RCM 技术在海洋石油设备管理中的应用

石 帅，胡 军

（中海油安全技术服务有限公司，天津 300450）

1 RCM 概述

RCM（Reliability Centered Maintenance，以可靠性为中心的维修）是一种用于制定设备检维修策略的一种方法。RCM 最初在飞机及航空行业进行应用，波音等公司经过应用后取得了良好效果，该方法可以提高设备可靠性并优化检维修费用。目前RCM 已经在化工、电力、核工业等多个行业应用[1-2]。

RCM 的实施过程见图1。

图1 RCM 工作流程

在数据采集分析的基础上，进行故障模式及影响分析（Fault Mode And Effect Analysis，FMEA），应用风险矩阵对故障模式风险等级进行评估，然后再依据逻辑判断图，制定设备维修决策。

2 RCM 技术应用

本次RCM 分析对象为某海洋石油生产设施的油处理系统、生产水处理系统等26 个系统的150 台转动设备（包括泵、压缩机等）。

2.1 现场调研与资料收集

现场调研与资料收集的内容主要包括3 个部分：①组织相关人员与海洋石油生产装置工作人员进行RCM 技术交流，听取对RCM 技术路线、成果等内容的意见；②出海进行现场调研，与现场工作人员沟通、交流设备运转、维修保养情况等内容；③进一步收集所需设备检维修方面的资料，如设备的历史故障记录、设备说明书、图纸等。

RCM 项目组成员通过对收集的资料进行整理、汇总、分析，掌握装置设备信息、维修维护资料、设备管理制度，考查影响设备运行的风险因素。项目中采用的故障频率等数据来源于装置运行过程中有记录的数据，由现场工作人员协助提供，不能提供的数据则参考相关数据库、行业内资料以及专家经验。

2.2 系统与设备筛选

通过筛选识别出对整个装置中最关键的系统和设备，使维修活动和资源利用更有针对性。首先识别对整个装置的风险影响最关键的系统，然后对中高风险系统的设备进行筛选，识别出中高风险设备，对这些中风险的设备的每个失效模式进行失效模式与后果影响分析和风险分析，并制定维护策略。

经过筛选，高风险系统占比7.7%，包括2 个高风险系统、18个中风险系统及6 个低风险系统。进一步做中高风险系统的设备筛选分析，分析结果为：高风险设备占3.33%，计5 台设备；中风险设备占51.33%，计77 台设备；低风险设备占45.33%，计68 台设备。

2.3 故障模式及影响分析（FMEA）

分析出设备可能发生故障模式，并对故障可能造成的影响进行讨论。每种故障模式结合风险矩阵进行安全、环境、生产损失和维修成本风险评价。

在进行详细的FMEA 和风险分析中，失效模式有537 项，风险分析的统计结果见表1。其中，高风险失效模式10 项，中风险失效模式110 项，低风险失效模式417项。最终确定设备风险等级，高风险设备5 台，中风险设备36 台，低风险设备72 台。

表1 设备总体故障模式风险等级

2.4 维修策略优化

本次RCM 项目根据项目的要求，对现场MAXIMO 系统设备PM（Preventive Maintenance，预防性维护）计划一览表进行优化。采用RCM 方法进行维护策略优化时，主要基于3 个方面的因素：①FMEA 和风险分析的结果；②历史检维修记录，对出现过的严重故障需要提前预防，以达到提前预防严重事故的发生；③状态检测技术的应用，将状态检测技术与传统的预防性维修相结合，在保证设备安全可靠的前提下降低维修成本。

在进行FMEA 风险分析及查阅历年检维修记录的基础上，对PM 计划进行优化，针对“维修不足”或“维修过度”的问题提出优化建议。

2.4.1 维修不足

仪表风空压机A 出现过运行时声音异常，原因是油路堵塞、油内含有较多铁锈造成转子损坏，建议增加定期化验油品的工作内容。空压机机头、油缸、管接头存在锈蚀严重的现象（图2）。对于承压设备而言，出现锈蚀存在一定的风险，因此建议增加除锈处理工作内容。

图2 空压机锈蚀严重现象

本次RCM 分析建议增加空压机维保工作内容主要有5 个：

（1）增加机头、油气分离器等部位除锈处理工作内容，周期为16 000 h。

（2）曾经出现过油路堵塞、油内含有较多铁锈造成转子损坏的事故，建议增加定期化验油品的工作内容。

（3）定期检查管线、接头是否存在松动、渗漏、腐蚀等现象，周期为2000 h。

（4）增加主马达、风扇马达加注润滑脂的工作内容，周期为一个月。

（5）定期测试检查主备机联动关系是否正常，周期为一个月。

2.4.2 维修过剩

现场定期开展动设备状态检测，根据ISO 10816 进行状态评估，并进行频谱分析（图3），现场人员反映效果不错。基于状态维修的思想，建议根据设备的实际状态进行维保工作，对于预防性维护工作中泵类的拆检、对中测试工作建议改为根据设备状态检测结果进行。

图3 频谱分析图

同时，建议取消低风险设备（如化学药剂注入泵）的定期拆检工作内容。

3 结论

在海洋石油设备管理方面，通过引入RCM 技术，在FMEA分析基础上对PM 计划进行优化，保障设备的安全经济运行。随着RCM 技术在我国的推广，它必将在提高设备可靠性、优化维修成本等方面发挥更大的作用。