LNG作為一種清潔高效的能源,在全球能源結構轉型中扮演著重要的角色。然而,LNG的生產投資大、工藝復雜、能耗高,導致生產成本居高不下。在市場競爭日益激烈的環境下,有效控制LNG生產成本對于企業的發展至關重要。設備管理水平的高低直接影響著生產效率、能源利用率、運營成本等關鍵績效指標,對LNG生產成本具有決定性作用。本文將聚焦設備管理視角,深入剖析其在LNG生產成本控制中的作用機理,為相關企業提質增效、提升市場競爭力提供決策參考。
一、LNG生產成本構成與設備管理的關系
1.LNG生產成本的主要構成要素
LNG生產成本涉及原料氣采購、液化工藝、儲運外輸等多個環節。其中,原料氣成本占比最高,是影響LNG生產經濟性的決定性因素。液化工藝以大型壓縮機為核心,耗電量巨大,電費支出僅次于原料氣采購成本。此外,設備折舊攤銷、運營維護、人工等固定成本,也在總成本中占有相當比重。這些成本要素相互影響,構成了一張復雜的成本網絡,準確識別和把控關鍵成本驅動因素,對于系統優化資源配置、提高投入產出效率至關重要。
2.設備管理對各成本要素的影響
(1)提高設備可靠性,減少非計劃停產損失
設備的可靠性直接影響生產線的穩定運行時長。任何非計劃性的停產不僅會導致產量減少,還會造成人員與能源的浪費,進而引起一系列連鎖反應,最終使得單位產品的成本增加。為此,通過推行預防性維護、實時狀態監測以及精準的故障診斷,可以顯著提升關鍵設備的可靠性,從而最大限度地避免非計劃停產事件的發生。
(2)優化設備運行參數,降低 能耗
在確保工藝要求和產品質量的前提下,通過優化設備的運行控制參數,可在降低能源消耗的同時提高投入產出比。精準調控工藝參數,如溫度、壓力等,可以提升反應轉化率和分離效率,從而減少單位產品的物料消耗。對用能設備進行能效評估和節能改造,優選節能型工藝路線和設備,采用智能控制策略,實現系統的能量梯級利用,均可有效降低能耗成本[。精細化的能源管控和持續的工藝優化,將是節能降耗的重要方向。
(3)延長設備使用壽命,降低單位產品折舊成本
在LNG的生產過程中,設備折舊占據了生產成本的很大一部分,因此,合理延長設備使用壽命,可減少單位產品分擔的折舊成本。基于設備的可靠性維修策略,針對設備的易損部件制定預防性維護計劃,及時進行檢測維修,可減緩設備老化速率,避免事故性損壞。同時,加強潤滑管理、腐蝕防護等日常保養,優化備件管理,選用高質量的備品備件,均可有效延緩設備的磨損老化。通過延長設備的使用壽命,單位產品所分攤的設備折舊年限得以增加,從而相應減少折舊費用,最終達到降低單位產品生產成本的目的。
二、設備全生命周期管理與成本控制
1.設備選型與采購階段的成本控制
在控制生產成本的背景下,設備選型和采購階段的成本管理至關重要。此階段的決策直接影響設備全生命周期的運行效率和維護成本。科學嚴謹的設備選型需綜合考慮工藝要求、能效水平、可靠性、維護性、安全環保等因素,在滿足生產需求的前提下,要平衡技術性能與經濟性,避免盲自追求高規格設備而導致投資浪費。采用全生命周期成本(LCC)評估方法,對設備從設計、采購、安裝、使用、維護到報廢的全部成本進行系統核算,選擇生命周期成本最低的方案。嚴格的設備采購論證和審批流程,可從源頭把控采購需求的必要性和合理性,杜絕重復采購和規格不匹配等問題,有效控制成本。
2.設備運維階段的成本控制
設備運維階段是LNG生產成本控制的關鍵環節,科學的運維策略可顯著提高設備綜合效能,降低單位產品生產成本。首先,建立以提高可靠性為中心的預防性維護體系,優化檢修周期和維護方式,配備必要備件,可減少非計劃停機時間,充分發揮設備生產能力[2。其次,推廣應用狀態監測與故障診斷技術,建立設備健康檔案,實現由“事后維修”向“預測性維護”轉變,可減少不必要的離線檢修次數和備件消耗。
3.設備升級改造與淘汰的經濟性評估
在LNG工廠的成本結構中,設備折舊占比通常較高。合理的升級改造和淘汰更新,是控制設備成本的重要手段。對于運行多年、能效降低的老舊設備,需進行升級改造可行性論證,對改造成本和效益進行測算,以確定其經濟性。采用節能環保型改造技術,可提升能效并減少污染物排放。合理利用成熟的節能技術,如廢熱回收、智能控制等,可在較短時間內收回改造成本。對于已超過設計使用年限、維護成本急劇上升且無法滿足可靠性和能效要求的設備,應及時淘汰,企業需要因地制宜,避免“一刀切”[3]。
三、設備管理信息化與智能化
1.設備管理信息系統的構建
設備管理信息化與智能化是提升管理效率、優化資源配置的關鍵策略。構建設備管理信息系統是實現智能化的基礎,需從頂層設計出發,綜合考慮企業的發展戰略、管理流程、數據標準等因素,制定長遠規劃和分步實施方案。系統架構應采用開放式、模塊化設計,滿足互聯互通、集成共享的要求。同時,加強與ERP、MES等業務系統的集成,可消除“信息孤島”,實現數據的互聯互通和實時共享。還應重視系統的安全防護,建立健全的網絡安全管理制度,提高系統的穩定性和數據安全性。
