关于油田设备维修之经济浅析

2017-04-12董新

设备管理与维修 2017年3期

关键词：大修费用设备

董新

（中石化华北石油工程有限公司测井分公司，河南新乡453000）

关于油田设备维修之经济浅析

董新

（中石化华北石油工程有限公司测井分公司，河南新乡453000）

根据油田设备的大修、项修、小修与定期精度调整，以及设备的平均寿命期限等进行经济性分析，通过不断拓宽设备管理思路，强化和转变设备管理观念，使设备修理更为合理。不仅有效降低了设备维修成本，平衡了大修和新购设备的关系，也为石油装备管理工作开展奠定了理论基础。

油田设备；设备维修；大修；经济分析

0 前言

随着我国石油装备行业高速发展的大形势，华北测井分公司在设备维修方面不断拓宽设备管理的新方法和新思路[1-8]，充分挖掘设备资源潜力，坚持既要确保设备安全高效运转，又要降低维护维修成本；既要优化设备增量配置，又要分析大修经济效益等，不仅极大提高了设备管理水平，降低维修成本，促进设备管理工作的稳固发展，也为公司在生产一线的稳产发展奠定了坚实基础[9-11]，能够有效保障基层队伍的任务量饱满。

1 油田设备维修方式及类别

维修方式是指当设备技术状态劣化到某一临界状态或发生故障后，为了恢复其功能和精度而采取的更换或修复，并对整机或局部进行拆装、调整及零部件维修更换等技术活动。主要分为事后维修、预防维修、改善维修、维修预防等多种方式[12-13]。一般来说，选择维修方式的原则是：应以最少费用得到最佳的维修效果，使设备寿命周期费用中的维持费最经济。设备修理的类别是根据修理的内容、要求及工作量大小，对设备修理工作进行科学的划分。预防维修的修理类别可分为大修、项修、小修与定期精度调整。

1.1 大修

设备大修是修理工作量最大的一种计划修理。油田设备由于长时间高负荷使用，零部件磨损严重，主要性能与精度丧失较快，设备工作效率严重降低，影响正常现场施工，产生大量不必要的辅助时长（即维修时长），增加现场施工成本，必须经过全面修理才能恢复应有的精度和性能。大修时，要对设备的全部或大部分部件进行解体，分解各个零部件，修复基准件和不合格零件，更换部分零件和全套密封件，修理或调整设备的电气系统，修复设备的附件及打砂喷漆等。从而达到全面消除大修前所存在的缺陷，恢复规定的精度和性能的效果，并在设备原铭牌旁边铆上大修铭牌，同时出具相应的检测报告。

1.2 项修

项修，又称项目修理，是针对设备的实际技术状态而设置的。例如，对设备状态已劣化，达不到生产要求的项目（部分功能无法实现），当二级保养达不到所需要求，但又不需要进行大修时所采用的方法。项修是按实际需要进行的局部修理。它是以设备的技术状态为基础的针对性很强的一种计划修理。项修时只拆除需要修理的部分，更换或修复劣化了的零部件。必要时还要调整基准件和校正座标等，以达到设备应有的精度和性能等要求，并提供相应的检测报告。

1.3 小修

小修是工作量最小的计划修理。以维修工人为主，操作工人参加的小型修理事项。主要以密封件更换或局部小故障排除等采取的定向定点的维修。

1.4 定期精度调整

定期精度调整主要是针对精度高、大型、高价值的关键设备进行的几何精度调整和维护，以达到或接近规定的标准。对于该类设备调整，一般要求原厂技术人员来完成，调整周期一般设定为1～2年，调整时间最好是在一年中气温变化较小的季节，以避免环境温度对精度调整的影响。

2 大修决策时的关键问题

油田设备在使用过程中要不断经受有形与无形磨损，因而存在一个特有的设备平均寿命期限，这个期限反映了设备在实物形态上持续保持完好的时长。维修的目的是消除设备经常性的有形磨损和排除机器运行中遇到的各种故障，以保证设备在寿命周期内能够持续保持必要的功能，能够发挥正常的效用。

设备的大修是一种最大的计划修理，也是在原有实物形态上进行的大部分更新。设备在大修后，无论在生产率、精确度、速度等方面，都要达到或基本达到出厂时的标准，即通过大修的办法恢复设备全部或接近全部的功能。但是，随着科技水平和装备技术与功能的日新月异和快速发展，设备修理的经济实质将发生较大变化，同时还暴露出所具有的某些局限性。因此，对于企业来说，如何恰当和经济地对设备进行大修，必须要对这个问题进行全面和统筹考虑。

2.1 大修后的设备质量

尽管要求大修过的设备应达到其出厂时的水平，但实际上大修过的设备无论从生产率、精度、速度等方面，还是根据使用中技术故障的频率、有效运行时间等方面，都不能与同类型的新设备相比，其综合质量都将有不同程度地降低（图1）。图1中的A点表示新设备的标准性能，事实上设备在使用过程中，其性能是沿AB1线所示时的趋势下降的，如不及时进行修理而继续使用，设备的寿命必将大大缩短；如果在B1点所对应的时刻进行第一次大修，设备的性能可能恢复到B点上。自B点起又进行第二个周期的使用，当其性能继续劣化，降至C1点时，又进行第二次大修，其性能可能恢复到C点。这样再次进行多次大修，其性能可能恢复到与各点相当的程度，一经使用，又将下降，最终达到G点。这时设备在技术上已不具备再进行修理的可能性了。把图中A，B，C，D，E，F各点连接起来，形成一条曲线，这条曲线就反映了设备在使用过程中质量劣化的综合趋势。从这条曲线所表现出的现象可以看出，设备的大修并非是无止境的。

