电仪ITPM提升大型石油炼化企业生产过程本质安全的实践

王长军，朱 健，戴劲翔，刘 斌

(中国石化扬子石油化工有限公司，江苏南京 210048)

0 前言

大型石油炼化企业属于技术密集型的连续性生产企业，生产工艺复杂、流程长、技术含量高，装置介质、工况复杂，具有高温高压、有毒有害、易燃易爆等特点[1]。电仪设备种类、规格繁多，复杂的生产工艺和苛刻的生产条件，必须有各种各样的电仪设备来适应，加之企业生产过程大部分是在高温、高压及密封系统中进行，电气仪表设备失修、操作不当、检查不严或安全措施不到位都可能引起生产装置和公用工程系统波动、非计划停车及重大安全事故，造成巨大损失。

以某大型石油炼化企业为例，其辖区内现有测量和控制仪表、报警联锁仪表、质量分析和环保在线分析仪表、特殊仪表、调节阀和开关阀及DCS、SIS、ITCC、GDS、PLC系统等仪表设备32万多台，仪表静密封点160万多个，电气高/低压变压器、高/低压开关柜、高/低电动机、高/低压变频器、大型发电机、UPS和EPS电源设备、保护及安全自动装置及电气综合自动化系统、视频监控系统等设备10万多台。通过日常维护管理、严把设备采购和检修质量关，针对困扰装置安稳运行的电气和仪表系统“黑匣子”PLC、长期服役存在缺陷的老旧设备等问题开展预防性维修、技术攻关、科技创新等活动，解决了一批曾经视为“瓶颈”的技术难题，提高了电仪设备的稳定性、可靠性，为各生产装置电仪操作监控及安全、环保、高效稳定运行提供了有力保障，确保了大型石油炼化企业生产过程本质安全。

1 电仪ITPM构建与实施背景

1.1 大型石油炼化企业现代化生产的要求

随着大型石油炼化行业的不断发展，逐步呈现出装置大型化、技术先进化、系统集成化和人员精简化的特点,原有的电仪设备维修管理体系、理念和方法与企业的新特点、新需求不匹配，需要作适应性调整。

1.2 安全环保高要求的必然选择

新的安全生产法、环境保护法，提高了准入门槛、加大了处罚标准，为适应新法要求，石油炼化企业势必要进一步提高电气仪表设备设施的可靠性以及操作、运行、维护人员的综合能力素质。

1.3 装置长周期高效运行绩效提升的需要

首先，电气仪表设备使用年限较长，装置检修周期延长，设备性能下降的同时，潜在的失效风险不断加大，尤其是电气仪表系统突发性故障对装置安稳运行构成了一定威胁，运行风险加大。

其次，以效益为导向的全流程优化和运行模式调整，对电气仪表设备运行的适应性提出了更高要求，部分设备实际运行工况与原设计存在偏差，可靠性、经济性面临新挑战。

最后，管理上较多地依赖于经验，电气仪表专业维护、检修时间及周期的设置也不够完善和精准，和设计要求偏差较大，精细化管理还需要下很大功夫。电气仪表设备稳定运行是公司安全、环保、装置创效的基础保障，电仪设备状态直接关系装置的稳定运行和公司经营绩效的提升。如何在现实条件下提高电仪设备可靠度是亟需解决的问题，构建电仪ITPM并实施势在必行。

1.4 电气仪表设备可靠性提升的需要

近年来，大部分电仪设备由于连续使用时间长、老化严重以及设备内部隐患不能得到及时发现和消除等原因，电仪设备故障率和因故障导致的装置非计划停车、波动事故增多，给企业安全生产带来一定影响。同时也面临着其他两大难题，一是电仪设备故障台件数逐年增加，维修费用上升，现场作业环节风险控制难度增加；二是近年来人力资源结构状况不良，随着生产装置不断新建、改扩造及安全环保需要，人员逐年减少、老化，人力调配、工作安排捉襟见肘。为有效解决此类问题并提高工作效率，需构建电仪ITPM并有效实施。

2 电仪ITPM构建与实施的内涵

针对设备台件数多、日常维修难以面面俱到、设备性能下降、设备内部问题难以发现等制约装置稳定运行的实际，引入“ITPM为核心”的电仪设备管理理念，通过制定科学、合理的电仪ITPM预防性维修策略，对关键、重要电仪设备和对装置安全、环保、生产影响较大的电仪设备进行集中安排定期检查和预防性维修，定期开展测量仪表、控制阀状况和控制系统接地检查及测试、控制系统卡件状况诊断、安全栅温度场检测、SIS系统高频非正常报警检查；开展现场电机及电气系统运行状况、绝缘检测、变频器更新、关键电机切出检查、检测和切出维修等，提前发现电仪故障隐患、做好预判和处理，减少电仪突发性事故故障，改善设备的性能，维持或提高设备的可靠性，减少设备故障停工检修时间，提高设备利用率；提高电仪设备运行的稳定性、可靠性及员工运维能力，减少装置非停及异常波动等造成的损失；提升电仪设备运行效率，逐步形成领先的电仪ITPM，见图1。

