精细化管理在往复压缩机检维修质量中的应用

马文礼，刘俊生，刘 斌，张 剑，樊安宁

(1.中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依 834003；2.神华新疆化工有限公司，新疆乌鲁木齐 831400)

1 引言

在化工生产中往复压缩机凭借其自身的独特优势，已然成为了炼化企业生产中最普遍使用的核心设备。大型往复压缩机是我国石油化工、天然气等国民经济支柱产业的核心设备之一，具有排气压力高、热效率高、排气量比较稳定等优点，应用非常广泛，作用亦十分关键。尤其对于石油化工行业，它的运转状态直接关乎企业的经济效益。由于大型往复压缩机结构精密，易损部件多，有气阀、填料、活塞环、支撑环、刮油环、十字头、曲轴、连杆大小头瓦等等，工作时安全可靠性要求比较高，尤其是众多关键零部件结构复杂，且长期工作在高温高压的恶劣环境下，并受交变载荷的作用等原因，导致往复压缩机在使用过程中经常发生故障，任何一个运动部件出现问题都会对机组的安全运行造成重要影响，轻则单机停机影响生产或者造成操作波动，重则损坏设备或是发生人员伤亡事故，不仅影响企业的安全生产，也给国家带来一定的经济损失[1]。为此，大型往复压缩机组需要定期组织对其进行计划性检修，一般机组运行8000 h需要停机进行一次中修，运行16000 h需要停机进行一次大修。查阅国内外相关技术文献，并调研相关石油化工企业，结合本企业历次大型往复压缩机的停机检修情况后发现大型往复压缩机组大修后一次开机的成功率普遍不高，机组经过大修，拆卸和更换了数量众多的易损件，开机后往往还会出现各种意想不到的次生故障，造成机组不能及时投入运行，影响生产。究其原因是由于大型机组检修周期长、工作量大，拆卸和更换的零部件数量众多，维修过程繁杂，使得检修过程质量和机组验收过程未能得到有效控制，因此，提高大型机组大修后一次开机成功率，减少维修后次生故障的发生是石油化工企业安全生产和提高效益迫切需要解决的问题。本文针对此问题开展研究，尝试从精细化管理的角度提出一套科学有效的检维修过程质量控制措施，以有效地提高大型机组大修后一次开机成功率，减少维修后次生故障的发生。

2 大型往复压缩机组检修问题现状举例分析

大型往复压缩机在石油化工企业中使用十分普遍，组成大型往复压缩机组的运动部件数量众多，有气阀、填料、活塞环、支撑环、刮油环、十字头、曲轴、连杆大小头瓦等等，众多的运动部件决定了其易损件较多，需要定期对其进行计划性检修。一般机组运行8000 h需要停机中修，中修内容包括：更换机组所有气阀、填料、活塞环、支撑环、刮油环等运动部件，检查测量各部件间隙；运行16000 h需要大修，大修内容包括：除中修所有内容外，还需对轴瓦、十字头和曲轴等进行检查，清理和更换曲轴箱内润滑油。本文将某石化公司制加氢装置新氢-循环氢联合机组K-（1101+1102）/B计划性中修后试机过程中所遇到的问题作为典型维修案例进行分析，K-（1101+1102）/B基本性能参数如表1所示。

2016年1月新氢-循环氢联合机组K-（1101+1102）/B中修完成后进行试机，先后发现如下问题：

（1） 试机时发现南列循环缸盖侧卸荷器不动作，机组带不上负荷，紧急停机排查原因，拆检卸荷器发现该卸荷器执行机构卡死失效，更换新卸荷器后试运正常；

（2） 加载时发现新氢缸50%不做功，加载到90%时新氢一级出口压力最高3.6 MPa，级间压力过低导致新氢二级压比升高，二级排气温度超温，后经过反复维修反复试运，到12月11日将新氢一级缸所有吸排气阀蘑菇更换为原厂的配件，再次投用正常；

（3） 循环缸北列填料冷却水串氢气问题，维修更换3次后才正常，问题原因主要是填料盒子间研磨精度不够，造成密封不严；

（4） 维修后再次试运发现一级气阀、气缸响声大，二级盖侧吸气阀温度偏高内漏。拆检维修更换二级盖侧吸气阀，检查一级缸，对一级活塞支撑环不平整处进行打磨；

表1 压缩机组相关技术参数

（5） 2016年1月8号K-（1101+1102）/B投用试运，一级缸十字头处声音大，停机检查，发现十字头大法兰连接螺栓全部松动，调节垫片损坏脱落；

（6） 2016年1月29号拆检新氢一级缸活塞发现一组支撑环断裂，刮油环损坏。

本次K-（1101+1102）/B中修前计划维修时间为14天，而实际中修耗时近2个月，并且中修后机组的运行工况不如中修前的工况，级间压力较中修前偏高，由4.10 MPa涨至4.30 MPa，新氢一级出口安全阀起跳值为4.53 MPa。

综合上述检修案例并调研国内其它企业和本企业其他装置的大机组维修情况后发现，大型机组检修后一次开机成功率普遍较低，检修质量未得到可靠保证，处理检修后的次生故障问题耗时较长。

3 原因分析

本文综合调研国内其它企业和本企业其他装置的大机组维修情况来看，在石油化工一线生产中，类似大型机组中修后出现的各种次生故障问题数不胜举，原因大致有如下几方面：

（1） 检维修人员责任意识缺乏导致检修质量差。表现最明显的就是90万t/a柴油加氢改质装置新氢-循环氢联合机组K-（1101+1102）/B一级十字头大法兰连接螺栓松动问题，明显是紧固预紧力不够造成，如果不是及时停机处理后果非常严重，甚至造成压缩机严重损坏。

