فهرست مطالب این مقاله
صنایع نفت و گاز از جمله صنایع حساس و پیچیده ای هستند که به دلیل حجم بالای تولید، ارزش افزوده زیاد، ریسک های فنی و ایمنی، نیاز به رعایت استانداردهای بین المللی و رقابت بالا، به نگهداری و تعمیرات کارآمد و کاربردی نیاز دارند. نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت و گاز می تواند به بهبود عملکرد، کاهش هزینه ها، افزایش طول عمر تجهیزات، کاهش خرابی ها، افزایش اطمینان، افزایش بهره وری، کاهش ضایعات، حفظ محیط زیست و ارتقای سطح ایمنی کارکنان منجر شود. برای دستیابی به این هدف ها، استفاده از نرم افزار نگهداری و تعمیرات یک راهکار ضروری است. نرم افزار نگهداری و تعمیرات می تواند به مدیران و مجریان فعالیت های نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت و گاز کمک کند تا بتوانند:
- برنامه ریزی، زمان بندی، پایش، کنترل و گزارش فعالیت های نگهداری و تعمیرات را به صورت دقیق، سریع، منسجم انجام دهند.
- داده ها، اطلاعات، دانش مربوط به نگهداری و تعمیرات را به صورت مستند، مرتب، قابل جستجو، قابل تحلیل ذخیره و مدیریت کنند.
- روش ها، استانداردها، فناوری ها، ابزارها و روابط بین فردی را در زمینه نگهداری و تعمیرات به روز رسانی، بهبود بخشیده و هماهنگ کنند.
- عملکرد، هزینه ها، خرابی ها، رضایت مشتریان، سودآوری و سایر شاخص ها را اندازه گیری، ارزیابی، مقایسه و بهینه سازی کنند.
چالش های مهم صنایع نفت و گاز کدامند؟
صنایع نفت و گاز از جمله صنایع استراتژیک، پرسود و پرریسک جهان هستند که برای تولید انرژی، سوخت، پتروشیمی و سایر محصولات با ارزش برای کشورها و جوامع نقش حیاتی دارند. این صنایع با چالش های فراوانی روبرو هستند که می توان به برخی از آنها اشاره کرد:
- رقابت بالا بین شرکت ها، کشورها و منطقه ها برای دستیابی به بازارها، منابع، فناوری ها و سودآوری در صنایع نفت و گاز.
- نوسانات قیمت نفت و گاز در بازارهای جهانی و تاثیر آن بر تولید، تقاضا، سرمایه گذاری، درآمد و هزینه های صنایع نفت و گاز.
- رعایت استانداردهای بین المللی در زمینه کیفیت، ایمنی، بهداشت، محیط زیست و اخلاق حرفه ای در صنایع نفت و گاز.
- پاسخگویی به نیازها، انتظارات و رضایت مشتریان، سهامداران، کارکنان، تأمین کنندگان، دولت ها و سایر ذینفعان در صنایع نفت و گاز.
- پیشگیری از خطرات فنی، اپراتوری، انسانی، طبیعی و سایبری .
- جلوگیری از خرابی تجهیزات، توقف تولید، حادثه انسانی، آلودگی محیط زیست و ضربه به شهرت شرکت ها در صنایع نفت و گاز شود.
و به عنوان سودآورترین شرکت در جهان شناخته شد. نگهداری و تعمیرات در شرکت آرامکو یکی از فعالیتهای حیاتی و استراتژیک این شرکت است
افزایش کارآمدی در صنایع نفت و گاز
برای مقابله با این چالش ها و حفظ رقابت پذیری و کارآمدی در صنایع نفت و گاز، لازم است که فعالیت های نگهداری و تعمیرات به صورت حرفه ای، بروز، کاربردی و کارآمد انجام شود. نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت و گاز شامل مجموعه اقدامات لازم برای حفظ، بازسازی، بهبود و به روز رسانی تجهیزات، سامانه ها و فرآیندهای مورد استفاده در صنایع نفت و گاز است. نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت و گاز دارای اهداف و فواید متعددی است که می توان به برخی از آنها اشاره کرد:
- بهبود عملکرد تجهیزات، سامانه ها و فرآیندها در صنایع نفت و گاز از نظر کارایی، دقت، قابلیت اطمینان، کیفیت، سرعت و هماهنگی.
- کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت و گاز از طریق جلوگیری از خرابی های ناگهانی، کاهش زمان توقف تولید، کاهش مصرف انرژی و مواد، کاهش نیاز به تعویض قطعات و تجهیزات و کاهش هزینه های بازرسی و آزمون.
- افزایش طول عمر تجهیزات، سامانه ها و فرآیندها در صنایع نفت و گاز از طریق حفظ شرایط بهینه عملکرد، جلوگیری از فرسایش و خوردگی، رفع عیوب و نقص ها، بازسازی قطعات و تجهیزات و به روز رسانی فناوری ها.
- کاهش خرابی های تجهیزات، سامانه ها و فرآیندها در صنایع نفت و گاز از طریق پیش بینی رفتار عملکرد، شناسایی علل خرابی، رفع خرابی در محل یا در کارگاه، جلوگیری از تکرار خرابی و پاسخ سریع به خرابی.
- افزایش اطمینان به تجهیزات، سامانه ها و فرآیندها در صنایع نفت و گاز از طریق اثبات قابلیت عملکرد، اثبات مطابقت با استانداردها، اثبات رعایت شرایط امنیتی و محافظت از محصولات.
- افزایش بهره وری در صنایع نفت و گاز از طریق بالابردن سطح تولید، بالابردن سطح درآمد، بالابردن سطح سودآوری، بالابردن سطح رضایت مشتریان و بالابردن سطح رضایت کارکنان.
- کاهش ضایعات در صنایع نفت و گاز از طریق کاهش مصرف بیش از حد منابع، کاهش تلفات محصولات، کاهش پسماندهای صنعتی، کاهش آلودگی های محصولات و کاهش ضایعات زمان.
- حفظ محيط زيست در صنایع نفت و گاز از طريق كاهش توليد گاز
پایش فعالیت های نگهداری و تعمیرات در شرکت های نفت و گاز
مدیران در صنایع نفتی و گازی فعالیتهای نگهداری و تعمیرات را با استفاده از سیستم ها و نرم افزارهای پایش وضعیت (Condition Monitoring) نظارت میکنند. پایش وضعیت به مجموعه اعمالی گفته میشود که با برسی وضعیت ماشین ها و تجهیزات و بررسی تغییرات آن در طول زمان بر اساس پارامترهایی مانند ارتعاشات، صدا، عملکرد، روانکاری، دما، فشار و جریان انجام میشود.
هدف از پایش وضعیت، تشخیص خرابیها و نقصها در مراحل اولیه و جلوگیری از توقفات ناگهانی و پر هزینه تجهیزات است.
پایش وضعیت در صنایع نفت و گاز میتواند به بهبود قابلیت اطمینان، کاهش هزینه های تعمیرات، جلوگیری از خراب شدن دستگاه ها، کنترل فرآیندهای تولید و حفاظت از محیط زیست کمک کند. برخی از روش های پایش وضعیت در صنایع نفت و گاز عبارتند از:
- آنالیز روغن و ذرات سایشی: در این روش روغن و ذرات موجود در روغن پارامترهایی هستند که پایش میشوند. میتوان این روش را مشابه آزمایش خون دانست که پزشکان به این طریق به وضعیت سلامتی انسان پی میبرند.
- پایش ارتعاشات: در این روش ارتعاشات ماشین اندازه گیری شده و بر اساس آن وضعیت دستگاه سنجیده میشود و در صورت وجود عیب میتوان عیب را تشخیص داد. این روش بیشتر برای ماشین آلات دوار بکار میرود.
