炼化企业设备故障分类编码技术应用研究

张晓玲 钟名丽

（兰州石油化工公司研究院，甘肃 兰州 730060）

炼化企业设备故障分类编码技术应用研究

张晓玲 钟名丽

（兰州石油化工公司研究院，甘肃 兰州 730060）

通过对信息化编码技术的总结和分析，针对炼化企业设备故障管理的自身特点，设计出炼化企业设备故障编码体系，并应用于炼化企业设备综合管理平台，使企业设备故障管理的统计分析能力得到提升。

设备故障；编码应用；设备分类

在信息化管理高速发展的今天，企业为求全面、快速、有效的管理必须使用信息化手段，优化管理流程，提高工作效率，实现企业管理自动化。其中，标准化编码工作就成了重中之重，因为标准化编码是各种信息系统全面统一的基础。炼化企业属于大型流程工业企业，其生产过程复杂、设备种类繁多，设备突发事件或故障频繁发生。随着设备故障管理信息化建设步伐的加快，建设设备故障分类及编码库，规范设备故障分类，建立标准化的炼化企业设备故障编码体系并合理应用便显得尤为迫切和必要。

一、炼化企业设备故障分类编码体系概述

考虑到炼化企业设备种类繁多、设备突发事件或故障频繁发生等实际情况，若直接对其进行故障编码可能出现编码码位过长、设备信息量不足等问题，因而在编码设计时首先应当对设备先进行专业分类，使得炼化企业庞大的设备量在每一类下能够合理分配，一方面避免设备量过多带来的编码码位过长的问题，另一方面可将设备类别与故障信息对应起来，为设备故障统计分析工作打下基础。

1.设备故障分类编码体系编码设计

为详尽描述设备故障，参考ISO14224《石油，化工天然气业—设备可靠性和维护数据的采集和交换》标准，首先确定故障体系的组成部分为故障模式、故障原因、故障部位及故障解决办法4个部分。

根据信息编码原则，结合炼化企业自身特点，制定出炼化企业设备故障分类编码原则如下。

设备分类名称以该设备分类英文首字母开头；已知设备数量不超过1000，故设备代码用三位数表示，考虑到设备的可扩充性，其他设备编码用“999”表示；设备故障模式不超过100个，因此故障模式编码用两位数表示，考虑到故障模式的可扩充性，其他故障模式编码用“99”表示；故障原因一般也不会超过100个，因此也用两位数表示，考虑到故障原因的可扩充性，其他故障原因编码也以“99”表示；故障部位、故障解决方法与故障原因一一对应，编码也用两位数表示，故障部位以字母P开头，故障解决方法以字母S开头，其中P为position的第一个字母，S为solution的第一个字母。

2.设备故障分类编码体系组成

（1）故障编码体系分为以下几个部分：设备种类；设备代码；故障模式；故障模式代码；故障原因；故障原因代码；故障部位；故障部位代码故障解决办法故障解决办法代码。

（2）编码体系示例：以M类设备为例，其设备故障编码体系如表1所示。

二、设备故障分类编码体系在设备综合管理平台中的应用

1．设备故障分类编码在设备综合管理平台中的动态管理

设备故障分类编码在研究和完成过程中受到设备分类不完善、设备故障资料有限、编码人员的水平及时间等的影响，造成了故障编码体系不能满足应用需求的问题，例如，出现未编码设备、仪表未编码、超编码范围的设备故障模式、故障原因等。因此，需要建立故障分类编码的完善机制。

设备故障分类编码体系的维护将在设备综合管理平台总部平台（以下简称平台）的标准模块中进行。形成由地区公司应用、由平台工作中心维护、由设备专家委员会审核的编码维护体系。

表1 M类设备故障编码体系示例表

（1）维护管理流程设计如图1所示。

图1 故障编码管理流程

①故障编码填报设置节点是在各地区公司设备管理人员在故障处理完毕后，在故障模块→故障记录→故障分析信息功能中执行。

②各地区公司设备管理人员在平台录入的故障编码，统一来自总部平台→标准化管理子系统→故障编码管理模块→故障编码正式库。

如果选择录入的故障编码在故障编码正式库中已有，那么按照标准故障编码审核流程执行；如果需录入的故障编码在故障编码正式库中没有或不同，或者发生故障的设备在故障编码正式库还未创建故障编码，那么按照新增故障临时编码审核流程执行。

