中小化企如何做好機械完整性管理？
機械完整性（MI），是過(guò)程安全管理核心要素之一，是本質(zhì)安全理念的集中表現，也是風(fēng)險管理、培訓、操作規程、啟動(dòng)前安全審查（PSSR）等要素的重點(diǎn)服務(wù)對象。美國職業(yè)安全與健康監察局（OSHA）對機械完整性的定義為：采取技術(shù)改進(jìn)措施和規范設備管理相結合的方式，來(lái)保證整個(gè)裝置中關(guān)鍵設備運行狀態(tài)的完好性。
幾乎所有后果比較嚴重的過(guò)程安全事故都和機械完整性要素失控有關(guān)。如河北盛華“11·28”事故、河南義馬氣化廠(chǎng)“7·19”事故等。在一些規模比較小、設備相對簡(jiǎn)單的中小企業(yè)，應該如何做好機械完整性管理？
化工行業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快 中小企業(yè)設備管理力度減弱 重視設備管理是化工行業(yè)的優(yōu)良傳統。因為以前化工類(lèi)的設備很貴，大部分靠進(jìn)口，所以每個(gè)企業(yè)看設備都跟寶貝一樣，要求現場(chǎng)“軸見(jiàn)光、絲見(jiàn)亮、設備見(jiàn)本色”，要求員工“四懂三會(huì )”。有經(jīng)驗的員工，僅靠耳朵聽(tīng)就能判斷設備工況。原化工部針對設備管理出臺了很多指導性的文件、規程，對國內化工行業(yè)設備管理發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。 但是，隨著(zhù)化工行業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快，設備購置成本越來(lái)越低，穩定性也在不斷加強，在一些規模比較小、設備相對簡(jiǎn)單的企業(yè)，設備管理力度逐步減弱了。有的企業(yè)缺乏專(zhuān)業(yè)的設備管理人員，缺乏基本的管理流程，頻繁陷入設備缺陷—維修—缺陷—維修的輪回中，甚至是壞了不修，帶病運行，造成作業(yè)風(fēng)險和過(guò)程安全事故風(fēng)險越來(lái)越大。 機械完整性管理推行不暢的 三大原因 相關(guān)的標準體系并不完善。 原化工部制定的關(guān)于設備管理的指導性、規范性做法在部分央企和國企得到了傳承和發(fā)展。如中國石化2013年完成的《中國石化煉油企業(yè)設備完整性管理體系規范》和相應的實(shí)施指南，在中石化內部推行。而中小企業(yè)從建設初期，受到規范性的引導比較少。企業(yè)對設備管理的概念、流程、方法都不清楚，也缺少相應的人才。中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì )2019年發(fā)布了團體標準《危險化學(xué)品企業(yè)設備完整性管理導則》(T/CCSAS004-2019)，其受眾范圍比較小。 《化工企業(yè)工藝安全管理實(shí)施導則》（AQT_3034-2010）中缺少了質(zhì)量保證（QA）要素，機械完整性要素里只關(guān)注了新設備的安裝、預防性維修、設備報廢和拆除、相關(guān)的培訓4個(gè)部分，不能覆蓋設備的全生命周期管理?！秶野踩O管總局關(guān)于加強化工過(guò)程安全管理的指導意見(jiàn)》（安監總管三〔2013〕88號）關(guān)注了設備制度建設、設備運行過(guò)程，但只提出了要求，具體怎么做并沒(méi)有寫(xiě)太清楚。而在原版的PSM體系中，質(zhì)量保證（QA）主要控制關(guān)鍵設備的規劃調研、設計選型、制造驗收、安裝調試；機械完整性（MI）主要控制關(guān)鍵設備的使用、維修、改造、更新、報廢等過(guò)程管理。中間投用時(shí)再增加一個(gè)PSSR，這樣就把設備的全生命周期全覆蓋了。 企業(yè)設備管理部門(mén)大多把精力放在了設備安裝之后的管理上，普遍存在基建報喜、生產(chǎn)報憂(yōu)的現象，忽視了設備管理中的全過(guò)程管理。 機械完整性管理相對復雜，中小企業(yè)很難具備推行條件。 