图1 电仪ITPM体系内涵

3 电仪ITPM构建与实施的主要做法

3.1 建立系统化、制度化的管理机制

通过调研国外某工艺复杂、技术先进的大型石油炼化一体化企业和国内多家大型石油炼化企业等单位的电仪预防性维修工作开展情况，与公司设备处、生产厂、中心内部基层车间和站进行多轮讨论，结合自身特点，在前期电气仪表维修工作的基础上，提出对电气仪表关键、重要设备以及对工艺生产影响较大的设备开展预防性维修管理活动，成立了电仪ITPM构建与实施工作组织架构，制定电仪设备预防性维修工作规划[2]。出台了《仪表专业预防性维修管理规定》和《电气专业预防性维修管理规定》两项专项管理规定及配套的电仪预防性维修目录清单、相关台账记录表格，明确了电仪预防性维修的策略、内容、要求、职责及所遵循的一般原则和工作程序、相关记录，建立设备数据库，定期组织检查、实施效果评估；强化预防性维修实施过程作业审批、作业票管理及安全评估和风险控制等要求，同时对关键(重要)仪表设备回路清单实行年度评估和修订。

3.2 转理念，抓培训，做宣传，夯实推进基础

3.2.1确立“六个始终”的ITPM管理理念

一是始终坚持各级领导率先垂范、亲力亲为[3]，切实有效发挥引导和推动的作用，为顺利开展提供有力保证；二是始终保证全员参与以及与同公司内部各生产厂沟通，为工作开展提供条件和支持；三是始终围绕公司和中心的生产经营目标、安全环保任务开展工作，将安全环保零事故、企业长周期、高效率运行作为追求目标；四是始终紧扣问题导向，根据各类检查发现的电仪缺陷、故障问题及时记录和数据分析，从技术、管理两大方面深入进行根原因分析，制订预防纠正措施，切实解决问题；五是始终促进工作相关方的共同提高；六是始终坚持持续推进和改进，不断总结经验，持续改进方式方法和工作机制、优化策略。

3.2.2建立常态化的工作推进机制

a) 改进组织架构，理顺管理程序。成立电仪ITPM构建与实施领导小组和工作组，从领导决策层、管理执行层、基层操作层3个方面的职责分工及工作范围，系统地开展分析研究、布置实施、检查落实、效果反馈等工作。

b) 完善工作机制，提高决策效率。建立定期回顾评价机制。每季度召开一次预防性维修专题会，对前期预防性维修开展情况进行评比、总结和协调解决实施过程中存在的问题及困难，对下阶段工作进行部署和明确要求。电仪ITPM构建与实施工作做到有实施计划、有组织保证、有工作机制、有效果验证。

c) 由点及面，滚雪球、辐射式开展。开展的电仪预防性维修内容，共有仪表专业21个、电气专业14类55个项目，包括项目实施内容、预防性维修周期、相关要求等，其中仪表专业包含高压注油系统仪表、接线箱、关键仪表、泄漏、轻烃罐区外贴式超声波液位仪表和切断阀、调节阀、电磁阀、程控阀[4]、仪表机柜间、操作台、控制系统及接地、安全栅、SIS系统高频非正常报警、控制系统机柜接线端子、轻烃热油泵密封液位压力仪表、重要易堵易凝介质仪表、环保在线分析仪表、可燃、有毒气体报警仪、质量控制在线分析仪表预防性维修和检查[5]；电气专业包含电容器及控制系统电动机、发电机及控制系统、变压器、高压开关柜、低压开关柜、UPS、直流屏、继电保护装置、火灾报警装置、监控系统、变频器、电伴热、高杆灯的预防性维修和检查[6]。用以规范各个环节的电仪ITPM构建与实施工作的开展和推进，并充分利用装置停车检修、消缺等契机实施。