2.2 大修周期

大修周期会随着设备使用时间的延长而越来越短，如果以新设备投入使用到第一次大修的间隔期为5年，则第二次大修的间隔期就可能为3年，第三次大修的间隔期就可能为1年。由此可见，大修周期会随着修理次数的增加而缩短，从而使大修的经济性逐步降低。以上现象是由于设备各组成部分长期运行而积累起来的有形磨损所引起的。尽管如此，在设备平均寿命期内进行适度的维修工作，包括大修在内，往往在经济上是合算的。因为修理，包括大修在内，能够利用原有设备中保留下来的零部件，这部分比重越大，修理工作所消耗的原材料和费用就越少，因而就越具有合理性，这就是需要进行修理的经济前提。此外，一般情况下设备的大修，总是比制造新设备的周期要短得多。因此，大修是保持生产能力的一种有效措施，同时还可以延长设备的使用期限。但如果设备长期无止境的修理下去，一方面能被维修所利用的零部件会越来越少，另一方面大修所需要的费用也会越来越高，大修经济性上的优越性也就不复存在了。这时，应考虑选择对设备进行更新或以其他再生产方式来取而代之。

图1 设备大修后质量劣化综合趋势

3 大修经济评价与费用界限

3.1 大修的经济评价

设备在平均寿命期满前所必需的维修费用可能是一个相当可观的数值，有时可能超过设备原值的若干倍。与此同时，这一费用总额由随设备所规定的平均寿命期而变化，平均寿命期规定得越长，设备所用的维修费用就越高。因此，为了更合理地使用设备，必须认真研究设备维修中的经济性问题。由于设备的日常维护，以及小修、项修等所需费用与大修比较相对较少，因此一般主要分析设备的大修费用的经济性问题。当某次大修费用超过了同种设备的重置价值时，这样的大修在经济上是不合理的。把这一标准作为设备大修在经济上具有合理性的起码条件，也称为允许的最低经济界限。即必要和充分条件。

（1）该次大修费用不高于同类新设备的购置价值与设备净值之差。这个条件是起码的条件，说明符合条件的设备进行大修是必要的，但不是充分条件。这是因为，即使满足上述条件，也并非所有的大修都是合理的。如果大修后的设备综合质量下降较大，有可能使生产单位的成本比用同种用途的新设备的生产成本高，这时的大修就不合理了。因此，应考虑其充分条件。所谓充分条件，是指在任何情况下单位产品成本都不应超过相同新设备生产的单位产品成本。其意义在于：如果经大修的设备生产的产品成本高于相同用途新设备的单位产品成本，则这种大修是不经济的。所以随着科学技术的迅猛发展，充分条件在大修中的意义，就显得更加重要了。

（2）大修后旧设备加工单位产品的成本，不高于相同新设备加工单位产品的成本。设备大修应同时满足上述2个条件，这是对大修考量的基本经济评价指标。凡超过上述2个条件的大修或继续使用的，都是不经济的。对迅速发生无形磨损的设备来说，用现代化的新设备生产很可能使单位产品成本更低，因此即使满足第一个条件，即大修费用没有超过新设备的重置价值，但是大修也是不合理的。还应注意到，在不同的大修周期，设备购置价格和设备净值不同，设备加工单位产品的成本也不同，因此，在进行设备大修经济评价时，必须注意修理的周期数。

一般情况下，对设备的第一次大修，没有必要进行这种分析，因第一次大修的费用总是比较少的，一般相当于设备原值的30%；另一方面从企业本身来讲，设备未进行过第一次大修就淘汰的情况，也较少。此外，在进行第二次或以后的大修时，就需要考虑在经济上是否划算的问题了。这时需要通过经济分析来确定是大修、更新或是大修加技术改造。

3.2 大修的费用界限

根据设备大修经济界限的2个基本条件，可采用费用界限法进行分析。该种方法是将设备的大修费用与新设备的修正价值和残值回收等加以比较，计算方法见式（1）。

式中R——设备大修允许费用

PA——新设备的重置价格

α——设备大修周期缩短系数，即nj/n1，其中nj是旧设备第j次大修后的大修周期，n1是新设备第1次大修周期

β——生产率修正系数，即Pj/Pn，其中Pj是旧设备第j次大修后的生产率，Pn是新设备的生产率

L0——旧设备账面价值（净值）

L——设备转让或报废时回收的残值。

3.3 大修效果因素分析

（1）投资费用。包括旧设备投资、新设备购置和设备改造的补充投资等。

（2）固定资产占用费。因投资不同引起所占费用的变化及固定资产变化，而引起的税金变化。

（3）设备使用费。包括能源、维修费及培训费等。

（4）设备生产率。因生产率不同将引起的成本变化。

（5）设备折旧余额。折旧余额引起的沉没成本的变化。

（6）设备报废时可回收的残值。

（7）大修周期和费用的变化等。

上述因素都会影响决策效果，因此必须充分考虑它们的变化，以及相互间的关系。确定设备更新的界限时，只有在设备的大修费用与经营费用的损失之和，超过新设备的修正价值和旧设备未折旧完的损失之和时，进行设备更新才是较为合理的。

4 结论

新形势下开展油田设备维修经济分析，使中石化华北石油工程有限公司测井分公司在设备管理工作中进行先行先试的方法得到了初步验证，不仅推动了公司整体设备管理工作的进步，加强了设备管理各项规章制度的落实，为设备管理工作开展积累了经验，也有效降低了设备管理成本。为进一步加强设备管理工作的正规化、有序化和合理化发展，已在工程公司逐步推广设备维修经济分析和评价的管理经验，同时还要继续加强对降本增效设备管理工作的投入，不断积累先进方法与经验，待试行达标后再逐步全面铺开。

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