關于油田設備維修之經濟淺析

董新

（中石化華北石油工程有限公司測井分公司，河南新鄉453000）

關于油田設備維修之經濟淺析

董新

（中石化華北石油工程有限公司測井分公司，河南新鄉453000）

根據油田設備的大修、項修、小修與定期精度調整，以及設備的平均壽命期限等進行經濟性分析，通過不斷拓寬設備管理思路，強化和轉變設備管理觀念，使設備修理更為合理。不僅有效降低了設備維修成本，平衡了大修和新購設備的關系，也為石油裝備管理工作開展奠定了理論基礎。

油田設備；設備維修；大修；經濟分析

0 前言

隨著我國石油裝備行業高速發展的大形勢，華北測井分公司在設備維修方面不斷拓寬設備管理的新方法和新思路[1-8]，充分挖掘設備資源潛力，堅持既要確保設備安全高效運轉，又要降低維護維修成本；既要優化設備增量配置，又要分析大修經濟效益等，不僅極大提高了設備管理水平，降低維修成本，促進設備管理工作的穩固發展，也為公司在生產一線的穩產發展奠定了堅實基礎[9-11]，能夠有效保障基層隊伍的任務量飽滿。

1 油田設備維修方式及類別

維修方式是指當設備技術狀態劣化到某一臨界狀態或發生故障后，為了恢復其功能和精度而采取的更換或修復，并對整機或局部進行拆裝、調整及零部件維修更換等技術活動。主要分為事后維修、預防維修、改善維修、維修預防等多種方式[12-13]。一般來說，選擇維修方式的原則是：應以最少費用得到最佳的維修效果，使設備壽命周期費用中的維持費最經濟。設備修理的類別是根據修理的內容、要求及工作量大小，對設備修理工作進行科學的劃分。預防維修的修理類別可分為大修、項修、小修與定期精度調整。

1.1 大修

設備大修是修理工作量最大的一種計劃修理。油田設備由于長時間高負荷使用，零部件磨損嚴重，主要性能與精度喪失較快，設備工作效率嚴重降低，影響正常現場施工，產生大量不必要的輔助時長（即維修時長），增加現場施工成本，必須經過全面修理才能恢復應有的精度和性能。大修時，要對設備的全部或大部分部件進行解體，分解各個零部件，修復基準件和不合格零件，更換部分零件和全套密封件，修理或調整設備的電氣系統，修復設備的附件及打砂噴漆等。從而達到全面消除大修前所存在的缺陷，恢復規定的精度和性能的效果，并在設備原銘牌旁邊鉚上大修銘牌，同時出具相應的檢測報告。

1.2 項修

項修，又稱項目修理，是針對設備的實際技術狀態而設置的。例如，對設備狀態已劣化，達不到生產要求的項目（部分功能無法實現），當二級保養達不到所需要求，但又不需要進行大修時所采用的方法。項修是按實際需要進行的局部修理。它是以設備的技術狀態為基礎的針對性很強的一種計劃修理。項修時只拆除需要修理的部分，更換或修復劣化了的零部件。必要時還要調整基準件和校正座標等，以達到設備應有的精度和性能等要求，并提供相應的檢測報告。

1.3 小修

小修是工作量最小的計劃修理。以維修工人為主，操作工人參加的小型修理事項。主要以密封件更換或局部小故障排除等采取的定向定點的維修。

1.4 定期精度調整

定期精度調整主要是針對精度高、大型、高價值的關鍵設備進行的幾何精度調整和維護，以達到或接近規定的標準。對于該類設備調整，一般要求原廠技術人員來完成，調整周期一般設定為1～2年，調整時間最好是在一年中氣溫變化較小的季節，以避免環境溫度對精度調整的影響。

2 大修決策時的關鍵問題

油田設備在使用過程中要不斷經受有形與無形磨損，因而存在一個特有的設備平均壽命期限，這個期限反映了設備在實物形態上持續保持完好的時長。維修的目的是消除設備經常性的有形磨損和排除機器運行中遇到的各種故障，以保證設備在壽命周期內能夠持續保持必要的功能，能夠發揮正常的效用。