3.3 建立专项检查、评比考核机制

为提高执行力和多出成效，同时要求各车间、专业站把预防性维修工作纳入任务分解表，落实好责任人；实施过程中的台账记录和总结要做细、做好，年度进行总结、出分析报告，并同上一年进行对比，便于对预防性维修管理提升工作策略修正和调整；根据记录台账，每年底进行评估，作为维修周期、费用、计划调整等的根据和导向；建立了中心、车间(站)二个层面的专项检查、评比激励和考核机制，要求各车间、站把预防性维修工作纳入内部全年工作任务分解表，落实好责任人，把实施、完成情况同员工绩效考核挂钩；定期组织对各车间(站)开展电仪预防性维修工作情况进行检查、指导、评估、评比和考核；各车间(站)定期对工作推进情况进行梳理，对遗漏项、不能进行检查的要说明原因，车间、班组任务表单化，详细列出工作内容、设备位号、计划时间和实施情况，班组完成情况及时向车间(站)领导汇报，车间管理技术人员到现场检查、确认后，根据情况进行奖励或考核。

4 电仪ITPM实施的效果

4.1 建立健全了电仪ITPM

通过开展打造电仪ITPM与实施活动，将以前分散的、碎片式的、以故障性维修为主的预防性维修工作向系统化、标准化、制度化改进，将传统设备管理中的经验式、粗放式管理转为简约高效的精益管理；由于预先制定计划，减少了临时突击性检修任务，使无效工时减少，降低了维修费用；设备突发故障抢修月均加班人次明显降低，仪表实际自控率由2017年的89.6%提高到2018年的96.8%，电动机故障检修率由2017年2%减小为2018年的0.99%，电仪设备故障性检修作业比率由2017年10%逐步降至2018年的2%等。防患于未然，减少了恶性事故发生，延缓设备老化速度，延长了设备使用寿命；由于设备完好率高，提高了使用效率，有利于保证生产有序进行，用户满意度提升，用户投诉数量大幅下降。

4.2 提高电仪稳定性和可靠性，有效提升了生产过程本质安全

通过打造电仪ITPM与实施活动，发现并消除了电气仪表隐患问题342项，其中消除了电机接线盒内绝缘不合格、变频器冷却风扇不转散热效果差、高低压开关柜中继老化和常开触点异常及二次插座及插头螺丝松动、UPS冷却风扇不转等电气隐患86项；消除了接线箱端子腐蚀、信号电缆绝缘皮破损、仪表泄漏、轻烃罐区外贴式超声波液位仪表丢波及开关误报警、SIS系统高频非正常报警、电磁阀保险熔断和阀不动作、控制系统卡件故障和接线端子松动等仪表隐患256项；避免了炼油常减压装置一台高压电机B、C相接线压线板中间有裂纹、芳烃二甲苯装置中压蒸汽发生器单点联锁液位仪表表头接线盒内电缆绝缘皮破损、吸附分离装置1台调节阀减压阀破损漏气、烯烃乙二醇压缩机控制系统DI卡异常等8次非停和电气安全事故的发生；关键仪表回路清单、回路组件信息表、预防性维修及故障检修记录档案的建立，为故障预判、有针对性的采取措施及有计划备件提供了依据。

4.3 有效推动了电仪技术攻关、科技创新工作

开展打造电仪ITPM与实施活动，有效解决预防性维修过程中遇到的部分技术难题和瓶颈问题；通过技术攻关、科技创新，先后完成了技术攻关项目64项、科技创新4项，攻克了芳烃重整催化剂再生PLC控制系统“黑匣子”难题，更新PLC系统并自主开发控制程序，取得良好效果；对重要的烯烃公用工程管网PLC系统进行技术攻关，实现了整个公用工程系统安全稳定运行等。消除了部分关键、重要电仪设备存在的隐患，解决了技术瓶颈问题，提高了电仪关键设备的稳定性和可靠性，提高了电仪技术水平，提高了员工的自主运维和故障应急处置能力。

4.4 提高了员工对大型石油炼化企业生产过程本质安全重要性的认识

a) 建立了较完善的电仪预防性维修工作机制和管理模式，及时发现和消除了诸多各类电仪设备隐患和问题，有效减少了电仪故障发生率，提高了岗位人员发现问题、解决问题的能力、信心，通过预防性维修的专项考核、过程中发现问题及个人承包设备故障率下降的正面激励，内部、外部对电仪预防性维修工作的态度、反应持续向好。逐步从事后消极抱怨转变为事前主动沟通，从事后被动应付转变为事前主动预防，从事后责任不清转变为事前各负其责。

b) 每季度与各生产厂的电仪对接会上，总结通过结合设备定期切换大力支持电仪预防性维修工作，充分发挥电仪设备功能，减少电仪设备故障，确保平稳生产。

c) 通过打造电仪预防性维修管理模式与实施，及时发现和消除了诸多各类电仪设备隐患和问题，有效减少了电仪故障发生率。