站场设备完整性管理系统研究与实践

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2024年6月5日发(作者：)

站场设备完整性管理系统研究与实践

张国强 (河北省天然气有限责任公司，河北 石家庄 050035)

摘要：针对长输油气管道站场设备完整性管理，国内迄今还未有成熟系统的理论和方法，更缺少行之有效的管理系统。为解决站场

设备完整性管理所面临的难题，文章通过设备评价体系的研究与实践，以管道完整性管理理论为基础，从设备分类、评价方法、评

价模型、评价流程等方面，阐述了如何提高站场设备管理水平，通过使用和规范设备全生命周期管理产生的数据，全面监控控设备

运行风险，为公司设备全生命周期管理决策提供数据支持和依据，从而实现对站场设备的科学管理。

关键词：站场完整性管理；设备完整性；设备全生命周期管理；模型

中图分类号：TQ05 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2021)15-0191-02

DOI:10.19900/1008-4800.2021.15.093

Research and Practice of Station Equipment Integrity Management System

ZHANG Guo-qiang (Hebei Natural Gas Co., Ltd., Shijiazhuang 050035, China)

Abstract: There is no mature theory and method for the equipment integrity management of long-distance oil and gas pipeline in China, let alone

an effective management system. To solve the problem of station equipment integrity management faces, this article through equipment evaluation

system of research and practice, theory and combined with the pipeline integrity management, from equipment classification, evaluation method,

evaluation model and the evaluation process, etc., expounds how to improve the station equipment management level, through the specification and the

data generated from whole life cycle of equipment management, comprehensive control equipment operation risk, the whole life cycle of equipment

management decisions for the company to provide data support, so as to realize the scientific management of the station equipment.

Keywords: station integrity management; equipment integrity; equipment life cycle management; model

0引言

我国自20世纪90年代开展管道完整性管理研究，历时20

多年的发展，中国完整性管理经历了从引进到创新的发展历程。

进入21世纪以后，完整性管理理念已被油气企业完全接受，形成

了以风险预控为核心的具备中国特色的管道完整性技术体系，特

别是2015年以来，国家正式颁布了《油气输送管道完整性管理规

范》，标志着我国管道线路完整性管理步入新的发展阶段。

但是在站场完整性管理方面，还没有形成一套成熟的、行

之有效的管理办法，国内外迄今尚未提出系统的理论和方法。

目前，一些油气企业更多的还只停留在设备资产管理层面 (设

备的调拨、借用归还、折旧、报废等)，缺乏对设备完好率进行科

学的评价与分析，站场设备风险评价技术还不成熟。本文通过

对站场设备完整性管理体系研究与实践，为站场设备管理提供

[1]

了一套系统的、科学的管理方法。

站场设备完整性管理系统是一个信息共享、流程规范、业

序号

1

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11

12

设备分类

务协同、监督有效的信息管理平台。首先将分散在各站场的设

备进行分类登记、信息汇总、建立设备信息管理卡；按照设备性

质进行分类编码，制定评价模型；定期对设备进行完整性评价。

通过该系统的应用，实现了设备管理的标准化、规范化、精细

化，保证了设备“安全、稳定、长周期、优质”运行，最终实现对设

[2]

备全生命周期的科学管理。

1设备分类

站场设备数量大，种类纷繁复杂。如何才能对站场设备进

行有效管理？首先必须明确设备分类及关键单元的划分，同

时，这也是推进站场完整性管理的基础性工作。通过对天然气

站场设备的认真分析，最终根据其功能及用途进行分类，分12

[3]

大类和170小类

(如表1所示)。

依据设备分类，创建数据模型，构建设备基础信息数据库，

自动生成每台设备的设备管理卡，并根据其所属公司、所属站

场、设备类型、顺序号等，为每一个设备创建唯一的设备编号，作

小类

表1 设备分类

检测仪表(8)可燃气体报警仪、可燃气体报警监控器、可燃气体探头、线路燃气检测仪、四合一检测仪、手持式PPM检测仪、氧气浓度检测仪、甲烷检测仪

高压开关柜、电动机、配电箱、控制器、潜水泵、稳压器、电容补偿柜、恒电位仪、隔爆型三相异步电动机、配电柜、雅马哈发电机、空气压

缩机、变压器、发电机、UPS有功无功组合电力表、付费电能表、变压器柜、PT柜、户内交流金属铠装移动开关、户内高压真空断路器、专

电器设备(39)

