陳 寅

（中國石油化工股份有限公司 金陵分公司，南京 210033）

0 引言

目前，計量儀表被廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，直接參與企業(yè)原料進廠、生產(chǎn)加工到產(chǎn)品出廠等各項生產(chǎn)經(jīng)營活動。隨著外部市場競爭日益激烈，面對新形勢下的發(fā)展要求，提高企業(yè)計量管理水平勢在必行。精準(zhǔn)的計量數(shù)據(jù)是企業(yè)挖潛增效、優(yōu)化生產(chǎn)的重要依據(jù)，也是產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)經(jīng)濟效益的重要保障。而計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性取決于計量儀表的管理，只有在計量儀表精度準(zhǔn)確和平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)上才能得到保障。計量儀表管理工作是計量管理中最基礎(chǔ)，也是最重要的組成部分。

石油化工企業(yè)有大規(guī)模的生產(chǎn)裝置和復(fù)雜的工藝流程，使用的計量儀表數(shù)量眾多、安裝地點分散、儀表種類和型號繁多、工作原理和檢定規(guī)程也各不相同、計量數(shù)據(jù)實時采集動態(tài)性強，這些都給企業(yè)計量儀表管理帶來了一定的困難。為了提高計量儀表管理水平，提出了全生命周期管理的理念，并借助于信息化和智能化的手段來實現(xiàn)計量儀表全面、系統(tǒng)、科學(xué)的管理。

1 石油化工企業(yè)計量儀表全生命周期管理現(xiàn)狀

近年來，在石油化工企業(yè)計量儀表管理研究中開始提出全生命周期管理的理念，并在實際工作中進行實踐和探索。計量儀表全生命周期管理，一般是指從計量儀表購置、開箱、建立臺賬、檢定、維護、故障處理，到報廢進行全方位、全天候、全過程的管理。

但是，目前的計量儀表管理現(xiàn)狀普遍存在一些問題：

一是每個管理環(huán)節(jié)由不同的部門和不同的人負責(zé)，并且都在線下以紙質(zhì)記錄的形式進行操作，使得整個管理過程各個環(huán)節(jié)之間銜接不夠連貫，無法做到互融互通。

二是計量儀表數(shù)量和種類繁多，給管理帶來難度，有時會出現(xiàn)現(xiàn)場儀表和設(shè)備臺賬基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象，建檔和更新不及時，易造成設(shè)備信息缺失和錯誤，對設(shè)備檢維修和日常維護造成影響。

三是計量儀表日常運維管理需要投入大量人力和物力，不僅生產(chǎn)運行效率不高，也增加了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本。

四是現(xiàn)場設(shè)備維修記錄分散，不能給設(shè)備更新和技改項目提供有效的參考依據(jù)。

2 計量儀表全生命周期管理的重要環(huán)節(jié)

2.1 計量儀表購置管理

根據(jù)實際生產(chǎn)需要，例如因計量儀表缺配、損壞、設(shè)備更新或者技術(shù)改造等原因，提出采購需求，經(jīng)相關(guān)部門審批同意后進行立項，并下達采購訂單，由物資裝備中心進行招投標(biāo)、選型設(shè)計，并簽訂技術(shù)協(xié)議和采購合同。在交貨期內(nèi)，由供應(yīng)商送貨，將設(shè)備入庫，進行開箱登記、驗收，并建立設(shè)備檔案。

2.2 計量儀表臺賬管理

建立計量儀表設(shè)備臺賬，收集計量儀表的基礎(chǔ)信息，包括計量儀表的器具名稱、安裝地點、測量范圍、出廠編號、規(guī)格型號、生產(chǎn)廠家、ABC等級、設(shè)備狀態(tài)、檢定結(jié)果等。通過建立計量設(shè)備臺賬檔案，并制定相應(yīng)的管理措施，對全公司計量儀表設(shè)備實行分級管理，實現(xiàn)全面受控，區(qū)別管理。