設備的大修是一種最大的計劃修理，也是在原有實物形態上進行的大部分更新。設備在大修后，無論在生產率、精確度、速度等方面，都要達到或基本達到出廠時的標準，即通過大修的辦法恢復設備全部或接近全部的功能。但是，隨著科技水平和裝備技術與功能的日新月異和快速發展，設備修理的經濟實質將發生較大變化，同時還暴露出所具有的某些局限性。因此，對于企業來說，如何恰當和經濟地對設備進行大修，必須要對這個問題進行全面和統籌考慮。

2.1 大修后的設備質量

盡管要求大修過的設備應達到其出廠時的水平，但實際上大修過的設備無論從生產率、精度、速度等方面，還是根據使用中技術故障的頻率、有效運行時間等方面，都不能與同類型的新設備相比，其綜合質量都將有不同程度地降低（圖1）。圖1中的A點表示新設備的標準性能，事實上設備在使用過程中，其性能是沿AB1線所示時的趨勢下降的，如不及時進行修理而繼續使用，設備的壽命必將大大縮短；如果在B1點所對應的時刻進行第一次大修，設備的性能可能恢復到B點上。自B點起又進行第二個周期的使用，當其性能繼續劣化，降至C1點時，又進行第二次大修，其性能可能恢復到C點。這樣再次進行多次大修，其性能可能恢復到與各點相當的程度，一經使用，又將下降，最終達到G點。這時設備在技術上已不具備再進行修理的可能性了。把圖中A，B，C，D，E，F各點連接起來，形成一條曲線，這條曲線就反映了設備在使用過程中質量劣化的綜合趨勢。從這條曲線所表現出的現象可以看出，設備的大修并非是無止境的。

2.2 大修周期

大修周期會隨著設備使用時間的延長而越來越短，如果以新設備投入使用到第一次大修的間隔期為5年，則第二次大修的間隔期就可能為3年，第三次大修的間隔期就可能為1年。由此可見，大修周期會隨著修理次數的增加而縮短，從而使大修的經濟性逐步降低。以上現象是由于設備各組成部分長期運行而積累起來的有形磨損所引起的。盡管如此，在設備平均壽命期內進行適度的維修工作，包括大修在內，往往在經濟上是合算的。因為修理，包括大修在內，能夠利用原有設備中保留下來的零部件，這部分比重越大，修理工作所消耗的原材料和費用就越少，因而就越具有合理性，這就是需要進行修理的經濟前提。此外，一般情況下設備的大修，總是比制造新設備的周期要短得多。因此，大修是保持生產能力的一種有效措施，同時還可以延長設備的使用期限。但如果設備長期無止境的修理下去，一方面能被維修所利用的零部件會越來越少，另一方面大修所需要的費用也會越來越高，大修經濟性上的優越性也就不復存在了。這時，應考慮選擇對設備進行更新或以其他再生產方式來取而代之。

圖1 設備大修后質量劣化綜合趨勢

3 大修經濟評價與費用界限

3.1 大修的經濟評價

設備在平均壽命期滿前所必需的維修費用可能是一個相當可觀的數值，有時可能超過設備原值的若干倍。與此同時，這一費用總額由隨設備所規定的平均壽命期而變化，平均壽命期規定得越長，設備所用的維修費用就越高。因此，為了更合理地使用設備，必須認真研究設備維修中的經濟性問題。由于設備的日常維護，以及小修、項修等所需費用與大修比較相對較少，因此一般主要分析設備的大修費用的經濟性問題。當某次大修費用超過了同種設備的重置價值時，這樣的大修在經濟上是不合理的。把這一標準作為設備大修在經濟上具有合理性的起碼條件，也稱為允許的最低經濟界限。即必要和充分條件。