- پایش صدا: بررسی یک تجهیز دوار از نظر صدا یا فشار صوتی که به وسیلهٔ یک میکروفن حساس صورت میگیرد
- ترموگرافی: یکی از روشهای پایش وضعیت که بر اساس پایش دمای تجهیز دوار میباشد
با استفاده از سیستم ها و نرم افزارهای پایش وضعیت CMMS مدیران میتوانند:
- داده های مربوط به وضعیت تجهیزات را جمع آوری، ذخیره، انتقال، پردازش و تحلیل کنند.
- خطاها، نقصها، علائم خطرناک و روندهای نامطلوب را شناسایی، دسته بندی و رتبه بندی کنند.
- تصمیمات مناسب برای برطرف کردن یا کاهش خطاها و نقصها را اتخاذ کنند.
- برنامه ریزی، زمانبندی، هزینه برآورد و اولویت بندی فعالیتهای نگهداری و تعمیرات را انجام دهند.
- عملکرد تجهیزات و فعالیت های نگهداری و تعمیرات را پایش، ارزیابی و بهبود بخشید.
- از توقفات ناگهانی و هزینه بر جلوگیری کنند.
- زمان مناسب برای انجام فعالیت های نگهداری و تعمیرات را بر اساس شرایط واقعی تجهیزات تعیین کنند.
- عمر مفید تجهیزات را بالا ببرند و هزینه های نگهداری و تعمیرات را کاهش دهند.
- عملکرد تجهیزات را به صورت مداوم پایش، ارزیابی و بهبود بخشید.
امکان دسترسى به اطلاعات وضعيت تجهيزات را براى کاربران در هر جاى دنيا فراهم مى کند.
چرا تعمیر و ایمنی تجهیزات ضروری است
نگهداری پیشگیرانه تجهیزات کلید افزایش عمر تجهیزات و در نهایت صرفه جویی در وقت و هزینه شما است. در حالی که تصور رایج ممکن است این باشد که تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و کنشگرایانه غیرضروری است، واقعیت این است که بدون آن، کاربران اغلب با تعمیرات گران‌تری مواجه میشوند.
1- افزایش بهره وری
هنگامی که تجهیزات به طور موثر در حال اجرا هستند ، پروژه ها در زمان مقرر یا زودتر از موعد انجام می شوند. هنگامی که تعمیر و نگهداری آسیب می بیند، کارایی نیز آسیب می بیند.هنگامی که کارایی کاهش می یابد، سود و نتیجه شما نیز کاهش می یابد . راه‌حل‌های تعمیر و نگهداری مدرن به مدیران عملیاتی اجازه میدهد جزئیات تجهیزات ضروری را دیجیتالی کنند، سفارش‌های کاری تکراری را پیدا کنند و تاریخچه دارایی را بررسی کنند.
2- پیشگیری از آسیب
تعمیر و نگهداری تضمین می کند که تمام دارایی های تجهیزات تجاری مطابق با دستورالعمل های سازنده کار می کنند. از آنجایی که قطعات با عملکرد ضعیف به روز می شوند، دارایی ها در سطح ثابتی از بهره وری در طول سال عمل می کنند. این امر دفعات هزینه های سرمایه ای مورد نیاز برای خرید تجهیزات جدید را کاهش می دهد.
3- ایمنی را افزایش دهید
هر چه دارایی ها بیشتر بررسی شوند، احتمال بروز مشکلات خطرناک مانند آتش سوزی های دریایی کمتر است . کسب‌وکارهایی که از برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه پیروی میکنند، خطر خرابی‌های غیرمنتظره، خطرات و صدمات سلامتی و مسئولیت ها را کاهش می‌دهند.
