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浅议油田企业重资产设备的改造工作要点

2016-11-30何飞虎黄海燕

中国设备工程 2016年4期
关键词:隐性谐波磨损

何飞虎 雒 安 黄海燕

(长庆油田分公司第十采油厂,甘肃 庆阳 745100)

浅议油田企业重资产设备的改造工作要点

何飞虎 雒 安 黄海燕

(长庆油田分公司第十采油厂,甘肃 庆阳 745100)

从油田设备寿命周期、故障检测和磨损补偿3个角度来阐述油田企业设备改造工作中的注意要点。

油田设备;寿命周期;故障检测;磨损补偿

油田企业重资产设备与企业本身的寿命周期保持高度正相关,而设备经过长时间运行使用会导致磨损,影响生产质量,因此需要通过设备改造使设备部分恢复功能。为保证设备改造的同时降低对企业运营效益的影响,在改造环节应该保证高效率、高效能。

一、油田设备寿命周期

设备工作寿命主要是指其从投入生产使用到报废或改造更新的期限。本文采用“设备寿命周期曲线”来表示设备故障情况,具体如图1所示。

图1 设备寿命周期曲线

1.初始故障期

初期故障的产生主要原因如下。

(1)设计缺陷:无明确的设计规范、没有考虑油田企业资产组合,导致设备和资产集合的细节设计粗糙,或者因为成本上的原因,没有考虑最优化的设计方案。

(2)生产安装缺陷:设备的生产与设计不符,采购劣等材料,由于生产人员的能力素质和生产工具的原因,使得设备零件的制造、安装、调试不良等。

(3)运行缺陷:油田企业的生产运行人员没有按照相关作业指导书对设备进行操作等。

(4)维护缺陷:没有对油田企业的设备进行相关维护规程、方案的编制,没有明确规定设备维护周期、指定责任人等。

2.突发故障期

油田设备在初始故障期发生的故障排除后,设备在正常运行期间其组件之间的磨合与调整使得设备各部分之间的运转趋于稳定,设备整体的运行成效和生产效率达到最大化。根据设备运行规程和维护管理标准,设备负责人需对设备进行日常检查和周期性的保养,充分发挥设备维护的价值。在这个阶段,设备负责人对设备的操作或者保养技能水平应该是达标的。如果设备发生故障,则属于突发性质的故障,油田设备的可靠性设计价值,在这个阶段得到最大程度的体现。

3.退质故障期

油田设备经过一段时间的运行,其各部分组件积累了一定程度的磨损、污染和劣化,此时油田设备的性能退化,达到了退质故障期。在这个阶段,即使加大对油田设备的维护保养,设备的生产效率仍继续衰退,直接表现为产品质量降低、产品品质不均,因此需要对油田设备进行退役报废处理。通过综合各种故障绘出全部故障率曲线,如图2所示。

一般来说,初始故障期处于该设备生产厂家的保质期内,设备生产厂家会根据甲方的要求参与到油田设备的现场安装和现场调试,即使发生故障也会由生产厂家解决或者更换设备。设备经过一定时间的保质期后,性能会逐步趋于平稳,到达突发故障期。突发故障期是时间跨度最长的阶段,通过人员培训、设备磨合、安全运行,定期检查、维护、保养等措施可保证油田设备维持10多年的稳定运行。最后,随着设备零部件的物理损耗和化学损耗,油田设备逐渐进入了退质故障期。退质故障期曲线如图3所示。

图2 设备全部故障率曲线

图3 退质故障期曲线

从图3分析可知,在油田设备的交付阶段,设备寿命周期由T0开始计算,当设备故障时,可由设备生产厂家迅速消除缺陷,设备也可以很快地进入“突发故障期”,此阶段设备各项状态参数平稳,即使出现突发性故障也不会对油田生产造成致命影响,设备能够一直安全运行至寿命周期末尾Tx。另一方面,若在“突发故障期”没有对设备进行全面的点检保养,该设备的寿命周期会大大缩短至如T2。进一步看,若在“突发故障期”不仅没有进行全面的点检保养,甚至只是在设备故障时进行被动消缺,则该设备的寿命周期会缩短至T1。

二、油田设备故障检测

为在油田设备发生故障时快速消除故障,尽快恢复设备的有效生产,需要加强设备故障检测工作,同时,在油田企业内全面宣贯风险控制理念,提升设备负责人的故障检测技能水平。针对已经发生故障的油田设备,具体的故障检测方法有清扫、手触的感觉;表面的涂布状态;机械的刺激;利用专用检测设备。

有源滤波器是一种兼有动态抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置,主要由谐波信号的检测和补偿两部分组成,通过对电网中的谐波进行采样分析,可控制功率逆变器产生与之成分相等、方向相反的谐波电流注入电网从而对它能够对频率和幅值都发生变化的谐波和无功进行补偿,具有更好的补偿特性。有源滤波器可以并联在变电所0.4kV侧母线处,实现谐波与无功的综合治理作用。

设备故障的风险控制主要是在设备使用前、实际运转中和点检3个阶段做好故障风险控制工作。主要内容如表1所示。

表1 油田设备故障风险控制的主要措施

三、油田设备磨损补偿

1.油田设备显性磨损

显性磨损可理解为油田设备的零部件由于长期运行造成的尺寸、形状变化。

确定油田设备显性磨损的程度可用下式进行计算:

式中:

αp——设备显性磨损的程度;

R——设备的修理费用;

K1——设备磨损时该设备的再生产价值。

隐性磨损可以理解为经济性磨损造成的贬值。油田设备的隐性磨损可分为以下两种形式。

(1)第一种隐性磨损。

也被称为经济性隐性磨损,是由于相同结构设备重置价值的降低而带来的原有设备价值的贬值。

(2)第二种隐性磨损。

即技术性隐性磨损,是指由于不断出现性能更完善、效率更高的设备而使原有设备在技术上显得陈旧和落后所产生的隐性磨损。在实际生产中,隐性磨损表现为设备原始价值的降低,故通常用价值损失来度量设备隐性磨损的程度,其指标可用下式表示:

式中:

αj——指设备隐性磨损程度即隐性磨损系数;

K0——设备的原始价值即购置时的价值;

K1——确定设备隐性磨损时该设备的再生产价值,即重置价值。

Engineering

工程

油田设备遭受隐性磨损以后,应当进行磨损补偿。设备磨损形式不同,补偿的方式也不一样。常见的补偿方式如表2所示。

表2 油田设备的磨损补偿

四、结语

广大油田企业工作者应该清楚的认识到,油田设备的改造是一项系统工程,不仅要充分了解设备的寿命周期,还要通晓设备故障的诊断方法和预防对策;不仅需要从技术层面保障设备改造的顺利进行,还要从经济层面考虑设备改造对油田企业的效益影响。因此在油田企业的设备管理工作中,应该健全管理制度、梳理工作流程、优化资源配置、夯实基础管理。

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