浅谈海上采油平台的维护管理

籍永强 刘晓雷

(胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司，山东东营257000)

对于海上石油采油平台来说，其大型设备的可靠性、可维护性和可用性对于海上采油平台的安全高效运转至关重要。由于海上采油平台特殊的环境和设备的复杂性，如何管理维护好这些大型设备，将会直接影响到公司的经营成本和经济效益。为此，对海上石油采油平台大型设备进行科学分析并优化其工艺流程、维修策略，是管理维护好这些大型设备的必要前提，也是科学实施管理维护工作的题中之义。

一、海上石油采油平台的维护管理

海上石油平台由于主要是以生产原油以及天然气为目的，要求设备稳定性高，故障率低，但是，又因为海上环境恶劣，腐蚀严重，造成设备故障率一直据高不下。因此，必须采用相适应的维修管理模式，以达到降低设备维修费用，降低桶油成本。

海上石油采油平台以利用率为中心把维修方式分为五类:定期维修、视情维修、事后维修、机会维修和改进(设计)维修。

(一)定期维修

定期维修通常也称计划维修，是按照一定周期进行维修的传统体制。这种维修体制的优点是可以有计划地利用生产空隙离线操作，人力、备件均有充分的准备。对于故障特性随时间变化的设备，这种维修方式仍不失是一种可利用的方式。但对于复杂成套设备、故障无时间规律的设备，这种维修方式就不适合。

(二)视情维修

视情维修通常也称状态维修，视根据状态监测出的故障模式决定维修策略。状态监测的主要内容视状态检查、状态校核核趋势监测。这些方式一般都是在线的，以上我们也就从方式描述过，海上平台的大部分旋转设备泵类基本都采用此维修体制。

(三)事后维修

事后维修是无需任何计划的维修。但必须在人力、备件、工具上有一定准备和保障。成本较低，可以当作最后考虑的一种维修策略，例如平台上一些小的电机，泵类，同一型号的数量多，它出现故障维修方便，并且备件费用低，库存备件完全可以备整套，出现问题进行整体更换，拆下来的故障设备再进行维修，维修好之后可以作为其他泵的备用，这样投入资金少，恢复快。

(四)机会维修

机会维修是与视情维修和定期维修并行的一种维修体制。当有些设备或部件按照状态监测结果，需要排除故障或已到达定期维修周期，对于另外一些设备或部件也是一次可利用的机会。结合生产实际，把我维修时机，主要为了提高费用有效度。

(五)改进(设计)维修

改进(设计)维修是对那些故障发生过于频繁或维修费用过大的某些设备部件，可以采用改进设计，从根本上消除故障。这种维修在海上平台应用很广泛，例如SOALR透平的滑油滤器、柴油滤器、空气进气滤器原先全部采用进口备件，维修费用非常大，经过咨询国内厂家，进行定制，结果使用效果完全符合原设备的技术要求，并且大大降低了备件费用。

二、海上石油采油平台维护管理存在的主要问题

(一)对采油平台的延寿评估不全面

我国滩海油田的开发已有30多年的历史，而作为滩海油气开采基础设施的海洋平台设计寿命一般为15到20年，这样大量早期海洋平台已达到其设计寿命，处于老龄服役期，而部分老龄平台所在海域油区的油气采出量远小于可采储量，需要对这些老龄平台进行延寿评估以继续服役。当前，业界对采油平台的延寿评估做了相关的研究，但是这些研究大多停留在老龄平台现状评估阶段，主要是进行老龄平台设计水平分析与极限承载能力分析，对老龄平台剩余寿命预测涉及较少，对平台延寿服役期内的安全状况评估不够全面。未根据滩海老龄平台基础冲刷严重、海生物附着厚度大、冬季冰激振动厉害的特点制定科学合理的平台延寿评估流程，对评估流程中各个阶段的评估方法的阐述不够详细。

(二)安全保障措施有待于进一步完善

海上采油工作条件复杂多变，随着生产的发展，安全隐患也在发生变化。但是，当前对安全生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的相关保障措施有待于进一步提高。

目前海上采油平台安全生产、人员特殊性有:生产过程具有高度的连续性;工艺过程和辅助系统庞大复杂;生产自动化程度高;生产过程危险性大;平台人员分散;人员技术水平有限，管理能力有限;人员思想不统一，指挥有一定阻力。面对人员和生产安全的严峻形势，需要我们周密地组织安全管理工作，运用科学方法，认真分析制约安全生产管理的因素，制定出相应措施，对生产活动进行有效的安全管理控制。

三、优化海上石油采油平台维护管理

(一)优化平台的延寿评估流程

首先要确定评估的规范和标准，并收集评价资料，包括平台结构设计资料、平台现场勘察资料、平台监测资料等。然后常见平台有限元模型，包括平台结构有限元模型、缺陷模型、平台载荷模型。之后要设计分析水平，包括平台整体静力、动力分析，平台桩基承载能力分析。通过后，进行老龄平台剩余寿命评估，包括疲劳寿命评估和考虑腐蚀的寿命评估。如果未通过，则进行承载能力分析，包括平台整体结构极限承载能力分析，平台储备强度计算和平台基础极限承载能力分析，然后再进行老龄平台剩余寿命评估。

