基于ERP系统的长输管道站场设备完整性管理

罗 丹，刘佳仑

（国家管网集团山东天然气管道有限公司，山东 济南 250101）

经过调查可知，当前我国在长输管道站场管理工作中已经引进了风险检验技术（RBI）、基于可靠性的维护技术（RCM）以及安全完整性等级评估技术（SIL）等，旨在完善长输管道站场设备管理系统功能，实现对运输数据的收集与处理，保障站场设备的有效性。我国的石油石化工艺技术以及装备发展较为成熟，但在管道站场设置以及接收站设备设施中却存在不适应的问题，而导致不适应的原因就是管道站场数据收集以及分析工作的不到位。这样就会导致站场损失大量历史数据，数据的缺乏将直接影响风险评估以及可靠性模型的建立。当前我国大多使用国外的通用失效频率建立模型，但这样的评估模型缺乏精准性，很难在国内站场中发挥作用。因此技术人员应结合ERP技术构建站场设备完整性管理系统，全面收集工作数据，保障油气运输工作的正常进行。

1 ERP系统管理概述

所谓的ERP指的是企业资源计划，该系统中含有现代化的、先进的企业管理理念以及高度集成化的信息技术，能够发挥数据收集以及管理决策等作用。ERP系统中的设备信息管理模块能够实现对设备资产的有效管理，能够通过功能位置主数据、设备主数据以及其他主数据的维护实现对管道设备空间、功能等逻辑架构的自主构造，并根据用户需求灵活提取和应用其中的数据，高集成化的信息技术能够有效提高数据检索以及处理的速度，根据设备维护历史数据整理制定出相应的维护计划与方案，这样一来不仅能够降低设备维护的成本，提高设备维护的有效性，同时还能够实现设备故障预防和设备保护。ERP系统的应用能够构建开放性的信息平台，并在数据平台中构建设备基础数据库，实现基础数据的共享与处理，提高设备管理人员的工作效率。ERP系统在站场设备管理工作中的应用能够实现设备多个维度的检查与维修，比如设备类型、故障原因、维修费用等，经过系统综合评估与分析之后将会得出最佳的维护方案，为设备的维护维修工作提供参考。

2 长输管道站场设备管理的意义

油气长输管道站场设备种类较为复杂，不同的设备将根据管线类型以及管理要求进行设置，其中包含机械、电气、仪表、自控、通信等多个领域的设备，整体数量庞大，且其分布设置体现出点多、面广、线长等特点。站场机械以及电子设备的系统性监测与管理能够及时发现站场设备运行过程中存在的问题并根据智能化软件分析得到维修维护的建议，保障站场设备的有效运行。长输管道站场设备的综合运行管理是保障油气正常运输与生产的重要手段，因此，工作人员应从设备的制造、安装、维护、使用等环节入手，总结设备运行与管理工作中的问题，明确设备管理的基本目标，完善设备管理体系，保障设备的正常运行，延长设备的使用寿命，提高油气资源利用率。与传统的站场设备管理模式不同，随着信息技术的不断发展，站场设备类型逐渐丰富，功能偏向于精细化、自动化、智能化发展，这就意味着站场设备的结构逐渐复杂，能够适应各种运行工作环境，但同时对于设备管理以及维护工作的要求也更高了。油气资源本身就属于不可再生资源，如果站场设备出现质量问题或者运行问题，就会导致油气资源的浪费，对自然生态以及经济发展造成不利影响。因此人们将智能化技术与信息技术融入油气长输管道设备管理工作中，旨在发挥油气的最大利用率，减少资源浪费，缓解当前油气资源短缺的现状，体现出我国可持续发展的基本原则，促进社会效益与经济效益的同步发展。另外，油气资源储备及其开发技术的应用同时也会影响环境与能源的保护效果，有效的长输管道设备管理与监测能够实现资源节约利用，避免油气公司出现过度开采的情况，推动我国能源结构的平衡发展。最后，智能化、系统性的油气长输管道设备管理模式实现了生产管理方面的创新发展，充分发挥长输管道的利用价值，同时也引领着油气企业的发展，帮助企业制定相应的管理方案，完善设备维护维修计划，在保护生态环境的前提下获取更高的经济效益。