2.設備智能監測與診斷技術的應用
目前,LNG工廠的傳統設備監測與故障診斷方法已難以滿足高效運維的需求。采用先進的智能監測與診斷技術,有助于降低非計劃停機率、縮短故障診斷時間、減少維修成本。首先,要充分利用物聯網和邊緣計算技術,構建覆蓋關鍵設備在線監測系統,實時采集設備工況參數,完善設備健康檔案,在此基礎上,引入機器學習算法,建立設備退化趨勢預測模型,準確評估設備剩余壽命,實現預測性維護。其次,要完善相關管理制度和工作流程,明確智能監測診斷在設備管理中的角色,推動成果轉化,充分發揮技術價值。
3.智能運維決策支持系統的研發
隨著LNG工廠智能化水平不斷提升,大量的設備監測診斷數據需轉化為可執行的運維決策,指導一線工作人員精準維護。研發智能運維決策支持系統,可提高運維效率、優化資源配置、降低維修成本。系統研發需堅持需求導向,深入分析LNG工藝特點、故障模式、檢修策略等,確定功能定位和應用場景。采用微服務、容器化等先進理念,實現敏捷開發和彈性擴展[4]。系統應具備設備狀態評估、風險預警、維修策略優化、備件需求預測等核心功能,并支持一鍵式作業計劃生成和移動端應用。維修策略優化需綜合考慮設備重要性、故障后果、維修成本、資源約束等因素,運用智能優化算法,提供最優的檢修方案。系統還應融入專家經驗知識庫,形成人機交互式決策,提高方案的可操作性。在實際應用中,要加強系統測試和迭代優化,提高易用性和實用性。
四、精益化設備管理與持續改進
1.開展設備管理價值流分析,識別并消除浪費
LNG生產成本控制已成為影響企業核心競爭力的關鍵因素,精益化設備管理理念應運而生。價值流分析作為精益管理的重要工具,通過系統梳理設備全生命周期管理過程,識別各環節的浪費,實現資源配置的最優化和成本最小化。開展設備管理價值流分析需從全局視角出發,構建涵蓋采購、使用、維護、淘汰等環節的端到端流程圖,以提高設備綜合利用效率和降低單位產品成本。實施過程中堅持快速迭代、持續改進,定期回顧分析成效,不斷優化價值流,推動管理水平螺旋式上升,最終實現LNG設備精益化管理的常態化、制度化。
2.建立設備可靠性改進機制,持續提升設備性能
LNG工廠高度連續化、自動化的生產環境中,設備可靠性直接影響裝置的安全穩定運行和產品質量,對降低非計劃停工率、控制生產成本至關重要。建立常態化的設備可靠性改進機制,持續提升設備性能,是LNG工廠在市場競爭中贏得主動的戰略選擇。以全面提高設備可靠性為目標,在設計選型階段嚴格進行可靠性分析,優先采用成熟可靠的技術和產品。制造安裝階段要加強質量控制和驗收檢查,確保設備按照設計要求規范施工[5]。可靠性改進過程中要注重加強多部門協同聯動,建立可靠性問題協調會商機制,統籌研究制定整改方案。建設可靠性管理信息系統,利用大數據分析挖掘設備故障深層次原因,為分析和改進決策提供數據支撐。
3.推行全員參與的自主維護,提高一線員工設備管理能力
LNG工廠扁平化的組織架構下,一線員工直接參與設備運維工作,最了解設備狀態,也最了解實際需求。推行全員參與的自主維護,充分調動一線員工的積極性和創造性,能及時發現和解決設備問題,提高管理時效,還能提升員工的責任感和主人翁意識,激發工作熱情。建立自主維護工作標準,細化分解重點設備的點檢、潤滑、清潔、調試等具體內容,并納入日常績效考核體系。加強過程管控,建立自主維護工作臺賬,確保工作落地見效。
4.加強設備管理團隊建設,打造專業化人才隊伍
設備管理是一項綜合性很強的技術管理工作,涵蓋機械、電氣、控制、化工、信息等多個專業領域,對從業人員的知識結構和專業素養有較高要求。LNG工廠要實現設備管理的精細化和智能化,需加強設備管理團隊建設,打造專業化、高素質的人才隊伍。優化人才選拔和培養機制,完善任職資格標準,將設備專業理論、管理實踐經驗及創新意識納入選拔考核范疇,擇優選拔懂裝置、善管理、會創新的復合型人才。
五、結束語
設備管理在LNG生產成本控制中至關重要。LNG生產企業應秉持全生命周期成本管理理念,以提高設備綜合效能為目標,深化設備管理與生產運營的融合。通過深入分析重大成本影響因素,優化設備設計、選型及維護策略,精細化成本核算與績效考核機制,推進數字化、智能化轉型,持續進行精益改善與技術創新,將設備管理提升至新高度。不斷提高設備管理水平,充分發揮其在降本增效中的作用,能讓企業在市場競爭中占據優勢,實現可持續發展。
參考文獻:
[1]焦磊建、郭海濤、張鵬程等。設備管理對于企業運營成本控制的影響[J].煤化工,2024,52(S1):123-126.
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[5]張雨、孫麗雯。LNG項目成本管理的優化措施[J].化工管理,2023,(17):13-16.作者單位:貴州頁巖氣勘探開發有限責任公司