4- کاهش هزینه ها
در حالی که به نظر می رسد صرف زمان و هزینه برای بازرسی یا تعمیر تجهیزات منطقی به نظر نمی رسد، اما واقعیت این است که تعمیرات بزرگتر و پیچیده تر با برچسب قیمت های بزرگتر همراه است.استفاده از تجهیزات تا حد خرابی ممکن است 10 برابر بیشتر از انجام تعمیر و نگهداری دوره ای هزینه داشته باشد.گاهی اوقات، این تعمیرات می تواند به سرعت توسط کارمندان داخلی انجام شود. در مواقع دیگر، سازمان ها باید منتظر متخصصان برون سپاری شوند تا کار را انجام دهند.
نقش تکنولوژی در آینده صنایع نفت و گاز
تکنولوژی یکی از عوامل مؤثر در تحول و رشد صنایع نفت و گاز است. تکنولوژی میتواند به افزایش کارایی، کاهش هزینه ها، بهبود کیفیت، ارتقاء ایمنی و حفاظت از محیط زیست کمک کند. برخی از نقشهای تکنولوژی در آینده صنایع نفت و گاز عبارتند از:
• استفاده از هوش مصنوعی و بینایی ماشین: این تکنولوژیها میتوانند به پایش وضعیت، تشخیص نقایص، تضمین کیفیت، پیشبینی خرابیها، تعیین زمان مناسب برای تعمیر، نظارت بر رعایت استانداردهای امنیتی و غیره کمک کنند.همچنین میتوانند با استفاده از الگوریتمهای پیشرفته، الگوها، روابط و رویدادهای غیر عادی را در دادهها پیدا کرده و راهکارهای بهبود را پیشنهاد دهند
• استفاده از روباتها و سامانه های بدون سرنشین: این تکنولوژیها میتوانند به انجام فعالیتهای خطرناک، دشوار، سخت و زمانبر در محلهای دورافتاده، عمق دریا، مناطق نامساعد جوی و غیره کمک کنند. همچنین میتوانند به جمعآوری دادهها، بازرسی تجهیزات، نظارت بر فرآیندها و غیره کمک کنند.
• استفاده از اینترنت اشیاء و حسگرهای هوشمند: این تکنولوژیها میتوانند به اتصال همه چیز به هم با استفاده از شبکه های بیسیم و ابر کمک کنند.همچنین میتوانند به جمع آوری داده های حجیم و متنوع از منابع مختلف مانند سامانههای نظارت، سامانه های کنترل، سامانه های حسابداری، سامانه های خرید و فروش و غیره کمک کنند. این دادهها میتوانند برای تحلیل و بهینه سازی فرآیندها، پاسخگوئی به نقض قوانین، پاسخگوئی به نقض قرارداد ها، پاسخگوئي به نياز هاي بازار و غيرۀ استفاده شوند
• استفاده از بلاکچین و رمزارزها: این تکنولوژیها میتوانند به ایجاد شفافیت، امنیت، کارآمدی و کاهش هزینه ها در معاملات، قراردادها، حمل و نقل، توزیع و غیره کمک کنند
همچنین میتوانند به حل مشکلات مربوط به تحریمها، تغییرات نرخ ارز، تغییرات قیمت نفت و گاز و غیره کمک کنند.
ارتقای نت واکنشی به یک برنامه نگهداری و تعمیرات موفق و مدرن
یک برنامه نگهداری و تعمیرات موفق مدرن در صنعت نفت و گاز باید بر سه عامل اصلی تمرکز کند: داده، نرم افزار و یکپارچگی سیستم ها. این سه عامل با هم میتوانند به بهبود کارایی، کاهش هزینه ها، افزایش قابلیت اطمینان و حفاظت از محیط زیست کمک کنند. در ادامه به توضیح هر یک از این عوامل میپردازیم:
• داده: داده ها منبع اصلی اطلاعات برای تصمیمگیری درباره وضعیت، عملکرد و نیازهای تعمیراتی تجهیزات هستند. دادهها میتوانند از منابع مختلفی مانند سنسورها، پایش وضعیت، آزمایشگاه ها، گزارش های تعمیرات، تاریخچه خرابیها و غیره جمع آوری شوند. دادهها باید دقیق، کامل، به روز و قابل دسترس باشند. داده ها باید به صورت منظم و استاندارد شده باشند تا بتوان از آنها برای تحلیل و پیشبینی استفاده کرد.
