愈理論,在裝備系統(tǒng)運行中實時監(jiān)測分析可能產生故障的條件及早

44、期故障征兆，采用診斷預測、智能決策和主動控制方法使裝備系統(tǒng)不具備產生故障的條件或自行將故障消除在萌芽中，或在故障未形成的階段，就發(fā)現它，截獲它，使它消滅于無形。,一、石化過程安全管理5、設備本質安全,3）實現設備本質安全的主要方法及策略,,透平壓縮機軸位移故障自愈調控,,,自愈力,,自愈力,,自愈力,,自愈力,,自愈力,,比較|判定,,,數據融合,,多參數系統(tǒng)辨識,,,機械復雜系統(tǒng),自適應調節(jié)機構,漏磁檢測及消磁系統(tǒng),軸承自修

45、復系統(tǒng),防喘振自動控制系統(tǒng),軸位移自愈調控系統(tǒng),自動沖洗系統(tǒng),軸系自動平衡系統(tǒng),油膜渦動調節(jié)系統(tǒng),,,,,,,系統(tǒng)輸入,系統(tǒng)輸出,,,已知擾動,未知擾動,,,,,,數據處理系統(tǒng),故障預測參考模型,,數據挖掘,DCS/PLC控制系統(tǒng),功率－電流－效率 自動沖洗參考模型,鐵譜－瓦溫－振動 軸承損傷參考模型,轉速－油壓－振動 油膜渦動參

46、考模型,振動－相位－質量 自動平衡參考模型,壓力－流量－溫度 喘振參考模型,負荷－壓差－瓦溫－軸位移 自愈參考模型,燃氣輪機,工業(yè)汽輪機,軸流壓縮機,離心壓縮機,電機,ESD系統(tǒng),,工況、狀態(tài)參數實時檢測系統(tǒng),,,,設備系統(tǒng)故障自愈調控工程應用模式,一、石化過程安全管理 5、設備的本質安全4） 設備本質化安全的十五項基本原則,

47、過程設備本質安全化就是利用技術手段消除或控制風險，防止引發(fā)事故，從而不產生傷害，不造成損失，即將風險演變成事故的可能性降為0，或者是將可能造成的危害后果降為0。 防設備事故于未然，實現本質安全化是一個復雜的系統(tǒng)工程，應該從工程的研發(fā)、設計、建造、運行、維修直至報廢和再制造的全過程遵循如下原則：,原則1 設計者應當保證用于生產的以及作為產品的材料和能源，其固有的危險性越小越好，并應確保在可能最苛刻工作條件下（含自然災害）不喪失其功

48、能。原則2 在設計階段和在進行必要的改進時要進行危險和可操作性分析，指導設計、改進及生產運行。原則3 采用防誤操作的措施（連鎖、聯動、程序控制等）實現系統(tǒng)的內在結構上具有不易發(fā)生事故，且能承受人為操作失誤的功能。,一、石化過程安全管理 5、設備的本質安全4） 設備本質化安全的十五項基本原則,一、石化過程安全管理5、設備的本質安全,4）設備本質化安全的十五項基本原則原則4 在制造過程中要確保工藝穩(wěn)定

49、、驗證充分、更改審慎、逐級把關、問題歸零。原則5 通過監(jiān)測檢測和診斷預測，做到故障的“三早”預防，即早期發(fā)現、早期診斷、早期整治。原則6 裝置設備系統(tǒng)在運行中盡可能具有自愈功能和自修復功能。原則7 對可能導致設備事故發(fā)生的故障采取及時有效的措施（緊急停車、卸壓等），防止故障發(fā)展和擴大。,一、石化過程安全管理5、設備的本質安全,4）設備本質化安全的十五項基本原則原則8 避免故障的產生比其產生之后再診斷和消除好得多，避免事故的發(fā)

50、生比其發(fā)生后再搶險和應急救援好得多。原則9 通過系統(tǒng)診斷查出或預測出故障根源，首先對其采取措施，使其不具備產生故障的條件。原則10 應用事故原因、失效分析和故障診斷的知識指導設計和改進。原則11 應用風險分析的方法指導設計和運行中的監(jiān)測、檢測和維修。,一、石化過程安全管理5、設備的本質安全,4）設備本質化安全的十五項基本原則原則12 開展以可靠性為基礎的動態(tài)風險評價，進行監(jiān)控和監(jiān)管。原則13 大系統(tǒng)的安全保護局部與整體應統(tǒng)

51、籌兼顧，不能為子系統(tǒng)安全而不顧大系統(tǒng)的安危。原則14 過程制造的中間體如具有較大危險性，應避免或盡可能減少中間儲備，盡快轉化成危險性小的產品或中間體。原則15 安全性和可靠性不再是系統(tǒng)的“額外特性”，而被視為基本屬性。,二、動設備完整性管理,二、轉動設備完整性管理,1、 動設備完整性管理基本要素 開展動設備完整性管理需要結合先進的技術和管理,包括在線或離線監(jiān)測和故障技術、風險評估技術、可靠性維修技術、工藝安全分析等措施