变采集终端、智能电能表、进线计量柜、低压开关柜、承德母站SCADA系统、分子筛PLC控制柜、一二号压缩机PLC控制柜、压缩机换热

器电机、换热器电机、防爆路灯、油泵点击、压缩机电机、撬装压缩机、防爆分线箱、电加热器、油浸式变压器

防爆设备(10)站场照明灯、电动执行器、防爆风机、防爆组合开关、防爆对讲机、静电接地报警器、防爆断路器、防爆接线箱、防爆开关、防爆接线盒

加臭计量泵、阀套式排污阀、气液联动阀、燃气加臭装置、旋塞阀、调压阀、安全切断阀、碟阀、调压箱、卸气柱、燃气自动加臭机、截止阀、

加气柱、电磁阀、温控阀、空气冷却器、曲轴箱、圆弧泵、分离过滤器、回收罐、三级压缩气缸、二级压缩气缸、一级压缩气缸、高效过滤器、

工艺设备(46)

缓冲罐、换热器、后置过滤器、风机储罐、前置过滤器、干燥塔、节流截止放空阀、安全阀、切断阀、手动球阀、电动球阀、燃气调压装置、调

压器、蝶阀、过滤器、球阀、气化器、增压器、减压阀、干燥撬、加臭装置

计量仪表(7)压力表、无流油报警器、震动报警器、差压变送器、温度变送器、压力变送器、温度表

流量计(8)罗茨流量计、威力巴流量计、流量计算机、超声流量计、腰轮流量计、PTZ修正仪、质量流量计、涡轮流量计

执行机构(4)电动执行机构、气动执行机构、气液联动执行机构、手动执行机构

特种设备(12)回收罐、残液罐、收发球筒、旋风分离器、加热器罐体、风机罐、天车、压力管道、过滤器、储气瓶组、缓冲罐、分子筛一AB罐体

显示器、模拟量输出模块、SCADA实时服务器、历史数据服务器、操作站、PLC串口通讯模块、PLC模拟量输入模块、PLC数字量输出模

自控设备(15)

块、PLC数字量输入模块、RTU、PLC控制网网撬模块、PLC以太网通讯模块、PLC冗余模块、PLC处理器模块、PLC电源模块

阀井信息(3)阀井、预留头、阀室

LNG设备(5)LNG储罐、LNG卸车组件、LNG汽化器、LNG储罐汽化器、EAG汽化器放散管

CNG(13)缓冲罐、储气瓶组、干燥器、加气机、Y型过滤器、高压过滤器、锅炉控制器、卸气柱、加气柱、压缩机、调压器、CNG燃气换热器、CNG减压站

2021年05月  | 191

为某一设备的唯一识别号。

表2 LNG储罐完好标准评分表

单位

功能完好

设备名称及编号

分值

得分标准

外漏-0分

无外漏-10分

满分

10

完全

完好

设备

位置

分值

得分标准

满

分

2评价方法

目前，站场常用的风险识别与评价方法包括：基于风险的检

测、危险与可操作性分析、以可靠性为中心的维护、安全完整性

分级以及量化风险评价等方法。

量化风险评价(QRA)技术，主要采用系统的风险分析来识

别危害性站场设施潜在的危害。

危险与可操作性分析(HAZOP)技术，主要用于新建站场

和工艺变更较大的站场，通过对整个站场的因果分析来确定新

的或者已有的工程方案、设备操作和功能实现的危险。

安全仪表等级(SIL)技术重点关注站场安全仪表系统，以

反应失效概率(PFD)为基准，并在标准中将反应失效概率划分

为四个范围，对应相应的 SIL 等级。

基于静设备完整性管理的风险检验(RBI)技术重点关注

静设备及管线，设备的完整性受到某些现有损伤机理的影响而

逐渐恶化。基于风险的检验技术(RBI)适用于站内管线与所有

承压静设备，依此建立检验计划，预防风险的发生。

基于动设备 (压缩机、泵、电机) 可靠性管理的可靠性维护

(RCM)技术，对站场设备的失效模式及后果进行系统性的分析和

评估，进而对设备失效模式的风险进行定量分析，并找出设备失

效根本原因，进而分析出装置中固有的或潜在的危险及其可能产

生的后果，有针对性的制定优化的、可实际降低风险的策略

[4]

