石油化工仪表生命周期分析

石油化工仪表生命周期分析
摘要：仪表设备运行的可靠性对装置安全平稳运行起着至关重要的影响，为
确保仪表设备运行的可靠性又能最大限度地节约仪表运行维修成本，设备的生命
周期管理越来越受到企业的重视。

惠州石化在设备重要性分级管理、设备生命周
期数据的收集和分析、设备设施完整性的管理等方面取得较好的成绩。

这些管理
措施大大提高了仪表设备的可靠性，提升了装置运行的安全水平，减少了因仪表
故障导致设备或装置停工的损失，具有一定的推广价值，可供石油化工企业借鉴。

关键词：石油化工仪表；生命周期；分析
1项目仪表简介
某炼油厂前建成一期和二期共计2200万吨炼油装置，装置里共计仪表台件
数约7万多台。

有些仪表随着一期装置开工投产至今已经运行10多年，二期的
仪表运行也有3年多了。

仪表长期带电运行，随着电子元器件老化等故障原因，
仪表运行可靠和稳定性日益受到大家的关注，仪表设备的完整性管理已被正式提
上日程。

本文主要针对常规智能仪表的运行数据进行归类分析总结，主要的仪表
类别包括可燃及有毒气体报警仪、流量、压力、液位、温度和控制阀这几大类别，对于就地指示仪表的故障损坏数据不列入本次统计的范畴。

2仪表维修次数统计及数据分析
2.1常规智能仪表维修统计
通过公司故障隐患登记信息平台统计全厂的仪表维修数据分析，一期仪表总
体的维修次数是逐年有所增长，仪表更换的备件数量也相应地逐年略有增加。

通
过具体统计2017～2020年4月的一期装置的维修数据，可以看出，2017～2019
年度，仪表维修频次是逐年略有增长。

二期仪表从2017年下半年才投用，比较
近3年的数据，2018年仪表维修次数最多，2019年略有下降。

通过对2017年至
今全厂一期和二期仪表维修数据的进一步梳理和筛选，一期项目仪表从2009年
投用8年以后，仪表需维护的次数逐年递增，二期项目仪表从2017年开工投用
后近一年内仪表维护次数较多，之后维护次数略有下降的趋势。

导致仪表需要进行维修的原因较多。

主要体现在以下几方面：仪表元器件老
化损坏、仪表引压管或预处理系统故障、异常生产工况导致仪表失灵、仪表接线
端子松动、仪表防雨防潮密封不好、雷击损坏、设计或现场安装的缺陷、产品质
量问题等。

2017～2019年，3年数据分析，一期项目仪表每年维护次数均有
400～500次左右的增幅，对比每年维修次数的增幅较为平缓，主要原因还是设备
老化导致，仪表稳定性较差，需要加强预防性维护次数和故障检维修。

二期项目
仪表从2017年开工投用至今，开工头一年内的仪表维护次数较高，主要解决项
目建设施工遗留的问题整改和仪表首次投用后遇到的异常问题整改，2019以后，
维护次数明显有所下降。

2.2常规智能仪表故障损坏统计
通过一期装置数据的统计分析，每年两千多次的仪表设备维修次数中，其中
只有少部分是仪表损坏导致的故障维修，具体统计的仪表故障损坏数据如下：2017年仪表设备故障损坏121台、2018年仪表设备故障损坏131台、2019年仪
表设备故障损坏140台。

仪表损坏的台件数整体来看也是逐年略有增长的，其中
报警仪的损坏率增长幅度较为明显，流量、液位和温度仪表损坏率增长较为平缓，2018年一期装置仪表停工检修后，部分仪表的故障损坏率还稍微有所下降。

通过
对2017～2020年4月二期仪表故障数据进一步的梳理和筛选，报警仪损坏率的
增长较为明显，其余的仪表在2018年后反而略有下降的趋势。

3仪表生命周期的分析
仪表设备生命周期可分为3个失效阶段：初期失效阶段、偶然失效阶段和设
备老化失效阶段。

初期失效阶段指仪表设备在生命周期初期失效，失效最大的原
因是工厂设计、制造缺陷和工厂出厂前测试没有检测出来导致的。

虽然产品在工
厂出厂前都会做相关的检测，但对智能仪表长期运行的稳定性、可靠性和重复性等，有些参数和指标在工厂测试时不能完全被发现，导致在现场应用时出现失效
的情况。