（1）該次大修費用不高于同類新設備的購置價值與設備凈值之差。這個條件是起碼的條件，說明符合條件的設備進行大修是必要的，但不是充分條件。這是因為，即使滿足上述條件，也并非所有的大修都是合理的。如果大修后的設備綜合質量下降較大，有可能使生產單位的成本比用同種用途的新設備的生產成本高，這時的大修就不合理了。因此，應考慮其充分條件。所謂充分條件，是指在任何情況下單位產品成本都不應超過相同新設備生產的單位產品成本。其意義在于：如果經大修的設備生產的產品成本高于相同用途新設備的單位產品成本，則這種大修是不經濟的。所以隨著科學技術的迅猛發展，充分條件在大修中的意義，就顯得更加重要了。

（2）大修后舊設備加工單位產品的成本，不高于相同新設備加工單位產品的成本。設備大修應同時滿足上述2個條件，這是對大修考量的基本經濟評價指標。凡超過上述2個條件的大修或繼續使用的，都是不經濟的。對迅速發生無形磨損的設備來說，用現代化的新設備生產很可能使單位產品成本更低，因此即使滿足第一個條件，即大修費用沒有超過新設備的重置價值，但是大修也是不合理的。還應注意到，在不同的大修周期，設備購置價格和設備凈值不同，設備加工單位產品的成本也不同，因此，在進行設備大修經濟評價時，必須注意修理的周期數。

一般情況下，對設備的第一次大修，沒有必要進行這種分析，因第一次大修的費用總是比較少的，一般相當于設備原值的30%；另一方面從企業本身來講，設備未進行過第一次大修就淘汰的情況，也較少。此外，在進行第二次或以后的大修時，就需要考慮在經濟上是否劃算的問題了。這時需要通過經濟分析來確定是大修、更新或是大修加技術改造。

3.2 大修的費用界限

根據設備大修經濟界限的2個基本條件，可采用費用界限法進行分析。該種方法是將設備的大修費用與新設備的修正價值和殘值回收等加以比較，計算方法見式（1）。

式中R——設備大修允許費用

PA——新設備的重置價格

α——設備大修周期縮短系數，即nj/n1，其中nj是舊設備第j次大修后的大修周期，n1是新設備第1次大修周期

β——生產率修正系數，即Pj/Pn，其中Pj是舊設備第j次大修后的生產率，Pn是新設備的生產率

L0——舊設備賬面價值（凈值）

L——設備轉讓或報廢時回收的殘值。

3.3 大修效果因素分析

（1）投資費用。包括舊設備投資、新設備購置和設備改造的補充投資等。

（2）固定資產占用費。因投資不同引起所占費用的變化及固定資產變化，而引起的稅金變化。

（3）設備使用費。包括能源、維修費及培訓費等。

（4）設備生產率。因生產率不同將引起的成本變化。

（5）設備折舊余額。折舊余額引起的沉沒成本的變化。

（6）設備報廢時可回收的殘值。

（7）大修周期和費用的變化等。

上述因素都會影響決策效果，因此必須充分考慮它們的變化，以及相互間的關系。確定設備更新的界限時，只有在設備的大修費用與經營費用的損失之和，超過新設備的修正價值和舊設備未折舊完的損失之和時，進行設備更新才是較為合理的。

4 結論

新形勢下開展油田設備維修經濟分析，使中石化華北石油工程有限公司測井分公司在設備管理工作中進行先行先試的方法得到了初步驗證，不僅推動了公司整體設備管理工作的進步，加強了設備管理各項規章制度的落實，為設備管理工作開展積累了經驗，也有效降低了設備管理成本。為進一步加強設備管理工作的正規化、有序化和合理化發展，已在工程公司逐步推廣設備維修經濟分析和評價的管理經驗，同時還要繼續加強對降本增效設備管理工作的投入，不斷積累先進方法與經驗，待試行達標后再逐步全面鋪開。

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〔編輯 王永洲〕

TU607

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.07