。

综合上所述，常用的站场设备完整性管理的核心技术方法

为 RBI、RCM以及 SIL。

无外漏

超出全面检验周期-0

在全面

分

检定周

5

在全面检验周期内-5

期内

分

附属安

全阀在

检定周

期内

安全阀超出检定周

期-0分

安全阀在检定周期

内-3分

设备外观无严

大于3立方厘米的

重锈蚀，无漆

腐蚀-0分

面脱落。锈蚀

1～3立方厘米的

或漆面脱落面

腐蚀-1分

积不大于1平

无腐蚀-2分

方厘米

排污系统无阻排污通道阻塞-0分

塞排污通道畅通-1分

排污阀门无内

漏

内漏-0分

无内漏-1分

23

1

可以实

现功能

连接容

器阀门

无内漏

设备合

格证等

资料齐

全

不能有效实现功能-0

分

10

可以有效实现功

能-10分

内漏-0分

无内漏-10分

101

液位计显示错误-0

液位计显示正分

常液位计显示正确-2

分

在年检周期内

超出检定周期-0分

在检定周期内-5分

总计

2

5

21

设备合格证缺少-0

分

5

设备合格证齐全-5

分

标识缺失-0分

标识齐

标识不清晰-2分

5

全、清晰

标识齐全、清晰-5分

总计38

策略并进行维保检。

设备巡检

3评价模型

风险评价与识别是站场完整性管理的核心，采用适宜的风

险识别与评价技术对站场工艺和设备设施进行分析，进而对其

发生失效的风险进行定性和定量分析，制定有针对性的预防措

施，在规避不可接受的风险过程中将有限的资金发挥出最大的

作用，实现站场维护维修的最优化。

设备完好率是设备完整性的重要指标，它是反映企业设备技

术状况和评价设备管理工作水平的一个重要因素，通常是以完好

的设备在全部设备中的比重为判断指标。不过，由于设备种类复

杂多样、风险因素多，评价模型的制定的工作难度大，评价模型是

否科学合理直接影响后期的评价效果。根据评价方法所适用的设

备种类，结合本单位设备管理经验，经过不断摸索与实践，目前已

经制定出各类设备评价模型35个，对每类设备的功能完好和完

全完好，明确了量化指标，制定了详细的评价标准

[5]

。

储罐、静设备与工艺管道等设备适用于RBI评价方法，其

评价模型如表2所示。

依据评价模

型打分

根据计划进行

维保检

风险评估

超预警值定期重评估

实施优化策

略

编制维保检

计划

图1 评价流程示意图

5结语

站场设备完整性管理系统在公司已经持续稳定运行3年

多，取得了良好的应用效果，消除或降低了隐患事故的发生，极

大地降低了站场设备的运营风险，实现了设备全生命周期的科

学管理，具有良好的实践推广意义，同时，也为我国站场设备完

整性管理提供了案例基础。

4评价流程

依照场站完整性管理文件规定对生产设备进行检查，根据

设备的打分分值统计某个时间段某类设备或者某个设备完好

率情况，可视化展示设备的完好率，各单位之间设备的完好率

情况进行清晰的对比统计，并得出设备分值等级，并记录保存。

可以根据设备分值统计设备完好情况。并以折线图形式对比各

[6]

单位在某几个月间设备的完好率情况。

基于评价模型，对每台设备性能指标进行专家打分，计算

出每台设备的完好情况；再通过站场设备完好率公式，计算出

站场的设备完好情况。

设备完好率＝(设备打分值/设备总分)*100%；

站场完好率＝(完好设备的数量/设备总数量)*100%。

主要评价流程 (如图1所示) 为：设备定期巡检-依据模

型打分-风险评估-根据评估结果制定维保检计划-实施优化

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参考文献：

[1]董绍华, 韩忠晨, 费凡, 等. 输油气站场完整性管理与关

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[2]税碧垣, 艾慕阳, 冯庆善. 油气站场完整性管理技术思

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探析[J]. 油气田地面工程, 2020, 39(06):78-83.

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