3 基于ERP系统的长输管道站场设备管理数据支持

3.1 基本参数信息

管理数据信息是系统进行站场设备运行状态判定的重要依据，ERP系统中最主要的基础数据管理通常被称为主数据管理。技术人员将结合实际长输管道站场设备的特征以及管理需求对站场设备进行分类管理，整体分为九大类设备（跨专业台套设备、机械、电气、仪表自动化、通信、阴保、维抢修、计量、特种设备），其中对应小类则达到800多个。ERP系统的基本参数信息包括设备结构信息以及静态数据信息，比如设备的尺寸、安装位置、规格型号、出厂日期、工艺编号、资产编号等。结构信息管理是ERP系统针对长输管道大型设备所建立的台套设备管理模式，实现对台套设备及其子设备既单独管理同时又进行体系管理。另外，ERP系统还将构建完整的设备档案管理模块，用于记录设备基本信息、缺陷数据、维修保养记录等。

3.2 运行数据信息

ERP系统将根据站场设备运行状态检测情况记录其运行数据，包括完好运行、完好备用、生产性停机、故障性停机、保养性停机、报废等多种状态。系统通过与长输管道SCADA系统的连接能够获取设备的实时运行状态，了解其运行时间，并且在系统内部进行存储与分析，为站场设备的管理与维护提供工作依据，之后还能够通过系统软件智能化测算功能获取相关经济技术指标报表。

3.3 失效数据信息

一旦站场设备出现故障问题或者失效状态，那么ERP系统将会自动获取相关失效信息，比如失效设备部位、故障现场描述等，为技术人员分析失效模式、直接原因、修理措施等信息。系统在展示实现数据信息的同时还将结合历史维护信息、设备结构信息以及设备日常运行数据分析其可能出现的失效模式，确定维修方案，并根据当前设备的维修情况再次记录和补充设备维护记录，最终形成失效管理闭环。

4 基于ERP系统的长输管道站场设备完整性管理功能支持

4.1 RCM评价功能

前文提到的风险检验技术（RBI）、基于可靠性的维护技术（RCM）以及安全完整性等级评估技术（SIL）都将参与长输管道站场设备完整性风险评估工作，这也是开展设备完整性管理以及设备维修维护工作的基础，只有做好风险评估工作，才能够明确设备的实际运行状况，进而优化设备管理方案。其中的RCM能够检测系统的功能是否失效，并帮助工作人员明确系统失效的不同后果，之后使用规范化逻辑决断手段制定出针对不同失效后果的预防处置策略。该系统功能的前提就是保障设备的安全性与完整性，以损失最小为构建目标实现系统维修策略的优化。ERP系统中不同的数据模块能够提供相对应的数据信息，比如结构信息、历史失效信息、维护维修信息等，为RCM的实施提供数据支持。根据ERP系统的功能层级关系，对于RCM的基本目标与结构设计。首先，RCM具有分析设备功能失效模式，其能够检测并分析系统各设备与部件的失效情况，并调用ERP系统中相关设备与部件的维护维修数据以及设备失效数据得到可能出现的失效模式，协助技术人员分析出现失效的原因。根据ERP系统提供的设备部件失效以及维护相关数据信息，系统将准确判定失效模式以及其对于功能性的影响，明确每一个失效的严重程度，并根据级别制定不同的预防维修策略。之后，系统还将综合分析设备失效频率以及历史维修相关数据，分析不同故障模式出现的概率，进一步确定失效发生频率。系统还应针对不同的失效模式开展各维度的风险评估，比如安全风险、环境风险、生产损失风险、维护成本风险等。RCM最关键的功能就是明确设备的重要级别，重点识别系统中起到关键作用的设备，并赋予高风险或者低风险的标识，制定对应的维护维修方案。经过技术人员确定之后就可以将生成的维护维修方案导入系统中形成正式的工单。ERP系统体现出强大的数据处理功能，其能够通过风险评估实现对维护维修工作的优化，为RCM体系的实施提供准确的历史数据及业务数据，以便RCM构建维修工作包，提高维护维修以及故障预防工作的科学性，在保障设备正常运行的前提下避免过度维护，减少维护工作的成本。