機械完整性管理的推行，涉及到企業(yè)各個(gè)部門(mén)、專(zhuān)業(yè)和層級，貫穿于設備的全生命周期，需要過(guò)程安全管理多個(gè)要素配合，需要大量的文件和數據庫的支持，技術(shù)人員和操作人員需要掌握多項技能的培訓，還涉及多種風(fēng)險分析工具的使用……相當于建立一個(gè)體系。在這種情況下，很多企業(yè)知難而退。 機械完整性核心的特征是以數據為基礎，加以評估和分析，進(jìn)行決策實(shí)施。數據涉及設備固有數據、運行數據等，收集整理難度很大；評估過(guò)程涉及基于風(fēng)險的檢驗技術(shù)（RBI）、以可靠性為中心的維修技術(shù)（RCM）、安全完整性水平分析技術(shù)（SIL）等系列工具的使用，一般企業(yè)不掌握。 此外，企業(yè)購置設備后，專(zhuān)業(yè)的維修可以委托給設備廠(chǎng)家或專(zhuān)門(mén)的第三方進(jìn)行，企業(yè)技術(shù)人員只需掌握操作方法和一些簡(jiǎn)單的保養手段就可以保持工廠(chǎng)的正常運作；較大工程量的維修也可以通過(guò)遠程診斷、返廠(chǎng)維修等手段進(jìn)行。因此，企業(yè)的設備技術(shù)人員缺少做好機械完整性管理的內在動(dòng)力。 企業(yè)不了解機械完整性管理可以帶來(lái)的收益。 過(guò)程安全管理經(jīng)驗表明，有效的機械完整性管理至少可以帶來(lái)以下收益： 1.可以縮短設備檢修時(shí)間、延長(cháng)檢修周期、優(yōu)化檢修項目，從而降低成本。 2.根據預防性、預測性檢維修的結果，配合分析診斷，可以預知設備的故障周期，確定最佳檢修、保養周期，減少非計劃停車(chē)、搶修等帶來(lái)的安全風(fēng)險。 3.通過(guò)程序化運作和技術(shù)工具的使用，可以推進(jìn)企業(yè)設備專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養。 中小企業(yè)機械完整性管理的 “十步法” 機械完整性管理包括關(guān)鍵設備的識別和分類(lèi)、檢驗試驗與預防性維修、設備異常管理、質(zhì)量保證、作業(yè)程序文件化、培訓等要素。很多央企國企在長(cháng)期開(kāi)展設備管理的基礎上，發(fā)展出契合自身實(shí)際情況的機械完整性管理程序或規程。對于廣大中小企業(yè)，筆者建議可從以下幾個(gè)方面著(zhù)手。 成立機械完整性管理推進(jìn)小組。 集中學(xué)習機械完整性相關(guān)知識，建立職責分工，制定工作目標。推進(jìn)小組可由分管設備副總兼任組長(cháng)，日常工作由設備部門(mén)負責開(kāi)展，成員由設備、工藝、安全、質(zhì)量、采購、維修等部門(mén)組成。 確認企業(yè)關(guān)鍵設備，建立臺賬。 關(guān)鍵設備的選擇是機械完整性要素運行的基礎工作，可以和風(fēng)險管理中的工藝安全風(fēng)險信息收集同步進(jìn)行。 關(guān)鍵設備選擇通?？紤]4個(gè)方面： 1.工藝危險分析（PHA）明確要求列入的設備； 2. 含有有害物質(zhì)（易燃物、易爆物、有毒物質(zhì)和腐蝕性介質(zhì)）的加壓設備； 3. 保護和減災系統——火災探測和滅火，可燃、有毒物質(zhì)泄漏探測器，照明及通風(fēng)等。 4. 安全及關(guān)鍵儀器儀表和所設計的安全儀表系統（SIS）中的部分儀器、儀表。 至少應該包括：壓力容器和儲罐、管道系統（包括管道附件和閥門(mén)）、泄放和排放裝置（火炬、安全閥、水封、呼吸閥等）、緊急切斷系統（緊急切斷閥、SIS等）、控制系統(包括監測裝置和傳感器、報警和聯(lián)鎖)、轉動(dòng)設備（包括泵、壓縮機、鼓風(fēng)機）、消防設備和通風(fēng)系統、接地系統等。 收集基礎數據，建立檔案或數據庫。 基礎數據至少包括以下幾個(gè)方面： 1.設備制造商提供的設備廠(chǎng)家、型號、設計壓力、溫度、材料、壁厚、容積等參數。 2.工藝設計文件和流程圖中調取的物料組分、操作溫度、操作壓力等數據。 3.