应用可靠性为中心的维护(RCM)技术提升压缩机的运行管理水平

十字头瓦
注油单向阀 循环油安全阀 振动开关
4
控制系统
温度变送器
油压开关 8
控制系统
控制柜PLC
液位开关
（2）失效模式和后果影响分析（FMEA）

活塞压缩机的重要功能件确定后，按照功 能层次对其故障模式和影响后果进行详细 的FMEA分析
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表 活塞压缩机故障层次分析表（表）
序号
压缩机子 系统
功能
功能故障
– 维修工作的时机即维修期（WHEN）；
– 实施维修工作的维修级别（WHERE）。
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RCM简介 RCM与传统维修观念的差异（表）
序号
1
传统维修观念
RCM的新观念
备注
复杂与简单设备有 很大的选择性
设备故障的发生和发展与 设备故障与使用时间一般没有 使用时间有直接关系， 直接关系，定时计划维修不 一定好。 定时计划拆修普遍采用。 没有潜在故障的概念 无隐蔽故障和多重故障的 概念 预防性维修能提高固有可 靠度
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表 活塞压缩机重要功能件
序号 压缩机子系统 零部件 活塞 活塞杆 1 气缸系统 压缩机子系统 零部件 活塞环 气阀盖 气缸系统
填料
气阀 气阀盖O形圈 气阀垫片
活塞缸头垫片
气阀片 气阀弹簧 刮油环
主轴瓦
连杆瓦 2 曲轴系统 十字头 主轴 曲轴系统
止推瓦
连杆小头瓦 曲轴密封 十字头销
连杆
3 润滑系统 循环油主油泵 气缸注油泵 压力变送器 润滑系统
– （1）筛选分析
– （2）失效模式和后果影响分析（FMEA， Failure Mode and Effect Analysis） – （3）风险分析 – （4）基于风险维护的策略制定
4
RCM简介 RCM分析内容
– 需要进行预防性维修的产品或项目（WHAT）；
– 实施的维修工作类型或“方式”（HOW）；
预防性维修难以避免故障的发 生，不能改变故障的后果。
设计与故障后果有 关
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RCM在压缩机维修中的应用


（1）筛选分析，确定重要功能件 将压缩机分解成一个庞大的树型结构，树形结构 末端是不能进一步分解的零部件，从这些零部件 中剔除对压缩机性能和正常运行没有大影响的部 件，剩下来的就是重要功能件，必须做预防性维 修工作。 重要功能件确定后必须对其进行编号，这样可以 对这些零部件进行登记和建立档案，并购买一部 分配件作为备用，以备急需。
– 对系统进行功能与故障分析，明确系统内各故障 后果；
– 用规范化的逻辑决断程序，确定各故障后果的预 防性对策； – 通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模 等手段在保证安全性和完好性的前提下，以最小 的维修停机损失和最小的维修资源消耗为目标， 优化系统的维修策略。
3
RCM简介 主要步骤
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12

（4）基于风险维护的策略制定 依据：1）后果，在失效模式的层面上，依据不同 的后果采用不同的维修策略，对于有严

重安全或环境后果的失效，必须采取预
防性维修策略；
2）失效原因，针对不同的失效原因和失效
根本原因来安排具体的维护任务。
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压缩机的维护任务


（a）基于运行状态的维护项目：压缩机的控制系统。 （b）基于运行时间的维护项目：压缩机的气缸系统。 根据压缩机的运行时间对压缩机的气阀、气阀垫、 气阀弹簧、气阀片、活塞环、填料等进行维护保养， 更换磨损件，保证在下一个维护周期内不出现故障。 （c）日常巡检维护项目：压缩机的注油系统、循环 油系统。
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2
气缸系 统
气缸系 统 气缸系 统
3
4

（3）风险分析 通过对重要功能件的每一个故障原因逐一进行RC M逻辑决断，对该压缩机所有功能件的失效概率 和失效后果进行“高”或“低”风险的评价，筛 选出低风险的功能件有：主轴瓦、连杆瓦、主轴、 连杆、曲轴箱、电机、预润滑泵、循环水泵、过 滤器、冷却器、联轴器、控制柜、压力变送器、 温度变送器、振动开关、空冷器；高风险的功能 件有：气阀、气阀垫、活塞环、活塞、填料、刮 油环、活塞杆、注油泵、气阀盖O形圈。
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RCM技术应用效果



（1）减少了维护成本，消除了不必要的维修，避免 了过度维护。对于低风险的功能件， 例如主轴等采 取检查的方式，不需要进行更多的维护、维修工作； 对于高风险的功能件，例如气阀等，需要进行定期 检查和更换工作。 （例子） （2）提高了工程技术人员的工作能力。在RCM实施 过程中，广大工程技术人员积累了丰富经验， 提高 了自己的综合素质。 （ 3）提升了压缩机的运行管理水平。通过RCM分 析所得到的维修计划具有很强的针对性，提高了维 修效率，从而大大提升了压缩机的运行管理水平， 压缩机的平均无故障运行时间提高到5000h以上。
应用可靠性为中心的维护（RCM）技术 提升压缩机的运行管理水平
1
RCM简介
定义
– 按照以最少的资源消耗保持装备固有可靠性和安 全性的原则，应用逻辑决断的方法确定装备预 防性维修要求的过程或方法。（GJB1378-92 《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》 ）
2
RCM简介 本思路
2
许多故障具有一定潜伏期，可 潜在故障概念适用 通过现代各种手段检测到， 于部分机件 从而安全、经济的决策维修。 从可靠性原理及实践寻找或消 除隐蔽故障，可以预防多重 故障的严重后果。 预防性维修不能提高固有可靠 度 可靠性理论是这一 新观念的基础 可靠度是设计所赋 予的
3
4 5
预防性维修能避免故障的 发生，能改变故障的后 果。
故障模式（原因）
故障影响（后果）
1
气缸系 统
1 气缸压力比过 高， 在下一 完成天然气 出口温度 损坏活塞、活 （更高） 段 的压缩 太高 塞环、气阀 过程 有活塞环的 泄漏发生 完成天然气 出口温度 2 级间冷却器或 损坏活塞、活 的压缩 太高 管路阻塞 塞环、气阀 过程 完成天然气 出口温度 3 排气阀或活塞 损坏活塞、活 的压缩 太高 环泄漏 塞环、气阀 过程 完成天然气 出口温度 损坏活塞、活 4 进气温度太高 的压缩 太高 塞环、气阀 过程
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风险分析结果

共有功能件25件，其中低风险功能件 有16个功能件，占总数的64%； 高风险功能件有9个功能件， 占总数的36%。
36%
功能件风险分布图
低风险 高风险 64%

9种处于高风险功能件中存在以下两种情况：


（1）功能件失效可能性高，有故障历史；
（2）失效影响后果较大，对安全、环境及生产的影响较高。 16种处于低风险功能件由于其失效的概率非常低，出现故障 后可直接执行坏后修理的维修策略。
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应用RCM技术，实施技术改造

在RCM技术的应用过程中，把压缩机运行 中经常出现故障的高风险功能件实施技术 改造，有效提高了压缩机运行的安全性和 可靠性。例如直输压缩机由于振动较大， 经常造成气缸入口分离器液位开关接线松 动，误报警停车，为此技术人员把液位开 关的法兰口进行改造，更换成MURPHY公 司的液位开关后，压缩机再也没有出现误 报警停机现象。