③故障编码流程上报、审核流程在地区公司实施，由各地区公司设备管理人上报，地区公司机动处专管负责最终审核，中间的审核流程可根据各地区公司管理模式灵活设置。

④地区公司机动处专管负责审核故障编码填报是否规范、信息是否准确，尤其对于新增故障临时编码地区公司专工要按编码规则规范填报，执行编码排重工作，保证故障体系各项内容的唯一性、正确性。

⑤地区公司机动处专管审核通过后，新增故障临时编码信息由地区公司平台系统自动上报至总部平台→标准化管理子系统→故障编码管理模块→新增故障临时编码审核，同时，地区公司故障记录自动关闭。

新增故障临时编码汇总到总部平台后，平台中心运维项目组审核新增故障临时编码、变更故障编码，进行编码排重、填报规范审核。对新增编码定期整理后，由中心组织专家定期召开故障编码审定专题会，经专家确认后的新增故障临时编码形成正式码转入到故障编码库，并将审核确认后的新增故障临时编码以升级包的形式通过总部平台下发到各地区公司平台，由各地区公司平台系统自动将故障历史记录中的临时码更新为确认后的正式码，并保留故障编码变更记录。

（2）设备故障分类编码在平台中的动态管理。

①在故障录入及确认环节，增加故障临时编码的申请流程，对于超出现有编码范围的设备故障模式、故障原因等根据故障分类编码原则分配临时编码。临时编码的分配工作需要由设备故障专业管理人员负责，对于提出的临时故障编码申请应当进行分析，确认其是否超出现有编码范围再进行临时码的分配。

②指定专人负责整理、统计新增的临时编码，定期组织专家对临时编码进行审定，将可作为新增项目的临时代码纳入设备故障分类编码体系中，更新设备故障分类编码库。

③对于仪表等未编码大类设备和现有设备分类中出现的新设备或未编码设备，在使用过程中可依照该故障分类编码体系的编码原则进行分类编码。使用时由于现有编码体系中不存在这些设备的故障编码，可按照新增临时编码的程序在系统中申请临时编码，待新完成的设备分类编码经过专家评审后，再将其作为永久编码保存在编码体系中。

④因设备分类不完善造成对应设备故障分类编码的缺失问题，需要待设备分类的修订后才能解决。

该故障分类编码体系在编制过程中已经为新设备、新设备故障模式等预留了编码空间，因此临时故障分类编码只需在现有编码的基础上依照编码原则进行分配即可，并保证代码与故障属性（故障模式、故障原因、故障部位、故障解决办法）的一一对应，以及故障原因和故障部位、故障解决办法的一一对应。

⑤对于现有设备故障分类编码体系下出现新的故障模式、故障原因、故障部位、故障解决办法的情况，以单机泵为例说明其临时故障分类编码的分配方法。

a.单级泵出现新的故障模式。现有单级泵的故障模式代码为M00101～M00110，因此新的故障模式可分配代码为M00111～M00199，在给单级泵的新故障模式分配代码时可由M00112开始依次分配，并在新故障模式“M00112”的基础为与之匹配的故障原因、故障部位、故障解决办法分配对应的代码。

b.单级泵现有故障模式下出现新的故障原因。以单级泵中故障模式“M00101振动或异响或噪音”（以下以故障代码M00101表示）为例说明，现有故障模式M00101对应的故障原因代码为M0010101～M0010112，因而在此故障模式下的新增故障原因可依次分配临时代码M0010113～M0010199，并在此基础上分配与新增故障原因对应的故障位置代码PM0010113～PM0010199，故障解决办法代码SM0010113～SM0010199。

⑥对于仪表等未编码大类设备和现有设备故障分类中出现的新设备或未编码设备分配临时代码的情况。

在这种情况下相当于新建一类设备（在故障编码体系下设备代码对应设备都为小类设备）的故障分类编码体系，需要由设备代码开始分配。现假设在动设备中新增一小类设备为例，说明其临时故障分类编码的分配方法。

a.为该小类设备分配设备代码，现有动设备设备代码为M001～M297，因而新增小类设备的设备代码可依次分配为M298～M999。

b.假设新增小类设备的设备代码为M298，则该小类设备的故障模式代码可在M29801～M29899范围内依次分配。

c.以该小类设备的故障模式M29801为例，该故障模式对应的故障原因代码可在M2980101～M2980199范围内依次分配，与故障原因对应的故障部位代码可在PM2980101～PM2980199范围内依次分配，与故障原因对应的故障解决办法代码可在SM2980101～SM2980199范围内依次分配。