安全保護裝置的設置、維護信息、壓力容器和壓力管道歷次的檢驗數據。 4.關(guān)鍵設備的歷次改造信息，并與原設計比對，記錄改造過(guò)程。 5.關(guān)鍵設備的失效和故障情況。 確定每個(gè)關(guān)鍵設備的檢驗、測試和預防性維修方法和頻次。 這是機械完整性的關(guān)鍵步驟之一。根據每個(gè)關(guān)鍵設備的不同情況，應制定不同的檢驗、測試和預防性維修方法和頻次。如： 聯(lián)鎖回路測試頻次 爆破片外觀(guān)檢查和整體更換的頻次 在線(xiàn)儀表的校驗頻次 特種設備法定檢驗外的自檢頻次 防雷接地的測量頻次等。 每種測試均應該明確測試方法、測試人員的能力要求、合格標準等。 企業(yè)不具備檢驗測試能力的項目，可由第三方機構協(xié)助完成。如基于風(fēng)險的檢驗技術(shù)（RBI）、以可靠性為中心的維修技術(shù)（RCM）、安全完整性水平分析技術(shù)（SIL）等。 實(shí)施測試項目，記錄測試結果。 建立單臺設備檢查測試記錄表，記錄測試的結果，納入設備技術(shù)檔案。對于首次實(shí)施機械完整性管理的企業(yè)，此步驟是初始步驟；已經(jīng)長(cháng)期堅持進(jìn)行測試的企業(yè)，可以將最近一次的數據直接錄入。 分析測試結果，確定預防性維修策略。 此步驟是機械完整性管理的重要步驟，用以確定設備可靠性。主要過(guò)程為：將測試的數據與實(shí)際操作數據、設備歷史數據、設備供應商數據進(jìn)行對比分析，找出需要糾正的潛在問(wèn)題，制定糾正措施。 腐蝕速率加快、設備故障頻繁等問(wèn)題可以通過(guò)制定預防措施來(lái)糾正；有些專(zhuān)業(yè)方法如故障模式與影響分析(FEMA)、故障樹(shù)分析(FTA)等，可以委托第三方，或逐步培養企業(yè)自身的技術(shù)力量；對故障后果嚴重、產(chǎn)生故障的可能性最大、實(shí)際故障率最高的設備，則要進(jìn)行更高頻次的測試與分析。 實(shí)施并記錄預防性維修策略，并將其文件化。 通過(guò)建立、落實(shí)預防性維修制度，對關(guān)鍵的工藝設備進(jìn)行有計劃的檢驗和測試，可以盡早識別工藝設備存在的缺陷，并及時(shí)進(jìn)行修復和替換，以防止小缺陷或小故障變成災難性事故。如： 基于監測系統，對設備進(jìn)行監測，根據振動(dòng)等評價(jià)進(jìn)行檢修。 檢驗壓力容器和儲罐、校驗安全閥、清理阻火器、更換爆破片。 測試消防水系統、測試緊急切斷閥功能。 根據泵密封件的平均壽命，提前進(jìn)行更換。 故障設備的管理。 針對在測試過(guò)程中出現隱患的設備，要根據不同的狀況，制定停用、修復、采取措施后監控運行等控制措施進(jìn)行管理。 如發(fā)生泄漏后無(wú)法停車(chē)，可采取的措施有： 夾具或其他封閉泄漏的方式 新管道系統旁路 使用臨時(shí)設備 部分維修 質(zhì)量保證。 質(zhì)量保證指的是確保工藝設備的制造、安裝等滿(mǎn)足工藝的要求。 在設備制造過(guò)程中，企業(yè)需要確認制造商有質(zhì)量保證系統，并且派人參與監督設備的關(guān)鍵制造步驟或環(huán)節。任何針對設備設計規格的改變，都需要經(jīng)過(guò)審查，并且有可能需要遵守變更管理程序。 確保按照設計規格和制造商提供的指南正確安裝設備。安裝過(guò)程中需要檢查工程安裝承包商是否安排合格的安裝人員，特別是焊接人員是否按照正確的程序完成安裝，是否誤用其他規格的材料，如法蘭、彎頭、閥門(mén)、墊片、螺栓、潤滑油和焊條等。 項目完成后，企業(yè)需要檢查接收設備的竣工圖、壓力容器的相關(guān)證書(shū)、施工材質(zhì)的檢驗證書(shū)等，并將它們歸檔保存。 企業(yè)還應確保使用的維修材料、備品、備件以及設備符合工藝要求，要管控工藝設備的備品備件的采購、驗收、倉庫保管和使用，防止錯誤使用。 培訓、變更、啟動(dòng)前安全審查。 良好的機械完整性表現近乎一個(gè)完整的體系運行，涉及到的培訓、變更、啟動(dòng)前安全審查，也應該按照過(guò)程安全管理的相關(guān)要素要求執行。