（2） 检修人员未严格执行检维修作业规程进行检修作业。大机组检修有专门的检维修作业规程，对检修的每一个环节和步骤及注意事项均作了严格的规定和要求，而在实际检修过程中，检修人员对部分维修细节未吃透，有些时候图方便省事，凭借经验简化了一些作业规程和作业步骤。

（3） 检修更换的新配件质量得不到有效保证。表现如下：90万t/a柴油加氢改质装置K-（1101+1102）/B机组蘑菇阀与阀座采用进口和国产组装未使用原厂配件，组装配件不匹配导致使用中新氢缸50%负荷不做功，加载到90%负荷时新氢一级出口压力最高为3.6 MPa，导致新氢二级压比升高，二级排气温度超温，后经过反复维修反复试运查找原因，直到12月11日将新氢一级缸所有吸排气阀蘑菇更换为原厂的配件，才投用正常，且变更后的气阀运行中存在噪声大、寿命短等问题。

（4） 机组维修过程中监护人员缺乏对设备结构、安装质量要求相关知识的了解，不能及时发现维修过程中出现的问题，例如90万t/a年柴油加氢改质装置K-（1101+1102）/B填料函上漏气回收线接头错接在了填料氮风线上，造成高压氢气串入低压氮封系统，憋漏氮封调压阀，直到开机后在氮封调压阀附近检测到大量氢气，被迫停机检查处理。

（5） 在机组维修后的质量验收关键环节，设备使用方（生产车间） 没有建立起一套科学有效的针对检修质量的验收系统，包括验收步骤和重点检查内容等，仅凭经验进行检查验收；其次，各班组人员能力不一，有的验收人员连起码的方法都不掌握，甚至连填料、刮油环等位置都不知道，填料箱内的水线、氮气线流程都不清楚，无法保证验收质量。

（6） 重要部件组装过程缺乏专业的质量监督。比如机组填料安装，维修人员通常是在其维修班组组装完成后再搬运至现场机组上进行安装，重要部件组装节点没有设备使用方参与，整个部件组装环节的质量缺乏有效监督，往往导致试机时才发现异常，必须再次停机拆检后才能发现组装过程中的问题。例如为90万t/a柴油加氢改质装置K-（1101+1102）/B二级缸第一层填料安装顺序出错，原本安装顺序为阻流环+切向环+径向环的顺序被装成了阻流环+径向环+切向环，导致切向环表面被填料杯槽挤压，影响填料密封效果，直到开机后参数异常才发现，被迫停机检查。

综上所述，大型往复压缩机组中修时检修过程质量和机组验收过程没有得到有效控制管理，是造成中修后机组一次开机成功率较低的主要原因，需要对其检修过程进行精细化管理，以提高检修质量和工作效率[2]。

4 管理措施

为了确保机组维修过程质量受控，结合机组历次检修经验，制订了质量控制精细化管理方案，具体内容如下：

（1） 检维修车间提前落实好机组备品备件的储存情况，核查是否有变更和改进的备件用于本次机组维修上，如有备件变更和改进，做好相应的记录，如果条件允许，可以事先对备件质量情况进行检查验证。

（2） 检维修车间作业前应召开一次专门针对机组维修质量控制的会议。会议内容主要涉及历次机组大修遇到的问题和处理方案、现场维修注意事项、现场作业规范等。

（3） 检维修车间和生产车间项目负责人提前确定维修内容和维修进度计划，根据维修实际工作量来制定每天的维修进度，进度要做到合情合理，尊重客观事实。维修计划一旦确定，必须严格按计划执行。如计划有不合理的地方，做好记录，方便下次改进。

（4） 检维修车间对维修人员进行本次检维修作业规程的培训。培训要求维修人员在作业前必须熟练掌握本次维修内容和注意事项，并做好记录。

（5） 生产车间项目负责人在作业前监督检查检维修车间的检维修规程落实情况。

（6） 生产车间按照开停机操作卡进行停机和机组置换工作，按照机组维修能量隔离清单进行能量隔离上锁工作，并留好记录清单。

（7） 生产车间机组维修前开具作业许可证、JSA分析、能量隔离等票据，做好存档记录。

（8） 生产车间机组维修过程中如需换油，执行换油操作卡，并留好记录。

（9） 生产车间对机组维修过程做好“设备维修变动管理记录表”的记录，重点记录好当日维修内容和进度情况。机组重要部件组装过程生产车间项目负责人需要做好重点监督检查，把好质量关，比如机组填料的组装往往是在维修班组进行，不在检修现场组装，尤其是不在现场组装的部件更要了解其组装和验收情况，确保备件组装环节质量受控。

（10） 生产车间制定详细的“机组验收检查记录表”，此表专门针对机组维修的重点部位进行逐项检查验收，检查合格后逐条签字确认并留下记录。

（11） 生产车间制定专门的试机方案，试机验收合格后，再按照开机操作卡进行带负荷试机。

5 结语

精细化管理是在常规管理的基础上，树立精细意识和管理理念[3]。通过提高精细化管理，将大型机组原本繁杂无序的维修和验收过程变得井然有序受控，不仅缩短了维修周期，而且还有效地提高了大修后的一次开机成功率，使大型机组的检维修质量受控，为企业创造了稳定的效益。但大型机组的检维修质量涉及到机、电、仪等多个专业，维修周期长、维修过程繁杂，任何一个环节出问题，均会影响到维修进度和开机成功率，本次通过结合自身多次检修经验，提出了一套大型往复式压缩机检修的精细化管理措施，从后续的应用效果看，明显提高了机组的维修质量，缩短了维修周期，减少了次生故障的发生，为国内相关石化设备人员进进大型往复式压缩机检修提供了借鉴和参考。