張寶丹

（中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271）

0 引言

隨著科技的不斷進步，如今TPM（Total Productive Maintenance，全員生產(chǎn)維護）管理在企業(yè)的發(fā)展進程中起著舉足輕重的作用。TPM 管理是以實現(xiàn)四個“零”目標為任務，即“零缺陷”“零故障”“零不良”“零事故”，在保證全員參與的基礎(chǔ)上，提高職工操作技能，加強設(shè)備維修保養(yǎng)，確保裝置的安全平穩(wěn)運行。

天津石化公司歷經(jīng)多次裝置停工大檢修，期間涌現(xiàn)了許多積極有效的TPM 管理方法。在1#催化裂化裝置反應再生系統(tǒng)的檢修改造中，基層車間以TPM 管理為基礎(chǔ)，積極開展職工培訓工作，動員全員參與。在保證安全的基礎(chǔ)上，以裝置現(xiàn)場作為講授課堂，在情境教學中加深了職工對設(shè)備的了解，在缺陷排查中強化了職工對故障分析的理論深入，在實踐活動中提高職工對設(shè)備維護的能動作用。這種從培訓學習到全員參與，從缺陷識別到故障分析，從理論深化到日常重點維護的閉環(huán)管理模式，體現(xiàn)了積極的應用效果。

1 設(shè)備TPM 管理現(xiàn)狀

TPM 管理最初源于20 世紀70 年代，后來逐漸應用于各企業(yè)的設(shè)備管理中。天津石化公司基層車間在貫徹落實公司TPM 管理的基礎(chǔ)上，做出了一系列有效可行的舉措，并以此為基礎(chǔ)不斷更新管理模式與方法，提高職工全員參與的積極性，深化理論知識學習，提升職工設(shè)備操作與維護水平，保證裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)。

在近年裝置大檢修中，車間通過貫徹實施TPM 管理，完成了催化四機組檢修、催化沉降器封頭更新、余鍋模塊更換、煙機入口膨脹節(jié)更新、LTAG 適應性改造等涉及專業(yè)面廣、施工難度大的檢修項目。此外，在防腐管理、環(huán)保設(shè)施管理優(yōu)化、持續(xù)攻堅創(chuàng)效節(jié)能等方面也取得一定成效。TPM 管理推行以來，堅持“TPM 管理，從5S 做起，從你我做起”原則，發(fā)動車間管理、班組、保運等各級人員積極參與，在改善現(xiàn)場面貌的同時，不斷深化職工對理論知識的理解，提升設(shè)備維護操作能力水平。

2 設(shè)備故障分析閉環(huán)模式的實踐探索

在TPM 管理的基礎(chǔ)上，車間以裝置大檢修為契機，動員職工積極參與培訓活動。在完成檢修任務的前提下，不斷深化培訓內(nèi)容，深入設(shè)備缺陷分析，形成故障分析閉環(huán)模式。

2.1 全面開展多樣化培訓活動

TPM 管理的開展實施，離不開廣大職工的共同努力。為更好地應對裝置的檢修改造，車間積極開展多樣化培訓活動。

近年來，由于疫情影響，培訓活動由最初的線下培訓轉(zhuǎn)化為線上線下相結(jié)合的方式進行，由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員帶領(lǐng)青年職工對檢修內(nèi)容進行理論知識的學習。其中反再系統(tǒng)反應器、再生器等設(shè)備內(nèi)部的檢查尤為關(guān)鍵。對于檢查組成員來說，設(shè)備內(nèi)部襯里的缺陷檢查，旋風分離器、噴嘴等是否存在缺陷，如何判別缺陷以及對故障缺陷的分析等問題，是進入檢修現(xiàn)場前要學習的必修課。

對于課程培訓，車間鼓勵更多的職工積極參與，加強理論知識儲備。課程多采用線上培訓、理論與實物圖片相結(jié)合的方式，這種多元化學習培訓平臺，更方便職工們靈活利用工余時間進行自主學習，促進青年職工們快速成長。

2.2 現(xiàn)場排查，確保設(shè)備“零缺陷”

通過現(xiàn)場培訓學習，職工們對設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件有了大概的認識和了解。以催化裂化反應再生系統(tǒng)為例，設(shè)備內(nèi)部襯里、旋風分離器、噴嘴等隱蔽工程的缺陷排查之前，必須了解各個設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)與用途，并對其缺陷種類有清晰的認識和判斷。