4.2 维护管理功能

通过站场设备完整性体系风险管理的RCM及RBI等发挥作用之后，ERP系统就可以根据相关数据构建针对性维护维修计划，并定期提醒、弹出保养计划，直到现场技术人员根据提醒完成保养维护工作之后系统将记录实际保养时间并将相关数据信息归档，生成不同设备的历史保养数据单。ERP系统根据计划弹出的维修工单将涵盖管理工作中的各个主体，比如人、财、物等，以上主体体现在实际工作中则包括维修工时、工序、失效信息、安全作业等内容。除了以上按照故障预防以及日常维护计划弹出的工单之外，技术人员在处理设备突发故障的时候应及时在系统中创建新工单，并在故障排除之后将整个过程相关信息进行录入。ERP系统日常收集的设备相关数据可以作为站场完整性管理的信息来源，而日常收集的数据包括设备故障时技术人员的系统保修信息、站场完整性管理系统自动获取的设备故障编码信息、系统风险评估信息、系统趋势预测生成的维修计划信息、ERP系统触发工单执行任务信息、ERP系统人为填写的设备失效信息等。

4.2.1 预防维修

预防性维修主要是指在设备没有发生故障或尚未造成损坏的前提下即展开一系列维修的维修方式，通过对设备的系统性检查、测试和维护保养以防止故障发生，使其保持在规定状态所进行的全部活动。预防性维修工作量大，输油气站设备预防性维修主要依照设备厂家的推荐以及设备运行管理经验，按设备运行时间制定维修保养的计划，有效减少设备意外失效和非计划性停输，节约设备耗能，并延长设备的使用寿命。

4.2.2 事后维修

事后维修策略是一种“设备一直运行到损坏”的维修模式，即是在设备失效前不采取任何维护维修手段，直到设备因损坏而停机。事后维修无需任何作业计划，但必须在人力、备品备件、工器具方面有所保障。其优势主要体现为维修成本低，技术要求低，所需维修人员相对较少，可以最大限度地延长设备的首次有效使用周期。

对管输企业而言，其长输管道将负责进行原油、成品油以及天然气等资源产品的运输，因此事后维修的缺点非常明显，长输管道输油泵、截断阀门、压缩机等关键设备因故障停机，易引发安全生产事故，甚至造成油气管道下游中断供应，引发市场恐慌等严重后果。因此，事后维修适用于故障后果轻微、设备停机损失较小的非关键设备。

4.2.3 预测性维修

预测性维修策略又称为视情维修或状态维修策略，是在不影响设备正常运行的条件下，通过预测性技术手段判断设备某一或某些关键性能指标或关键部件状态参数是否发生明显劣化，进而决定设备何时进行大修的策略。预测性维修要求对设备的某几项关键参数进行周期或实时监测，通过检测的数据反映设备实际运行状态，进而判断设备维修时间和维修内容。目前，长输管道企业应用较广的预测性维修技术主要包括输油泵、压缩机、电气设备运行监测。

4.3 效能评价功能

与风险评估以及维修维护相比，效能评价功能主要针对站场设备单元的投入与产出现状进行综合考量，利用数据评估设备工作效率，并将工作效率与历史数据以及工作期望进行对比，提出设备管理工作以及效能改进的相关建议。针对长输管道站场大型机械设备，ERP系统能够实现对其的效能评价，具体评价项目包括设备综合完好率WHL、设备责任事故发生率SGL、大修理计划完成率DXL等。用于计算评估的相关机械设备参数能够通过ERP系统自动获取，之后再根据计算公式进行自动测算，得到最终的效能评估结果。

5 结束语

综上所述，针对我国传统站场设备管理模式与技术应用中存在的问题，本文提出以ERP为基础的设备完整性管理系统，实现对站场设备的风险评估、维修维护以及效能评估等功能，有效开展设备管理工作，保障站场设备效用的正常发挥。