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精益管理视角下设备操作标准化与维护流程协同优化实践

作者

朱洋洋 王小东 马腾翔

陕西延长石油天然气股份有限公司 陕西省延安市 717400

精益化管理的本质为一种特殊的管理方法,在实际使用过程中,需要企业结合自身实际情况制定具体生产模式,控制生产成本,提高经济效益。将精益化管理看作是一种经营理念,借助此理念,可以帮助企业各个部门明确实际工作方向,找到具体工作目标,在实际生产经营过程中,可以以科学合理原则完成资源分配。同时精益化管理还是一种战略思想,借助此思想可以提高企业市场竞争力,推动企业发展。

一、设备管理精益管理概述

设备管理精益管理(Lean Equipment Management)是一种融合精益生产理念的系统化方法,旨在通过优化设备全生命周期管理,实现零浪费、高效率、低成本的生产目标。其核心在于消除非增值环节,强化预防性维护与全员参与,最终提升设备综合效率(OEE)。

1.核心理念与原则。价值导向,以客户需求为出发点,识别设备管理中的增值活动(如减少停机、提升品质),消除过度维护、等待时间等七大类浪费。持续改进(Kaizen),通过PDCA 循环动态优化维护策略,例如基于设备故障数据调整保养周期,实现螺旋式改进。全员参与,打破职能壁垒,要求操作人员掌握基础故障诊断,维护人员理解工艺需求,形成“自主维护 1+ 专业支持”的协同机制。

2.关键实践方法。全生命周期管理,覆盖设备选型、使用、维护到报废各阶段,通过价值流分析精简冗余流程(如减少非必要拆卸),降低 30% 以上维护成本。TPM(全面生产维护),预防性维护:定期润滑、点检,预防故障发生。预测性维护:利用传感器与AI 算法预测故障窗口,替代固定周期保养,减少 40% 非计划停机。标准化与5S 管理,规范设备操作流程(如启停参数阈值),结合整理、整顿、清扫等步骤,提升现场安全性与工作效率。

3.技术赋能工具。智能监控系统:实时采集温度、振动数据,自动触发维护工单。数字孪生:模拟设备运行状态,优化维护计划与资源配置。移动化平台:通过PDA 扫码执行标准化操作,实时同步维保数据至云端分析平台。

二、天然气净化液化设备操作标准化流程

以下是天然气净化液化设备的标准化操作流程体系,综合工艺控制要点与安全规范:

1.净化段标准化操作。脱硫脱碳单元,胺法脱硫:控制甲基二乙醇胺溶液浓度( 30%60% ),吸收塔温度维持 40–50C ,气体流速 ≤0.6m/s ,净化率需达 99.8% 以上。溶剂再生:再生塔精准控制塔顶压力60-110kpa,及塔釜温度 110-130C 。贫液中H₂S 残留量 <10ppm 。异常处理:溶液发泡时立即添加消泡剂,循环量骤降则切换备用泵并清洗过滤器。脱水单元,分子筛吸附:双塔交替运行,吸附周期≤8 小时;再生温度 230-260C ,氮气吹扫露点 ≤-70C 。三甘醇脱水:吸收塔入口气体温度 >10C ,贫甘醇浓度299.5% ,定期更换活性炭过滤器。在线监测:湿度超 5ppm 自动切换吸附塔,防止液化段冰堵。重烃脱除与硫回收,低温分离: -20C 以下分离丙烷/丁烷,乙烷含量超标时启动备用制冷机组。克劳斯工艺:酸性气体燃烧炉温控 1100-1400C ,催化反应器硫转化率 >95% 。

2.液化段标准化操作。制冷系统,阶式制冷:丙烷制冷级出口温度- .40C ,乙烯级- ⋅100C ,甲烷级最终温度- 162C±2C 。冷剂补充:定期检测冷剂纯度(丙烷 299.5% ,乙烯 299.9% ),杂质含量超限时启动净化程序。换热器监控,实时检测管壁结霜厚度,霜层 >3mm 需启动除霜程序。液化效率下降时,优先排查乙烷/氮气含量是否超标。

3.安全与应急控制。三层防护机制,设备层:压力/温度传感器每30 秒上传数据,超限报警阈值设定为设计值的 110% 。控制层:紧急切断系统响应时间 <3 秒,停电时备用电源需在 5 秒内接管。环境层:厂区周界可燃气体探测器灵敏度1%LEL,联动自动喷淋系统。应急演练,每周模拟停电/泄漏场景,操作员需在90 秒内完成全流程停车,阀门切换同步率 100% 。

4.质量控制标准。产品指标:总硫含量 <20mg/m3 ,水露点 ≤-15C ,烃露点 ≤-10C (符合GB17820-2018 二类气标准)。储运规范:LNG 储罐真空绝热层定期检漏,运输压力维持 110-130kPa ,装卸前三次气密性测试。

三、天然气净化液化设备维护流程精益管理方法

1.预防性维护体系。状态监测标准化,建立设备状态台账,持续跟踪振动、温度、电流等运行参数,通过趋势分析预判故障,减少非计划停机。关键设备(如循环水系统)实施闭环管理:实时监测浊度→触发调控指令→自动净化响应,确保水质合格率达标。维护流程精细化,润滑管理:执行四级润滑制度常规螺栓:每月涂抹耐低温润滑油;转动轴承:每季度高压注脂;密封面接头:依据环境湿度动态调整硅油涂覆频率(梅雨季每月一次)。紧固管理:法兰连接按密封类型分级管控,平面法兰:每6 个月拆检紧固;凹凸面法兰:结合压差变化调整周期,使用力矩扳手操作后标记黄漆标线,偏移超 5mm 立即复紧。

2.隐患协同治理。全员参与机制,设立隐患直报群,鼓励员工主动上报异常,同步建立预防性维护案例库。强制检定设备(安全阀、消防设施)实施周期轮换制,确保"五不漏"(不漏油、水、气、电、液)管理落地。智能追溯系统,泄漏排查流程标准化:关闭进口保压30 分钟 $$ 开启排污阀测泄漏率 $$ 出现凝液则扫描二维码触发四级联动修复。

3.资源效能优化。数字化平台应用,构建"协同 + 云"平台整合设备档案、维修记录,实现无纸化审批与跨地域协作,年节约办公成本超16 万元。电子表单规范大工种管理流程,减少纸张消耗近6 万张/年。寿命延长策略,储罐外壁实施阴极保护电流密度监测,冬夏两季动态调节阳极块输出量;低温管路三通部位加装氮气微正压防凝露保护罩。

4.持续改进机制。绩效驱动,将设备可靠性指标纳入"五型"班组考核,量化巡检质量、报警响应速度等数据,激发基层主动性。技术迭代,基于历史运维数据优化工艺参数(如循环水排污频次),推动公用系统智能化升级。精益成效:故障频次下降超 60% ,关键系统报警量日均减少100 余次。优化方向:深化预测性维护与AI 诊断融合,构建设备全生命周期健康管理模型。

综上,设备管理精益管理通过文化、流程与技术的深度融合,构建高效、可靠、低耗的设备运营体系,为制造业转型升级提供核心支撑。操作标准化与维护流程的深度协同,是实现设备"零故障、零浪费"精益目标的基石,直接支撑天然气净化液化装置的高效、安全、低成本运行。

参考文献:

[1]高理.企业精益化管理中流程优化和协同机制建设[J].中国新药杂志,2024,33(3):216-220.

[2]张志明.从设备改造升级与工艺操作标准化提升[D].济南:山东师范大学,2021.

[3]付峰明.构仪器设备管理流程优化策略[D].杭州:浙江工商大学,2022.