本文選題：動設備 + 可靠性��； 參考：《西南石油大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著目前石油開采的重心向海洋油氣領域轉移,海上油氣生產(chǎn)平臺承擔著越來越多的海上油氣鉆采和輸送任務,因此對于其高效平穩(wěn)作業(yè)提出了越來越高的要求。動設備作為海上油氣生產(chǎn)平臺設備的重要組成部分,其主要作用是根據(jù)需要為平臺提供充足的動力,無論在油氣生產(chǎn)運輸還是生活服務方面,都扮演了非常重要的角色。平臺能否高效平穩(wěn)地生產(chǎn)作業(yè)一定程度上取決于動設備是否安全高效地運行,這就需要動設備保持較高的可靠性。RCM(以可靠性為中心的維修)技術經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展,目前被廣泛應用于諸如航空、鐵路、船舶、石化等領域,并取得了顯著的效益。然而由于國內(nèi)RCM技術引進晚、推廣慢等原因,目前RCM技術在國內(nèi)海上油氣領域的應用的較少。為了改善海上油氣生產(chǎn)平臺動設備維修管理現(xiàn)狀,本文針對其維修策略的制定展開研究。首先,對RCM理論原理及其方法進行闡述,明確RCM實施步驟,并對比陸上油氣站場分析海上平臺動設備的特點,建立RCM分析流程。同時,為了提高RCM分析效率,結合海上油氣領域風險管理措施,提出基于專家打分和風險矩陣的動設備重要度評估方法,以篩選出重要動設備作為RCM分析對象。然后,針對重要動設備,依次建立了系統(tǒng)定義、部件重要度評估、FMECA(Failure Mode,Effect and Criticality Analysis)、維修方式邏輯決斷等方法。部件重要度評估采用了層次分析和蒙特卡洛模擬相結合的方法,減少了傳統(tǒng)定性分析的主觀性,使評估結果準確性和可信度更高。危害性分析根據(jù)失效數(shù)據(jù)的完整性程度選擇不同的分析方法,并利用加權平均對傳統(tǒng)RPN法加以改進,一定程度上克服了其不足。根據(jù)國內(nèi)外海上油氣領域的工程實際,以及維修方式的適用性分析,建立海上油氣生產(chǎn)平臺動設備維修方式邏輯決斷圖。以海上原油輸送泵為例,分析得到其FMECA表格以及針對各個故障模式的維修方式。此外,提出了根據(jù)動設備壽命數(shù)據(jù)分析其可靠性的方法。應用K-S檢驗優(yōu)選設備壽命分布類型,并利用矩估計法、最小二乘法、極大似然法三種方法對最優(yōu)壽命分布模型中的未知參數(shù)進行估算,引入可決系數(shù)判定三種結果的擬合優(yōu)度,選出最優(yōu)壽命分布模型,進一步得到設備的可靠性函數(shù),并根據(jù)可靠壽命確定設備的維修周期。最后,利用MATLAB開發(fā)適用于海上平臺動設備的RCM分析軟件,以提高RCM分析效率。
[Abstract]:With the shift of the oil production center to the offshore oil and gas field, the offshore oil and gas production platform is undertaking more and more offshore oil and gas drilling, production and transportation tasks. As an important part of offshore oil and gas production platform equipment, the main function of mobile equipment is to provide sufficient power for the platform according to needs. It plays a very important role in oil and gas production, transportation and daily service. Whether the platform can operate efficiently and smoothly depends, to some extent, on the safety and efficiency of the moving equipment, which requires the mobile equipment to maintain a high reliability. RCM (Reliability centered maintenance) technology has been developed for nearly half a century. It has been widely used in aviation, railway, ship, petrochemical and so on. However, due to the late introduction and slow popularization of RCM technology in China, the application of RCM technology in domestic offshore oil and gas field is less at present. In order to improve the current situation of maintenance and management of dynamic equipment in offshore oil and gas production platform, this paper studies the establishment of maintenance strategy. Firstly, the theory and method of RCM are expounded, the implementation steps of RCM are clarified, and the characteristics of offshore platform moving equipment are compared with onshore oil and gas stations, and the RCM analysis flow is established. At the same time, in order to improve the efficiency of RCM analysis, combined with the risk management measures in offshore oil and gas field, a method for evaluating the importance of moving equipment based on expert scoring and risk matrix is proposed to screen the important moving equipment as the object of RCM analysis. Then, the system definition, component importance evaluation, failure mode effect and Criticality analysis, maintenance mode logic determination and so on are established. The method of AHP and Monte Carlo simulation is used to evaluate the importance of components, which reduces the subjectivity of traditional qualitative analysis and makes the evaluation results more accurate and reliable. According to the degree of integrity of failure data, hazard analysis selects different analysis methods, and uses weighted average to improve the traditional RPN method, which to some extent overcomes its shortcomings. According to the engineering practice in offshore oil and gas field at home and abroad, and the applicability analysis of maintenance mode, the logical decision diagram of maintenance mode for dynamic equipment of offshore oil and gas production platform is established. Taking the offshore crude oil transportation pump as an example, the FMECA table and the maintenance methods for each fault mode are analyzed. In addition, a method for analyzing the reliability of moving equipment based on its lifetime data is proposed. K-S test is used to test the life distribution type of the equipment, and three methods, moment estimation, least square method and maximum likelihood method, are used to estimate the unknown parameters in the optimal life distribution model, and the determination coefficient is introduced to determine the goodness of fit of the three results. The optimal life distribution model is selected, and the reliability function of the equipment is obtained, and the maintenance period of the equipment is determined according to the reliable life. Finally, the RCM analysis software is developed by using MATLAB to improve the efficiency of RCM analysis.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE95

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本文編號：1803186