如催化裂化裝置反再系統(tǒng)再生器為一圓筒形焊接設(shè)備，其殼體一般采用A3 碳鋼焊接制造。由于再生器的操作溫度高達700 ℃，遠超過碳鋼所允許的溫度，通過內(nèi)壁敷設(shè)隔熱耐磨襯里的緩沖作用，實際殼壁溫度在200 ℃以下，從而有效地防止殼體的磨損。1#催化裂化裝置采用的襯里存在3 種結(jié)構(gòu)型式：單層耐磨襯里、單層耐磨隔熱襯里和雙層耐磨隔熱襯里。一般單層耐磨襯里用于再生器等設(shè)備的內(nèi)構(gòu)件內(nèi)壁中，而再生器器壁多采用單層隔熱耐磨襯里[1-2]。

在培訓學習中了解到，襯里的常見缺陷有鼓包變形（圖1）、沖刷脫落（圖2）、擋圈脫碳損壞、龜甲網(wǎng)腐蝕生銹（圖3）等。此外，用于催化劑與油氣或煙氣分離的旋風分離器，是保證催化裂化裝置長周期穩(wěn)定運行的重要設(shè)備。在高溫高濃度環(huán)境下，長周期運行可能會發(fā)生諸如旋風分離器拉筋開裂、焊道裂紋、翼閥缺陷等現(xiàn)象，這些故障是導致分離效率下降，催化劑跑損量增大，壓力降減小的主要原因（圖4）。

圖1 襯里鼓包開裂

圖2 襯里沖刷脫落

圖3 龜甲網(wǎng)腐蝕生銹

圖4 翼閥閥板與閥座間隙變大

檢修期間，檢查組人員對催化裂化裝置反再系統(tǒng)內(nèi)塔、器隱蔽工程缺陷進行了全面排查，共發(fā)現(xiàn)問題343 項。在車間技術(shù)組人員帶領(lǐng)下，檢查組人員仔細檢查設(shè)備內(nèi)的每個角落、每處細節(jié)，將發(fā)現(xiàn)的缺陷及時記錄在案，以備后續(xù)整改，確保檢修結(jié)束設(shè)備“零缺陷”。

裝置大檢修任務雖然繁重，但為了讓青年職工在檢修中盡快成長，提高設(shè)備的操作維護能力，車間利用工余時間開展OPL（One Point Lesson，單點課程）教育等一系列管理措施。在設(shè)備缺陷全面整改階段，青年職工在專業(yè)人員帶領(lǐng)下對催化反再系統(tǒng)塔器的內(nèi)構(gòu)件及缺陷進行現(xiàn)場學習及辨識，這一舉措充分激發(fā)了他們的學習積極性及對問題探索的動力。

2.3 深化分析，實現(xiàn)設(shè)備“零故障”

針對全面排查中發(fā)現(xiàn)的各項缺陷，車間技術(shù)人員采用適當?shù)姆绞揭龑毠ど钊胨伎?，分析缺陷形成的原因，并對其進一步深化分析。

以催化反再系統(tǒng)再生器為例，襯里的作用一是耐磨、二是隔熱。1#催化裂化裝置采用的Al2O3催化劑磨損指數(shù)較高，遠大于不銹鋼等金屬材料。由于再生器操作溫度高達700 ℃，在此環(huán)境中處于流化狀態(tài)的催化劑會對內(nèi)壁襯里造成沖刷，長周期運行易造成襯里脫落現(xiàn)象。此外，龜甲網(wǎng)焊接是否規(guī)范也會直接影響襯里的質(zhì)量。對襯里而言，龜甲網(wǎng)起骨架固定的作用，其焊接不規(guī)范、受熱后膨脹不均勻，使龜甲網(wǎng)與耐磨襯里間相互擠壓或分離，導致襯里出現(xiàn)鼓包或裂紋[3]。圖5 為龜甲網(wǎng)焊接不規(guī)范現(xiàn)象，此龜甲網(wǎng)接縫處存在間隙，在操作運行過程中接縫處容易被拉開，形成扒縫，造成襯里開裂（圖6）。襯里一旦失效，很快會磨穿再生器，使器壁變薄，隨時有泄漏的風險，從而導致裝置停工。該過程不可逆，即使操作調(diào)整也很難維持裝置的正常運行。

圖5 龜甲網(wǎng)焊接不規(guī)范

圖6 襯里開裂

旋風分離器等其他設(shè)備的故障缺陷分析與此類似。根據(jù)旋分器的特性，翼閥一旦失靈，會造成催化劑倒竄，引發(fā)嚴重跑劑現(xiàn)象。一方面不能將催化劑有效地回收，影響催化劑循環(huán)，大量補充催化劑，造成能耗增加；其次，攜帶著大量催化劑的油氣進入煙氣系統(tǒng)和分餾系統(tǒng)，造成催化劑對器壁的沖刷磨損，影響設(shè)備壽命；另外，還會造成煙氣和油漿固體物含量偏高，導致分餾塔塔盤和換熱器堵塞，操作難以維持，裝置則被迫停工。