2.3 計量儀表運維管理

計量儀表日常巡檢工作是常規(guī)的儀表維護方式方法。計量儀表維護人員每天在負責(zé)維護的區(qū)域內(nèi)對每一臺計量儀表進行現(xiàn)場檢查，檢查現(xiàn)場計量儀表設(shè)備是否完好，是否存在泄漏和腐蝕的情況，是否正常運行，是否存在跑冒滴漏的現(xiàn)象。檢查現(xiàn)場控制電纜線是否裸露在外，鍍鋅保護管和防爆穿線盒等是否有破損，伴熱管線供給是否正常等。通過日常巡檢第一時間發(fā)現(xiàn)故障和安全隱患，及時處理并解決問題，并做好計量儀表巡檢記錄。

在巡檢過程中如果發(fā)現(xiàn)故障，儀表維護人員先進行故障分析和診斷，再進行處理。如果故障不在儀表維護人員處理能力范圍內(nèi)，要向儀表維護班組長報告，進行儀表故障搶修。如果儀表維護班組長仍不能處理，要向技術(shù)組設(shè)備員報告。設(shè)備員制訂故障處理方案，提交外委維修工單。如果是儀表電子元件損壞無法修復(fù)，就申請購置儀表零配件；如果是儀表技術(shù)問題范疇，就申請廠家技術(shù)人員上門服務(wù)。

計量儀表在生產(chǎn)裝置檢修期內(nèi)進行檢修，在生產(chǎn)裝置檢修停工期間，將部分管道式的計量儀表進行拆除，送到檢定裝置進行周期檢定，對部分計量儀表進行在線校準(zhǔn)，對日常故障率較高的計量儀表制定相關(guān)技術(shù)改造方案進行整改，對缺配的儀表進行新增安裝。在開工前，將計量儀表進行安裝調(diào)試和儀表聯(lián)校并投用，確保開工后計量儀表的長周期的穩(wěn)定運行。

2.4 計量儀表檢定管理

新購置的計量儀表在投入使用前都需要進行檢定，將計量儀表送到檢定裝置，并下達檢定計劃。經(jīng)過檢定，結(jié)果合格后出具檢定證書，才能進行安裝調(diào)試并投入正常使用。在日常計量儀表的使用過程中，也要進行周期檢定，檢定周期根據(jù)計量儀表的用途進行劃分。一般情況下，用于進出廠貿(mào)易交接和安全環(huán)保監(jiān)測的計量儀表屬于A類強制檢定計量器具，檢定周期是一年；用于生產(chǎn)裝置測量物料和能耗的計量儀表一般屬于B類計量器具，檢定周期根據(jù)生產(chǎn)裝置檢修期來定，只有在檢修期內(nèi)才有條件將計量儀表進行拆除，送到檢定裝置進行檢定。周期性的檢定是計量儀表精度準(zhǔn)確的基本保障。

2.5 計量儀表報廢管理

在計量儀表超過使用年限、計量儀表的精度等級已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求或者計量儀表電子元件損壞無法修復(fù)的前提下，可以提出計量儀表報廢申請，經(jīng)過機動處專業(yè)工程師進行技術(shù)鑒定。審核批準(zhǔn)后，可以將計量儀表進行報廢處理，將報廢的計量儀表統(tǒng)一交舊送到物資回收車間，并將物資回收單憑證交到機動處，并對計量儀表臺賬進行狀態(tài)變更。

3 計量儀表全生命周期管理信息化的實施過程

近幾年來，隨著石油化工企業(yè)信息化建設(shè)步伐的不斷加快，在ERP設(shè)備管理系統(tǒng)、EM系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、PHD實時數(shù)據(jù)庫和計量管理系統(tǒng)的支持下，在質(zhì)量流量計、超聲波流量計和電磁流量計等智能型計量儀表的大規(guī)模投用的前提下，在計量管理系統(tǒng)升級改造中，開發(fā)了相應(yīng)的功能模塊，使得計量儀表全周期管理的信息化建設(shè)能夠得到實現(xiàn)。

3.1 計量儀表購置信息化管理

計量儀表全生命周期管理信息化建設(shè)提供了一個平臺，可以將采購項目的內(nèi)容進行數(shù)據(jù)錄入，在采購設(shè)備到貨后，進行開箱登記、驗收，并將設(shè)備名稱、規(guī)格型號、生產(chǎn)廠家、出廠編號、出廠日期等基礎(chǔ)信息錄入到全生命周期管理信息平臺里。