52、，至少包括以下基本要素：（1）編制書面程序并加以落實，確保設備持續(xù)的機械完整性；（2）開展相關培訓，需要對從事設備管理、操作、維護、維修的員工進行培訓，培訓內容至少應包括工藝系統(tǒng)的概述、工藝系統(tǒng)在的危害和相關作業(yè)程序；（3）檢驗和測試 檢驗和測試是確保設備完整性的重要途徑，應做到以下幾點： ①所有轉動設備都應進行檢驗和測試；②按照普遍認可的良好的工程實踐經驗編制檢驗和測試程序；,1、 動設備完整性管理基本要素（3）檢驗和測

53、試 ③ 檢驗和測試程頻率要符合制造商的建議和良好的工程實踐經驗，必要時需要結合使用者、測試者的經驗增加檢驗和測試頻率； ④ 應以文件形式保存所有設備的檢驗或測試記錄，包括檢驗或測試日期、負責執(zhí)行檢驗或測試的人員姓名、設備編號或其他可以識別設備的描述、對檢驗或測試過程的描述、檢驗或測試結果。（４）設備缺陷　　對存在不可接受缺陷的設備，在繼續(xù)使用前，必須進行修復或及時采取其他安全措施。（５）質量保證 在購置和安裝新

54、設備時，應確保設備滿足工藝要求，并通過適當的檢查和檢驗，保證按設計和制造商提供的技術說明正確安裝。 同時，還應確保使用的維修材料、備品備件以及設備符合工藝要求。,二、轉動設備完整性管理,二、轉動設備完整性管理,,,,,,,,,準備階段,,,開展設備普查,進行風險分析,制定方案和監(jiān)控措施,總結提高、不斷優(yōu)化、持續(xù)改進,進行入下一個循環(huán),動設備完整性管理的程序,二、轉動設備完整性管理,2、動設備完整性管理的程序和方法(1)預準備

55、階段本階段工作的主要內容有：①建立動設備臺賬、檔案，包括設備結構圖、制造和出廠檢試驗資料、運行和監(jiān)測記錄、檢維修記錄、安裝和試車記錄、設備的原始設計技術參數、轉子動平衡記錄、應急處理計劃、事故報告、技術評價報告、操作規(guī)程及相應標準等。②了解每臺設備在裝置所處的地位和作用，摸清其運行規(guī)律、歷史記錄、可能的失效部位、故障類型及后果等。分別對每臺設備進行初步分析、評價，按設備結構特點、重要性、危險性程度等綜合因素將設備進行分類，如；A、

56、B、C類。③編制動設備完整性管理方案及實施計劃。,二、轉動設備完整性管理,2、 動設備完整性管理的程序和方法(2)設備普查階段本階段工作的主要內容是：①按離心壓縮機、往復壓縮機、離心泵、螺桿泵等不同結構特點的動設備分類編制設備普查表，明確各類設備普查內容、方法、標準等；②按計劃開展設備普查，將結果錄入設備普查表中；③對普查結果進行匯總、整理和初步分析，對存在異常、超標或偏離正常值的設備，必要時進行再確認。,（3）進行風險

57、分析 本階段工作的主要內容是： ①對普查結果進行定性和定量分析、評估，對需要優(yōu)先評價的設備，采用在線或離線監(jiān)測與故障診斷技術、可靠性分析技術、風險分析技術等綜合技術進行完整性評價；②根據完整性評價結果，對不同設備的風險指標和不同失效原因的風險指標進行比較，確定需要優(yōu)先關注的設備和需要優(yōu)先預防的失效原因，列出重點監(jiān)控設備清單或對設備分級進行修改。,二、轉動設備完整性管理,2、 動設備完整性管理的程序和方法,（4）制定維修

58、方案和監(jiān)控措施本階段工作的主要內容是： ①根據完整性評價結果，對列入重點監(jiān)控清單的設備和高風險的關鍵設備制定維修、改造、更新或監(jiān)控運行方案。 通過設備維修、改造、更新、運行工況調整和監(jiān)控運行等措施來消除或減緩設備運行中發(fā)現的故障或安全隱患，提高其安全性，是對完整性評價的響應。 ②根據維修標準、維修數量和預防措施的有效性來確定再評價周期，基本原則是：經過本次維修后的到下個周期的完整性評價期間不會出現高風險的故障或危害。,二