為此，在檢修過程中，除將襯里及旋分器等設(shè)備缺陷進行全面整改外，還應在裝置下一運行周期中加強日常巡查。巡檢過程中不僅要重點關(guān)注塔器及周邊是否存在泄漏，還應通過熱檢，檢查再生器等器壁溫度是否過高，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。只有深入分析缺陷原因及可能的事故后果，才能在日常工作中有針對性地對重點設(shè)備加強維護，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)，實現(xiàn)設(shè)備“零故障”。

2.4 理論實踐融合，保證“零事故”

實踐是檢驗真理的唯一標準。任何理論只有融入于實踐當中，才能最大程度地發(fā)揮它的作用。只有將以往事故認真總結(jié)反思，吸取教訓，才能使其為己所用，遇到問題時保持清晰的思路，迅速果斷處理，保證裝置“零事故”。

以2009 年青島煉化公司檢修后運行階段存在的跑劑現(xiàn)象為案例[4]進行分析。結(jié)合以往操作經(jīng)驗，為減少VQS 罩外結(jié)焦，檢修開工后沉降器采用高料位操作方式。3 月24 日裝置投料，25 日裝置加工負荷逐步提至110%，期間油漿固含量維持在3～6 g/L，系統(tǒng)催化劑總藏量逐步上升，裝置運行平穩(wěn)。4 月14 日23:00，沉降器旋分器壓力降突降，循環(huán)油漿固含量快速上升，系統(tǒng)催化劑總藏量持續(xù)下降。操作判斷為沉降器催化劑突發(fā)性跑損，采取降負荷至100%，提外甩及回煉量、小幅調(diào)整沉降器料位等措施后，4月15 日2:00 沉降器催化劑大量跑損現(xiàn)象得到控制（期間系統(tǒng)總藏量下降約20 t），油漿固含量逐漸降至3～12 g/L。

事故原因分析：設(shè)備方面，主要為沉降器內(nèi)旋分器處于故障狀態(tài)，若料腿內(nèi)因催化劑結(jié)焦堵塞、翼閥卡澀而處于非正常狀態(tài)，或料腿斷裂開孔等情況均會導致沉降器催化劑大量跑損。據(jù)以往經(jīng)驗判斷，若旋分器系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)件存在缺陷，催化劑大量跑損表現(xiàn)為油漿固含量高達150～200 g/L，油漿系統(tǒng)循環(huán)困難，催化劑藏量顯著降低。而從實際生產(chǎn)狀況分析，油漿中固含量雖偏高，但基本上穩(wěn)定在15 g/L 左右；且旋分器為檢修改造時的新投用設(shè)備，開工前已進行嚴格檢查，由此可排除沉降器內(nèi)設(shè)備故障造成跑劑現(xiàn)象的可能。

根據(jù)當時操作變化及參數(shù)調(diào)整分析，催化劑跑損現(xiàn)象的原因，一方面是沉降器高料位操作后，由于催化劑流化線速低、密度較大，VQS 罩外環(huán)形床層面積大等因素，造成VQS 罩外床層可能存在料面不均現(xiàn)象，催化劑局部出現(xiàn)堆積，影響翼閥自由開關(guān)，從而導致催化劑下料不暢或倒竄氣，引發(fā)催化劑突發(fā)性跑損；另一方面，裝置運行負荷及單級旋分運行負荷均偏高，回收催化劑量較大，再加之罩外高料位的因素，影響了VQS 罩外催化劑的流化輸送。

通過深化設(shè)備缺陷分析，由原因到結(jié)果，再由事故現(xiàn)象推演可能的原因，只有將知識與實踐融會貫通，才能從根本上掌握這一技能，在遇到問題時保持清晰的思考邏輯，在短時間內(nèi)做出判斷及應對方案。從加強培訓到缺陷排查，從故障分析到與實踐經(jīng)驗的融合，每一步都引導著職工自主參與到TPM 管理建設(shè)當中，循序漸進地實現(xiàn)“零缺陷”“零故障”“零事故”目標，從而更好地做到產(chǎn)品質(zhì)量“零不良”，以更優(yōu)化低成本的方式促進企業(yè)實現(xiàn)更大的潛在效益。

3 總結(jié)

TPM 管理開展以來，涌現(xiàn)出不少積極有效的設(shè)備管理方法。基層車間在以往管理方式的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新培訓方法，用職工更樂意接受的方式動員全員參與。以近年大檢修為契機，由缺陷排查到深入分析，由故障辨識到事故處理，組織技術(shù)人員與職工進行深層次的探討與交流，在溝通中提高職工學習的積極性，激發(fā)職工的內(nèi)生動力，從根本上挖掘職工的深層潛力，在循序漸進中引導職工參與到實現(xiàn)TPM 管理的四個“零目標”任務當中，更好地為企業(yè)發(fā)展培養(yǎng)持續(xù)攻堅創(chuàng)效的新生力量。