偶然失效阶段指仪表设备在正常使用的情况下突然失效，这种故障率通
常相对较低，但对于关键性仪表或联锁的仪表设备来讲，这种失效对于装置的平稳运行影响也是很大的。

设备老化失效阶段指设备长期运行老化导致的设备故障损坏。

仪表设备经过长期运行逐步会进入这个阶段，对现场装置的影响也会随着时间的推移，影响越来越大。

通过上述仪表故障率的统计分析，该公司仪表设备生命周期3个阶段的故障率统计表如图1。

图1仪表生命周期三个阶段的故障率统计表
从表中可以看出，仪表初期失效阶段一般都是在仪表刚投用的时候，仪表故障率较高。

在往后运行的2～3年内，仪表故障基本暴露出来，在企业不断地维修改造后基本把故障率降下来。

偶然失效阶段基本在仪表运行的3～10年，不同的仪表或者不同的运行工况，仪表失效的阶段时间也不完全一致，需视具体情况具体分析。

偶然失效阶段的仪表故障率较低，部分仪表在初期失效阶段通过改造后已经提高仪表的可靠性。

仪表运行10年后，部分仪表由于老化失效，故障率会逐步提高，不同仪表的老化时间周期也不同，这个需要根据具体的仪表特点和运行工况具体分析和总结。

在不同的失效阶段，采取的具体措施也应有所不同。

4仪表完整性的管理措施及建议
设备设施完整性管理，是一个完善的、系统的管理过程，是用整体优化的方式管理设备设施的整个生命周期，以达到设备设施的可靠性（包括性能、安全、环保）与经济性的平衡并可持续发展，以实现组织的战略及目标。

是充分发挥设备设施效能，有效管控风险，实现设备设施资产的保值增值及最大经济回报，实施降本增效的一种有效工具和手段。

因此，为节约运行维修成本，又能使得仪表设备运行可靠性高，相关管理措施和建议如下：
（1）针对设计、选型、安装或设备制造等存在缺陷的仪表，需制定彻底的
整改方案，择机优先落实整改，并对整改的情况进行跟踪和闭环销项管理。

（2）落实做好仪表系统安全完整性等级评估工作，结合评估报告，开展仪表相关定期
测试和检查维护工作。

（3）定期开展各类仪表运行数据分析，不同类别的仪表
单独分析并总结报告，根据报告的整改措施落实整改工作。

（4）针对故障率较
高或设备老化较快的仪表，需执行定期专项检查计划。

每次专项检查的情况形成
记录，结合历年运行的数据进行对比分析、预判仪表生命周期形成总结报告，然
后落实整改。

（5）建立仪表设备分级管理原则：石油化工企业仪表数量庞大、
种类较多，评估和量化每类仪表的老化可靠性难度较大、必要性不大。

但针对A 级、关键性仪表或特殊的仪表设备，建立生命周期维护档案，提前做好预防性维
护工作。

（6）根据企业仪表设备的特点，“量身定做”以可靠性为中心的综合
型维修保养服务模式（含预防、预测和事后维修），形成相关管理规定，然后落
实执行。

（7）进一步完善企业大数据信息平台，便于用户更加方便快捷、全方
面的统计数据，相关数据得到及时有效的收集，也便于用户随时调取数据，用于
技术分析和对设备生命周期的预判，给予更合理的预测维修方向。

5结语
随着仪表设备可靠性和老化管理工作的不断深入研究，仪表设备老化检测的
新技术开发和推广应用大势所趋。

企业内部还需建立且不断积累自己的仪表设备
老化管理的数据库，定期对数据库老化数据进行技术分析，预测仪表生命周期，
并逐步完善仪表生命周期档案，使设备完整性管理工作水平得到不断的提升，为
企业安全可持续发展实现效益最大化。

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