59、、轉動設備完整性管理,2、動設備完整性管理的程序和方法,二、轉動設備完整性管理,(5)總結提高、不斷優(yōu)化、持續(xù)改進①在進行了完整性評價后，有關設備狀態(tài)信息得到完善和更新，應將這些信息保存下來。②在設備運行過程中，應不斷收集操作、維護和其它信息，擴充和完善歷史數據庫。③形成完整性管理方案，包括完整性管理制度、程序和評價方案、變更方案、優(yōu)化完整性質量控制和應急方案等。（6）進入下一個循環(huán)階段,2、 動設備完整性管理的程序和方

60、法,三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對策,主要內容,基本情況原因分析應對措施,1、 基本情況,1） 總體概況,(1)高溫油泵是指介質溫度大于燃點的離心油泵，調查了31家煉油板塊企業(yè)共有1966臺高溫油泵。,1966,1077,960,9,200018001600140012001000 800 600 400 200,0,總臺數 2009年故障 2010年故障

61、 停工次數,(2)泵生產廠家分布 1966臺高溫油泵生產廠共有177家,廠家 沈陽 溫州 沈陽 蘇爾壽 深藍 大連耐酸 進口 其他89家廠家 水泵廠 嘉利特 格瑞德 泵業(yè) 水泵廠,臺數 433 334 256

62、 177 137 137 162 330,,,6家占總合數的75% 進口占8% 其他占17%,1、 基本情況 1） 總體概況,(3)機械密封生產廠家分布,四家產品占98%,丹東克隆 65%,西安永華 14%,四川日機 12%,,,其他 2%,,,蘭州賽格 7%,丹東東升丹東凱銘丹東一正丹東賽林丹

63、東波紋管四川華山成都一通風 城沈陽皮拉合肥通用上海樂和進口密封華陽密封,占2%,,,,1、 基本情況,1） 總體概況,(4)高溫油泵的故障原因分布圖,泵故障：密封泄漏占第一位 振動過大占第二位,泵故障主要原因：1、密封輔助系統(tǒng)故障23%2、維修質量差22%3、操作波動頻率20%4、備件質量差13%,,,其他，215， 11%,,,設計缺陷， 127, 7%,,選

64、型不當， 73, 4%,操作波動，380, 20%,維修質量，419, 22%,備件質量250, 13%,密封輔助，464, 23%,4.1基本情況,1） 總體概況,2） 近期事故情況,近年來高溫油泵密封泄漏著火事故時有發(fā)生，2008至2010年三年內,僅某大型石化集團系統(tǒng)內的企業(yè)就發(fā)生了七起，給裝置安全運行及生產任務的完成帶來了嚴重影響。,高溫油泵密封泄漏著火事故次數,,,,,,,,,6543210,,

65、,,,,,,,,,,,2008年 2009年 2010年,1,1,1、基本情況,5,(1)某企業(yè):廣州800萬噸/年常減壓裝置減三線泵P2117/A,2010年3月18日運行中著火著火5小時11分鐘非計劃停工15天,泵由沈陽水泵廠制造，密封由丹東克隆生產,4.1 基本情況,2） 近期事故情況,(2)某企業(yè)：上海600萬噸/年常減壓裝置減底P104/C,2010年7月25日

66、運行中著火著火時間15分鐘。 切斷進料2小時,1、 基本情況,2） 近期事故情況,(3)某企業(yè)：茂名加氫裂化裝置脫丁烷塔底泵P104B,2010年8月5日切泵過程中著火著火時間16分鐘非計劃停工7天,1、 基本情況,2） 近期事故情況,(4)某企業(yè)：天津1000萬噸/年常減壓裝置減三線泵P2117A,2010年10月9日切泵過程中著火著火20分鐘切斷進料13小時,1、基本情況,2） 近期事故情況,(4)某

67、企業(yè)：天津1000萬噸/年常減壓裝置減三線泵P203B,著火后，梯子通道被火封住，操作人員從P203B泵入口閥操作平臺西側翻過護欄跳到地面。,1、 基本情況,2） 近期事故情況,(5)某企業(yè)：揚子450萬噸/年常減壓裝置常壓塔底泵P2115B,2010年11月6日運行過程中著火著火時間50分鐘非計劃停工10天,1、 基本情況,2） 近期事故情況,(6)某企業(yè)：武漢2#常減壓裝置減二線泵 P1015/B,2008年12月24日

68、運行過程中著火著火時間28分鐘非計劃停工36小時,24日10:00-13:30流量波動較大,1、基本情況,2） 近期事故情況,(7)某企業(yè)：武漢2#焦化輻射進料泵P2012/1,2009年3月6日運行過程中著火著火時間45分鐘。非計劃停工2.56天,該泵是德國魯爾公司生產，密封是德國博格曼生產,1、基本情況,2） 近期事故情況,三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對措策,主要內容,基本情況原因分析應對措施,2、 原因分析,1