圖1 計量儀表臺賬基礎(chǔ)信息管理畫面Fig.1 Basic information management screen of metering instrument ledger

圖2 生產(chǎn)裝置計量儀表流量實時數(shù)據(jù)監(jiān)測畫面Fig.2 The real-time data monitoring screen of the flow rate of the metering instrument of the production plant

3.2 計量儀表臺賬信息化管理

結(jié)合現(xiàn)場實際情況，建立計量儀表設(shè)備臺賬檔案。為新購置和已投用的計量儀表都粘貼上NFC芯片電子標(biāo)簽，運用NFC技術(shù)和軟件技術(shù)相結(jié)合的方式，建立計量儀表信息動態(tài)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)計量儀表臺賬在線數(shù)據(jù)交互管理。既可以在現(xiàn)場用手持終端PAD掃描NFC芯片電子標(biāo)簽查詢和修改計量儀表的臺賬基礎(chǔ)信息和檢定信息，終端修改后，其修改內(nèi)容及時上傳到全生命周期管理系統(tǒng)進行更新，也可以將全生命周期管理系統(tǒng)里現(xiàn)有的臺賬發(fā)送到PAD手持終端，實現(xiàn)NFC芯片電子標(biāo)簽在線數(shù)據(jù)寫入及讀取管理，實現(xiàn)遠程臺賬下載讀取和遠程修改臺賬數(shù)據(jù)的管理。更新計量儀表臺賬信息的方式變得靈活，避免了設(shè)備信息變更不及時導(dǎo)致設(shè)備設(shè)計參數(shù)、設(shè)備入廠、安裝與調(diào)試、檢定結(jié)果不全的現(xiàn)象。

3.3 計量儀表運維信息化管理

圖3 智能型計量儀表遠程狀態(tài)監(jiān)測畫面Fig.3 Remote status monitoring screen of intelligent metering instrument

采用智能巡檢的方式，儀表維護人員日常巡檢時攜帶手持終端PAD，用手持終端PAD對巡檢計量儀表設(shè)備進行掃描上傳，在全生命周期管理信息平臺中產(chǎn)生巡檢軌跡，便于優(yōu)化巡檢流程，形成圖形化展示。

對于計量儀表故障的診斷不僅僅局限于現(xiàn)場巡檢時發(fā)現(xiàn)問題，還可以依靠實時數(shù)據(jù)庫對計量儀表數(shù)據(jù)進行實時采集，實現(xiàn)對計量儀表流量瞬時量、流量累積量、溫度、壓力等全天候、全方位的監(jiān)控。通過在遠程觀察計量儀表的流量瞬時量和流量累積量的歷史數(shù)據(jù)曲線和發(fā)展趨勢，進行數(shù)據(jù)比對，來判斷計量儀表運行狀況是否存在故障，再結(jié)合現(xiàn)場儀表巡檢開展有針對性的檢查，來進行故障的診斷、分析和問題處理。并將故障處理記錄填報在全生命周期管理信息平臺上，建立故障歷史數(shù)據(jù)庫，并進行典型故障案例分析，便于統(tǒng)計計量儀表故障率，為制定計量儀表設(shè)備更新和技改項目提供有效的參考依據(jù)。

針對部分智能型計量儀表，如高精度的質(zhì)量流量計和氣體超聲波流量計等，可以采用基于狀態(tài)參量進行智能監(jiān)控，采用Modbus協(xié)議，通過標(biāo)準(zhǔn)RS485通信接口讀取流量計的測量參數(shù)、組態(tài)參數(shù)、運行狀態(tài)參數(shù)及報警信息。通過儀表運行狀態(tài)參量的變化及時發(fā)現(xiàn)并診斷故障，智能儀表可以輸出錯誤代碼，發(fā)出故障報警信息，對故障進行自診斷，并提供故障解決方案。并將故障報警提示信息以手機短信的形式發(fā)送給計量儀表管理人員，大大提高了故障處理能力。