(二)海上石油采油平台风险维修策略

风险维修是建立在费用有效维修的基础上，而费用有效维修是对以可靠性为中心的维修的补充，它主要以量化的方式来决策。风险维修的特点是能正确地发挥维修的作用、合理地选择维修作业的类型、科学地确定维修的周期、为每一台设备的维修活动进行确认并分清风险，减少不必要的检查、维修等，使维修部门把注意力和资源集中到最有意义的维修活动上。与传统维修方法相比，它能有效预防任何设备和系统存在的随机故障，并减轻“一刀切”式的更换元器件和零部件对使用寿命的损伤，最终降低设备的寿命周期费用，实现企业利润最大化。

1．以可靠性为中心的维修。以可靠性为中心的维修是通过对设备磨损曲线和设备故障诊断技术进一步的研究后开发的一种维修体系。它强调对设备的异常工况进行早期诊断和早期治疗，以设备状态为基准安排各种方式的计划维修，以达到最高的设备可利用率和最低的维修费用。其维修体系的发展大约经历了事后维修、预防性维修和预测性维修。它的目标是达到总体成本的平衡点，使可靠性投资得到的回报为最高，通过一组系统工作过程来达到这个目标。以可靠性为中心的维修对传统维修思维方式和维修行为提出了挑战，即预定大修对复杂设备的整体可靠性影响甚微，除非该设备具有一种支配性故障模式。在实施可靠性维修中，最重要的就是制定“以可靠性为中心的维修”大纲，这个大纲应包括确定重要的功能项目、对重要功能项目的故障要进行故障模式及其影响分析，填写故障模式表格、进行逻辑决断，确定重要功能项目的维修作业类型，确定出既适用又有效的预防维修作业。

2．费用有效维修。以可靠性为中心的维修定性地、从逻辑关系上对故障、性能、功能标准、故障模式、故障后果进行分析，研究如何预防故障和开展合适的维修活动。而费用有效维修在此基础上定量地提出制定和实施费用有效维修的程序和计划。费用有效维修首先要辩识和确定各种潜在故障，以量化方式表示故障后果。确定恢复性维修的费用、预防性维修的费用、预防性维修的效益，再选择费用有效的预防性维修作业。

3．风险维修实施的前提和步骤。风险维修实施的前提:一是建立在以可靠性为中心的维修的分析基础上;二是设备管理和维修计算机信息化。有关设备维修系统的计算机软件应含有设备基本情况、设备可能发生的故障及其故障模式、故障后果、故障发生概率、维修活动成本费用等信息。同时维修资源和维修活动都要标准化、代码化。风险维修的步骤首先是选择风险维修队伍，然后进行企业的需求分析。通过对生产工艺和维修流程的研究可以将企业的设备归类为关键、必要、辅助和不重要等几类。通过分析鉴别，根据关键程度挑选运用最合适的风险维修技术。关键的设备和关键的工艺必须首先得到控制，这一点对风险维修方案的成功极其重要。最后选择风险维修技术。

(三)加强海上采油平台安全管理

面对人员和生产安全的严峻形势，我们要周密地组织安全管理工作，运用科学方法制定出相应的安全保障措施，保障生产活动安全有效的进行。

1．确定、编制安全预警管理模式。要通过分析制定安全预警机制管理程，序并制定安全预警机制的目标，通过对人员、工作环境的管理，达到保障安全生产，实现战略性的安全防范的目的。同时，制定安全预警管理原则，具体包括:连贯原则，将来的发展趋势是现在发展的结果，现在的情况又是由过去演变而来的。因此，采取这种连贯原则进行分析、研究，可以由过去、现在预测未来，以做出准确的预测。系统原则，将预测对象及所涉及的各种事件和因素视为同一系统，进行全面分析，以提高科学预测性。大量观察原则，通过从大量调查研究中求得一般的规律，避免以偏概全。

2．建立和完善自动化信息平台实施安全预警系统全天候管理。通过自动化技术、计算机技术、控制技术和通信技术的应用，对安全生产过程进行了集中监视、操作、管理和分散控制，可使安全预警管理由被动转为主动管理，以应对海上作业的恶劣环境条件，保障安全生产。

3．建立安全预警数字化模型，综合分析管理的内在关系。要收集资料，以结果为导向预见危机先考虑事故的结果，随之考虑事故的隐患原因，再考虑程序中的人为因素、环境因素、系统因素、部门因素，最后考虑如何组织，即事故隐患因素组织。既明确岗位的职责，又明确了各项活动如何进行的途径，优化工作路径，规范了操作和记录，强化了过程控制和检验活动，提高了工作效率和工作质量，最终达到改善安全管理，化解隐患危机，避免事故的目的。

同时，以安全评估为基础，落实事故预防措施。进行安全评估分析，明确分析的对象及范围，从故障形势出发，找出系统的重要组成部分及薄弱环节，提出改进。对起因事件、过程事件和情况变化进行分析研究，提出分类控制、动态管理多种方案，确定新的危险、新的不安全因素，预测并采取安全对策。

4．配套安全保障措施，不断创新，加强安全管理。为了配合安全预警管理系统，要建立一套集生产、安全、环保为一体的现场模拟管理系统，利用计算机技术，模拟整个油区、平台的现状，对各种参数、数据进行系统化安全管理。完善补充安全预警管理系统，可以推出住人安全管理模式、平台巡检项点管理模式、平台反承包管理模式及点式安全管理模式等。在平台改造、原油生产、油井作业等方面，弥补安全预警管理存在的缺陷，提高安全管理水平。