FMEA设备维护管理解决方案

【导读】
结合化工总厂转动设备在近几年的维护管理中总结的经验和发现的问题就设备安全在石化安全生产中的重要性,用具体事例说明了用故障模式及影响分析(FMEA)对设备进行可靠性评估的程
结合化工总厂转动设备在近几年的维护管理中总结的经验和发现的问题就设备安全在石化安全生产中的重要性,用具体事例说明了用故障模式及影响分析(FMEA)对设备进行可靠性评估的程序、方法。对故障模式及影响分析(FMEA)的概念及在设备维护管理中的具体应用作了较为详尽的阐述。
 
高温、高压、长周期连续运转是石化行业设备运转的特点,这些特点决定了设备的安全可靠性是企业安全管理工作的重中之重。在企业的各类事故中,由于设备故障运行所导致的火灾、爆炸、人身伤害及环境污染所造成的影响和经济损失也是非常巨大的。从发生设备故障或非计划停运的统计数据来看,大多数设备故障可以通过有计划的日常维护保养、定期维护和状态维护在事发前消除和得到控制。

因此,设备的长周期安全、平稳运行的意义就显得非常重大和深远,而如何保障设备的安、平、稳、优是需要企业的设备管理人员不断地探讨和摸索。任何系统的故障和造成这一故障的元素之间都存在着必然的因果关系。故障模式及影响分析(FMEA)就是从这种因果关系出发,找出系统潜在的故障原因,分析故障原因对系统造成的影响,并采取措施减少和预防故障对系统造成的影响。

1 FMEA在设备维护管理中的应用
1.1 FMEA的定义
在设备维护管理中,通过对组成设备的各系统部件功能的分析,找出系统或部件潜在的故障模式,分析每种故障模式对设备的影响,评价出每种故障模式影响的严重程度,根据评价结果,制定相应管理措施和维护保养方式。从而尽可能地减少和消除故障的产生,减少设备的非正常停运,提高设备的可靠性和维护性。

1.2 使用故障模式及影响分析(FMEA)的具体程序
1.2.1 做好设备故障模式的统计工作
根据装置的设备维护保养记录统计所属的故障类型、故障发生频率(L)。
故障发生频率(L)用数字来表示,用数字来表示频率的高低。对于新设备,可由有经验的人员来确定故障发生的频率。

1.2.2列出组成设备各系统或部件的名称、功能、故障模式、影响、故障原因及故障检测方法
(1)列出组成设备各系统或部件的名称。由于组成设备的零部件非常繁多,如要将组成设备的每一零部件都列出是一项非常繁琐的工作。因此,可列出完成系统主要功能的部件名称,然后根据需要可对单一零部件再进行分析。

(2)列出组成设备各系统或部件的功能。

(3)列出组成设备各系统或部件的故障模式。

(4)列出每个故障模式所产生的影响及严重度(E)。
严重度(E)是用来考察每一种故障对设备的正常运行所造成的影响程度,用数字表示影响程度的高低,分值越低影响程度越低。 
 
(5)找出故障产生的原因。组织有经验的管理人员、操作人员、设备维护人员共同分析,力求全面找出故障产生的根本原因。

(6)列出每种故障的可检测性(c)。

可检测性(c)是指故障在发生前被检测出的概率。可检测性即可以针对故障发生的根本原因,又可针对故障模式。如果一个故障在发生前有较长的故障报警时问,则它被检测出得概率就大。为了增加故障被检测出得概率,可以在设备上安装传感器和报警器。同样用数字表示故障被检测出的概率大小。检测方式主要包括:精密仪器诊断、离线试验、在线试验和由人的感官感知。

1.2.3故障等级的确定(D)
D值本身没有任何意以,只是用来表明故障的危险|生大小。根据故障等级决定设备的维护、管理方式。
通过设备FMEA分析设备的维护方式有三种:即预防性维护(包括定期维护和状态维护)、改进维护和事后维护。对设备的每一种故障模式,考察其发生频率L、严重度E、和可检测性c,然后将所分析故障模式的三个影响因素的评分值按照D=L×E×C相乘便得到故障后果综合评分值,将不同故障模式的综合评分值按大小顺序排列即得到危险优先数,从而确定故障等级,据此可作为制定设备维护和管理的依据。对于那些危险优先数高的故障模式应重点分析故障机理,寻找故障原因及故障的监控、诊断及预防措施。

下面以在石油化工行业使用最为普遍的离心泵为例说明FMEA在设备维护管理中的应用,如表1。 
离心泵故障模式及影响分析  
 
关于故障发生频率(表2)、故障严重度(表3)、故障可检测难易程度(表4)、故障等级(表5)的判别准则分别如下: 
故障发生频率分类 L
故障严重度分析 E
故障可检测难易程度分类 C
危险性等级分数分级 D 
 
从故障模式及影响分析数据统计来看,潜在故障模式分为七类,故障产生的原因29项,其中采用预防维护25项(定期维护2项,状态维护22项),事后维护3项,改进维护2项。通过以上数据分析可看出现行的设备管理模式:监测为先、预防为主,主动维护、及时检修的预防性维护策略基本符合生产需求。

但是FMEA的实施是一个持续改进的过程,在对某一个故障类型采取相应的纠正预防措施以后,需要重新评价故障的发生频率、严重性、可检测性指标,计算新的危险优先数,看新的危险优先数是否在可接受的范围类,并决定是否采取进一步的纠正预防措施,如此循环直到危险优先数在可接受的范围内。

设备管理是建立在管理预防/状态性维护基础之上的,准确的数据存储与计算工作是预测性维护的前提。根据数据资料持续改进设备的各项指标,从技术角度上将这些数据互相有效的集成到设备维护管理系统中去。

2 结语
FMEA在设备维护管理中是一种非常有效的工具。它是在对系统中固有的或潜在的可能性与后果进行科学分析的基础上,给出风险排序,找出薄弱环节。通过对设备进行FMEA分析时,可系统的了解设备的设计制造缺陷、构造功能和潜在的故障模式。可帮助企业管理者评估设备更新、审查设计、失效分析、员工培训计划,制定和实施合理的设备维护管理方案,提高设备的本质安全,从而避免设备的无计划停运。 
 
 

  • 2019-10-16 10:45
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