目前，采用遠程終端在線巡檢的方式和傳統(tǒng)的現(xiàn)場巡檢的方式相結(jié)合，降低了計量儀表巡檢的勞動強度，縮短了儀表故障發(fā)現(xiàn)的時間，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性和及時性，提升了計量儀表維護水平。

3.4 計量儀表檢定信息化管理

計量儀表周期檢定是加強計量器具規(guī)范化管理的重要組成部分。在計量儀表進行周期檢定的基礎(chǔ)上，確保石油化工企業(yè)內(nèi)計量器具都能夠全面受控。計量儀表在有效的檢定期內(nèi)，符合國家法律法規(guī)要求。

根據(jù)計量儀表臺賬管理中檢定周期的相關(guān)規(guī)定，建立計量儀表周期檢定預(yù)警機制，對即將超期未檢的計量儀表進行報警，提醒相關(guān)單位計量管理人員，在檢定周期內(nèi)，下達檢定計劃，將計量儀表進行送檢。經(jīng)過檢定，結(jié)果合格后開具檢定證書，如果檢定不合格，則開具檢定結(jié)果通知書，并將原始檢定記錄都上傳到檢定信息系統(tǒng)平臺里。

3.5 計量儀表報廢信息化管理

計量儀表報廢功能模塊實現(xiàn)在線提報計量儀表報廢申請，經(jīng)過有關(guān)部門進行技術(shù)鑒定和審批后在線上形成會簽記錄，再將報廢儀表送至物資回收車間，將物資回收確認憑證單上傳到系統(tǒng)里，形成電子檔案，報廢流程結(jié)束后，設(shè)備狀態(tài)也自動變更為報廢狀態(tài)。

4 實施效果

計量儀表全生命周期管理系統(tǒng)項目信息化建設(shè)，實現(xiàn)了對計量儀表從項目設(shè)計、設(shè)備進廠、設(shè)備檢定、現(xiàn)場安裝、后續(xù)維修，直至報廢的計量儀表使用全過程管理，實現(xiàn)了在巡檢過程中自動記錄統(tǒng)計用戶巡檢記錄、故障記錄、巡檢軌跡，并同全生命周期系統(tǒng)計量儀表臺賬數(shù)據(jù)進行交互，為計量儀表的智能化管理提供了技術(shù)支撐。通過計量儀表維護信息化，改進、優(yōu)化巡檢模式，不僅減輕了工作強度，也提高了日常巡檢的維護質(zhì)量，保障計量數(shù)據(jù)的實時性、全面性和準(zhǔn)確性。

計量儀表全生命周期管理系統(tǒng)項目的信息化建設(shè)，將以往線下的工作流程進行梳理和整合，設(shè)計相關(guān)的功能模塊開展線上運營模式，建立標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的業(yè)務(wù)流程體系，從線下到線上，不僅避免了人工跑腿簽字審批的麻煩，還讓不同部門人明確自身職責(zé)，使得整個審批流程清晰明了，便于查詢工作進展，實現(xiàn)了無紙化辦公，提高了辦公效率。

5 結(jié)束語

隨著石油化工企業(yè)面臨著國際原油價格不斷上漲以及國際市場競爭的嚴峻挑戰(zhàn)，計量工作是企業(yè)重要的支撐性基礎(chǔ)管理工作，為企業(yè)挖潛增效、安全生產(chǎn)、優(yōu)化操作、節(jié)能降耗等構(gòu)建堅實保障。隨著石油化工企業(yè)計量專業(yè)精細化管理的不斷深入，越來越多的智能型計量儀表得到廣泛應(yīng)用，為了加強計量儀表設(shè)備基礎(chǔ)管理，保障計量儀表長周期穩(wěn)定運行，對計量儀表實施全生命周期管理進行了信息化建設(shè)，開發(fā)了相應(yīng)的功能模塊，并在應(yīng)用過程中，結(jié)合實際工作的開展進行探索和研究，后續(xù)將進一步完善系統(tǒng)功能，進一步優(yōu)化相關(guān)業(yè)務(wù)流程，深化全生命周期管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使石油化工企業(yè)計量管理水平得到進一步提升，讓計量工作邁上一個新臺階。