新增大类设备的设备代码以该类设备对应英文首字母作为设备分类，以该字母加数字001～999作为设备代码，其故障编码体系建立方式与上述方法一致，都以设备故障分类编码原则为基准进行分配。

在此需要注意的问题有：一是由于该故障编码体系的编码原则要求故障原因与故障部位、故障解决办法的一一对应，因此不会在现有故障原因下出现新的故障部位、故障解决办法的问题；二是由于编码体系要求代码与属性的一一对应，因此当新增故障模式或新增故障原因对应的故障部位为现有故障部位时，沿用现有故障部位代码，不再重新分配。

2.设备故障分类编码体系在平台中的应用

故障编码体系主要应用在设备综合管理平台统一模板的故障管理模块中，用于故障解决后在系统中录入故障信息，使用目的在于规范化、标准化设备故障的录入、存档工作，作为在设备专业化系统，及总部平台中完成的对炼化企业设备故障的统计、分析等工作的基础，为设备的管理者提供决策支持。

（1）设备故障分类编码体系在平台中的应用目标如下。

①通过故障编码在各地区公司设备综合管理平台中的填报、审核、汇总，在平台可规范设备故障记录填报，实现各级设备管理人员共享故障分析、解决经验，为地区公司故障统计分析提供可靠数据。

②可实现炼化板块装备管理处负责人在总部平台中对各炼化企业上报的重大故障模式、故障部位、故障原因等具体信息查询、统计、分析，为领导决策提供科学可靠数据。

③通过系统自动统计故障模式、故障部位、故障原因、故障解决办法等信息，能为专业化系统提供数据。

④故障编码同时也适用于中国石油设备管理信息化推进进程中所涉及的其它软件系统，保证了编码在应用过程中的兼容性。

（2）设备故障分类编码体系在平台的应用方式。

①归纳故障原因类别。由于故障编码体系中的故障原因比较细化而繁杂，不利于后续的统计分析，而原有编码体系中的故障根本原因，其表述方式不利于实际应用，且可能存在应用过程中出现与故障原因、故障部位等不能一一对应的问题，因此在平台故障编码填报中不再填报“故障根本原因”字段。但为了更好地实现故障原因归类统计分析，需增设“故障原因类别”字段的填报。

归纳整理后的故障原因大类可以更好的为设备故障管理决策提供依据。

②自动生成故障模式报表。通过故障编码应用，能实现系统自动统计故障原因类别、故障模式、故障部位、故障原因、故障解决措施等业务数据，可通过灵活选择设备类别、设备专业信息来自动生成相关汇总报表。

③故障编码体系在经过一段时间的应用积累后，可以提供以下统计、分析数据：单台设备故障常发部位、故障多发原因、故障常发现象、故障发生频率等；故障常发设备、某公司故障常发设备等；大机组设备故障发生部位、设备故障多发原因、设备故障影响范围、设备故障危险度排序等。

通过以上数据的长期积累和统计分析，可以为设备故障管理和预知维修提供决策依据，找出设备故障管理的重点，掌握设备故障的发生规律和影响范围，从而为设备的安稳长满优运转提供可靠保障，并进一步提高生产的连续性。

三、结语

设备故障分类编码的意义在于标准化设备故障的管理工作。设备故障是影响生产连续性的重要原因，因此，掌握故障发生频率、提高设备预知维修能力，是保证生产连续性的重要途径，而充分利用设备故障分类编码就是实现这条途径的基础。

因而，在设备故障分类编码的应用过程中，应当更进一步的研究在设备故障分类编码应用基础上能够实现的设备故障管理方法，引入设备专业管理系统，利用故障分类编码应用一段时间产生的故障属性数据，建立分析方法，更深层次的对设备故障的发生周期、重要部件的更换周期等相关数据进行计算，从而更加准确、经济地对设备进行维护维修，保证生产的连续性，更大程度的提高经济效益。

随着信息化技术的深入推广和应用，人们对信息分类编码技术的需要越来越迫切。对炼化企业设备故障进行合理的编码，既是进行设备故障自诊断的需要，也是提高炼化企业设备管理水平、对炼化设备进行科学的维修决策、降低企业设备运行成本的需要。

[1]古莹奎,杨振宇.车用发动机故障编码方法研究[J].矿山机械，2007，11(35).

[2]谈春燕.设备编码方法研究[J].冶金自动化，2007，增刊(S2).

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