以可靠性為中心的維修方法（RCM）在空壓機維修策略優化中的應用

許來旺，高敏杰，張洪建，王榮江，徐遍強

（大港油田集團有限責任公司天津儲氣庫分公司，天津 300270）

以可靠性為中心的維修（RCM：(Reliability Centered Maintenance)。RCM 是目前國際上先進的用以確定設(裝)備預防性維修需求、優化維修制度的一種系統工程方法，它以設備的可靠性為基礎，系統的分析設備的故障模式、原因和影響，運用邏輯判斷分析法確定維修內容、維修類型、維修間隔和維修級別，從而達到優化維修的目的。美國汽車工程師協會（SAE）頒布的RCM 標準JA1011《以可靠性為中心的維修過程的評審準則》中規定，只有保證按順序回答以下六個問題的過程才能稱之為RCM 過程，具體如下：（1）功能與性能標準；（2）故障模式；（3）故障原因；（4）故障影響故障后果；（5）主動性維護及間隔；（6）被動性維修（默認措施）。

RCM(以可靠性為中心的維修)實施流程。它的基本思路是：對系統進行功能與故障分析，明確系統內各故障后果；用規范化的邏輯決斷程序，確定各故障后果的預防性對策；通過現場故障數據統計、專家評估、定量化建模等手段在保證安全性和完好性的前提下，以最小的維修停機損失和最小的維修資源消耗為目標，優化系統的維修策略。

1 空壓機管理現狀分析和實施RCM 的必要性

大張坨儲氣庫目前使用阿特拉斯- 科普柯公司生產GS22P-10 型空壓機（規格為額定/最大工作壓力：0.95/1.0兆帕，額定軸功率：22 千瓦），作為站場儀表及閥門等壓縮氣的動力源。站場采用兩臺空壓機配置，運行模式為“一備一用”，且空壓機本體具備自動啟停及故障切換模式。具體為空壓機A 運行時，設置0.68MPa（啟機加載）/0.82MPa（停機），空壓機B 則設置0.64MPa（啟機加載）/0.80MPa（停機），這樣當空壓機A 運行時，儀表風系統壓力（緩沖罐后面壓力值）處于0.68 ～0.820MPa 之間波動，空壓機B 始終處于備用狀態；只有A 機及分離器等故障時系統壓力低于0.64MPa時則B 機啟機加載運行。由于空壓機及配套分離器和無熱再生吸附器等設備距離站控值班室位置較遠（達250 米多），當空壓機出現故障時造成管路內壓縮空氣壓力低，進而造成全廠停車，而值班人員無法第一時間到達現場檢查。因此，加強空壓機及配套設備的維護保養至關重要。

2 RCM 方法在空壓機維修策略優化中的應用

（1）采用故障模式、影響及危害度分析（FMECA）方法進行風險識別與評價。這是實施可靠性為中心的維修方法的基礎。實施空壓機的FMECA 從以下方面展開：①故障模式——設備無法實現其功能的失效模式。②故障原因——從正常磨損、人為失誤、設計錯誤和管理失誤等方面分析原因。③故障影響——各個故障發生造成的影響和后果。④危害度分析——給出故障類型和故障嚴重度的綜合考量。舉例：以空壓機“額定排氣量”設備功能進行拓展，從故障模式、故障原因、故障影響和危害度方面進行具體分解描述，形成FMECA 表單。詳見表1。

（2）建立RCM 邏輯決斷圖。以空壓機“額定排氣量”設備功能進行拓展，從而形成維修類型和方式，具體流程如圖1。

圖1

表1

（3）制定基于風險維護的保養維修策略。①通過上圖表1 和圖3，對每一種失效模式識別出所有可能失效的原因，包括歷史性失效記錄和可能的失效，將這些失效原因作為制定維護維修策略的基礎。②制定和優化維護策略。對空壓機及附屬設備的進行整體的FMEA 分析后，得出空壓機的維護不僅僅是簡單的定期維護，而是一個基于風險、結構優化的故障管理流程。因此，基于空壓機運行現狀，制定了不同的維護保養策略：1）將定期維護內容細化分解，分解為四類：一是基于狀態的維護，對部分部件如壓力傳感器、電磁閥等基于使用狀態的觀察來決定繼續使用還是額外的維護（更換）。二是基于時間的維護，對部分部件如過濾器、散熱器、風管、油管等進行周期性更換。三是功能測試，如斷路器、繼電器等，通過功能測試及檢查以確定具體的維護方式。四是糾正維護措施，對空壓機主體、各個固定件等不常損壞部件實施“糾正維護”策略，即運轉失效進行維修。2）優化設備設計及更改。對于出廠已設計定型或故障風險高的功能部件實施技術改造，有效的提高了空壓機運行安全性和可靠性。3）改進管理方式，優化操作內容。通過實施春季加密“散熱器吹掃”、夏季改善室內通風、秋冬季節室內保溫等措施，空壓機的運行溫度及濕度等保持在最佳工況內，從而保證了空壓機的連續運行。

3 結語

（1）通過可靠性為中心的維修（RCM）方法，不斷優化維修保養，空壓機運行時率保持99%以上。在實施過程中，減少了維護成本，消除了不必要的維修，強化了主動性維護（預防性維護和條件維護）內容，形成一套技術、操作、成本等綜合方面考量的優化管理方案，提高了空壓機運行可靠性。

（2）以可靠性為中心的維修（RCM）根據設備的自身性能、運行環境、故障機理等探究并制定完善的維護維修策略，不僅維修計劃針對性強，提高了維修效率，還能從風險、影響、危害度等方面考量，對企業的經營運行能夠產生良好效果。