RCM在往复压缩机关键零部件上的应用

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通过对前人成果的研究发现 ，在国际上较为流行的以可靠性为中心的维修 (Reliability Cent-ered Maintenance，简称 RcM)可以很好地节约时间和效率，并运行逻辑推理完成故障类型的确定和维修任务的优化。它具有多种形式的定义，如RCM是-个系统的功能函数 ，优先考虑安全、经济以确定合适且有效地预防性维修任务；RCM是- 个用以确定在现有运行条件下，必须采取什么行动来保证所有的物质资产顺利完成预期功能的过程 ；RCM是-种基于安全 、运行和经济指标 ，用以开发或选择维修设计的方法，以系统角度分析系统功能、功能的失效及这些失效的预防 [1-2]。

因此 ，应用 RCM对往复压缩机关键零部件的收稿日期：2012-04-092012年06期(总第236期)评估 ，有助于企业有针对性地制定相应的维修决策，提高资源利用率。

2 RCM具体实施过程2.1 项目开工会成立 RCM项 目组，讨论和确定项 目的实施方案，以及人员安排、工作范围及项目工作进度等。

最终确定的实施对象为 8台往复压缩机，即大张坨储气站往复压缩机 A/B/C/D 机组和板中北储气站往复压缩机 A/B/C/D机组。主要针对机身 (曲轴箱)、曲轴、连杆、十字头、中间连接体、气缸 、活塞、活塞杆、压力填料 、气阀等关键部件进行风险评估。

2.2 各种数据资料的收集和统计分析重点收集往复压缩机装置概况、初始设计说明及更改情况、操作规程、运行的台账和维修记录、技术参数表、各种分类清单、状态监测技术应用情况、历年大修计戈Ⅱ等数据资料，通过对它们的整理、汇总、分析 ，以掌握往复压缩机已有的或隐藏的各种信息，确定影响其运行的风险因素。

2.3 往复压缩机系统划分和功能描述主要满足划分后的装置依然可以独立完成特定的生产功能 ，且不重复分属于 2个分系统中。

依据此原则和功能特点，将往复压缩机划分为 7大功能拈 3]，如图 1。

图 1 往复压缩机系统划分情况2.4 故障模式与影响分析(FMEA通过对故障模式、故障原因、故障影响的分析，找出设备运行中潜在的故障及影响后果，并对潜在故障发生的机理进行分析 ，提出解决和预防的方案 [4，主要过程如下：(1)充分了解系统的整个工艺流程，划分系统功能和边界；(2)结合设备本身的结构特点及历史的检维修维护记录 (若无 ，可参考国内外相似情况)确定设备所有可能的故障模式 ，并根据现场设备的实际运行状况分析故障发生的基本原因；(3)综合安全、环境、生产损失和维修成本 4个方面，确定故障的影响后果；(4)可靠性建模或有经验的维修工程师提供的现场资料确定每种故障模式发生的频率。

2.5 故障模式的风险评估设备的故障模式风险等级由P(故障模式的频率)和 c(故障后果)共同确定。据往复压缩机的运行情况、管理现状、及安全、环境的相关法规或标准等，RCM工作组制定出风险可接受准则和风险矩阵，并与该设备的管理人员共同讨论修正评估准则。主要从以下几个方面讨论分析：(1)故障概率/频率 ：以装置的-个大修周期为单位，统计故障发生的时间或次数；(2)安全后果影响i为人员伤亡所需费用和设备损坏维修所需费用的总和；(3)环境后果影响：周边环境的污染影响程30 瓣 邺度及报送部门级别的高低进行划分；(4)生产损失后果 ：以部件或机组故障所造成的停车时间来计算，方便企业根据评估的结果来折算工厂的实际损失；(5)维修成本后果 ：包括人员维修和产生故障零部件生产成本的总费用。

2.5.1 风险评价准则的确定为使评估结果更具有普遍性 、代表性 ，在评估故障后果时，主要考虑 常见的或经常发生的事件”，而忽略 极端的小概率事件”，对设备或相应的故障模式后果不确定的则尽量认保守的结果加以分析。

故障概率/，频率评价准则的制定综合考虑往复式压缩机部件故障频率统计结果和用户的可接受程度，选择8000h作为故障频率的统计周期，如表 1。

表 1 故障频率的评判准则水平 -个大修周期内发生的故障频率A 05次 /8000h根据往复压缩机可能产生的安全后果和国标GB6441-86《企业职工伤亡事故分类标准》将其安全后果分为 5个等级，具体如表 2所示。

表 2 安全后果影响评判准则后果类型 安全后果A 没有造成人员伤害或设备损坏B 人员受轻伤，设备损坏维修费用在 lO万元以内C 人员造成伤残，设备维修费用在 5O万元以内的事故发生后 1人当即死亡(含急性中毒死亡 )或负伤后D 在 30天内死亡的事故；或者设备损坏维修费用 100万元以内的2人(含2人)以上的伤亡事故或者设备损坏维修费用E100万元以上的该评判等级的制定主要考虑到污染物对周边环境和社会的影响程度及须报送部门级别的高低，针对该项目的实际情况，划分结果如表 3。

通常需结合设备具体的生产状况和对现场收集的可靠性数据或维修数据的统计分析等来估计部件或机组故障所造成的停车时间。根据收集到2012年06期(总第236期)囊 rvice & M mtcmn1-，r性地采取相应的预防策略。

3 往复压缩机检维修策略的制定RCM评估的最终目的是实现检维修策略的制定，以清楚地告诉用户往复压缩机或其部件高、中风险部件对应的故障模式是什么，帮助用户把有限的资源重点集中到高 中风险部件 的维护上 ，使维修活动和资源能得到更合理地利用。

RCM从预防性维修、预测性维修、故障查找和-次性变更4个方面进行维修决策的分析。其中预防性维修主要针对往复式压缩机部件的平均故障间隔时间 (MTBF)来制定相应的定期维护任务，可应用威布尔寿命分布模型等方法实现；预测性维修是根据往复压缩机部件在线或离线采集的各种可能影响故障的数据综合预测其发生发展的情况，以此制定维修的间隔期，可应用神经网络等方法进行状态预测；-次性变更则以故障频发部件为基础综合分析维修费用和重新选型设计费用哪个更经济划算，以确定是否须执行变更任务；故障查找是通过定期检查或隐蔽功能的测试来评判故障发生的情况，以避免同-设备发生多种故障 [61。

4 结论根据 RCM评估方案实现了往复压缩机部件重要度的确定，同时完成了高、中风险部件检维修策略的制定 。另外 ，可结合相关的数学模型进行RCM维修任务的优化研究，通过寻找已知状态数据的规律来预测部件故障趋势的发展情况，实现了部件剩余寿命的预测，为维修决策的制定提供了定量化的参考，有助于企业形成现代化的维修管理体系。