• یکپارچگی سامانۀ: این عامل به این معناست که سامانۀ نگهدارى و تعميرات با سامانۀ های ديگرى كە در فرآيندهای توليدي و كسب و كار سازمانى دخيل هستند به صورت يكپارچه در ارتباط باشد. به عنوان مثال، سامانۀ نگهدارى و تعميرات بايد با سامانه حسابدارى، خريد، فروش، كيفيت، HSE (سلامت، ایمنی و محیط زیست)، انبارداری و غیره هماهنگ باشد. اين يكپارچگى باعث مى شود كە اطلاعات به صورت جامع و يكنواخت در سطح سازمان منتقل شود و تصميمات بهترى براى بهبود عملكرد تجهيزات و فرآيندها گرفته شود.
• نرم افزار: نرم افزار چارچوب و ابزار لازم برای جمع آوری، ذخیره، پردازش، نمایش و اشتراک گذاری دادهها را فراهم میکند. نرم افزار باید قابلیت همگام سازی با سایر سامانه های موجود در سازمان را داشته باشد. نرم افزار باید قابل استفاده، قابل تغییر و قابل توسعه باشد. نرم افزار باید قابلیت های پیشرفته ای مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، رگرسیون، شبکه عصبی و غیره را برای تجزیه و تحلیل دادهها و پیدا کردن الگوها، روابط و رویدادهای غیر عادی در آنها داشته باشد و بر روی اکثر دستگاه ها قابل اجرا باشد.
نرم افزار نگهداری و تعمیرات کاوش داده صنعت نوین ، با برسی مشکلات و نیاز سنجی صنایع نفت و گاز در ایران، این امکان را فراهم آورده که در جهت ارتقا سطح این صنعت گامی بلند در پیاده سازی این سامانه در صنعت نفت و گاز بردارد که این امر، نیاز به برنامه ریزی، هماهنگی، آموزش، ارزیابی و بهبود مستمر دارد. برای پیاده سازی این سامانه باید مراحل زیر را طی کرد:
• تعیین اهداف و استراتژی های نگهداری و تعمیرات: در این مرحله باید انتظارات، نیازها، منافع و چالشهای مربوط به اجرای این سامانه را شناسایی و تعریف کرد. همچنین باید شاخصهای عملکرد، معیارهای کیفیت، استانداردها و روش های اندازه گیری را مشخص کرد.
• انتخاب تجهیزات و فعالیتهای مناسب : در این مرحله باید تجهیزات و فعالیتهای حساس، موثر، اقتصادی و قابل پایش را بر اساس روشهای تحلیل خطر، تحلیل شکست، تحلیل هزینه-فایده و غیره انتخاب کرد.
• جمع آوری و پردازش داده های مورد نظر: در این مرحله باید داده های لازم برای پایش وضعیت، تشخیص علت خرابی، پیشبینی زمان خراب شدن، تعیین زمان مناسب برای تعمیر و غیره را از منابع مختلف مانند سنسورها، پایش وضعیت، آزمایشگاه ها، گزارش های تعمیرات، تاریخچه خرابیها و غیره جمعآوری کرد. سپس باید داده ها را با استفاده از نرم افزار مناسب ذخیره، پالایش، همگام سازی، استخراج، تجزیه و تحلیل کرد.
• اجرای فعالیتهای نگهدارى و تعميرات پيشگيرانۀ: در اين مرحلۀ بايد فعاليت هاى نگهدارى و تعميرات پيشگيرانۀ كە براساس داده هاى جمع آورى شده تعيين شده اند را به صورت منظم و دقيق اجــراء كنيم. در اين مرحلۀ بايد از چك ليست هاى استاندارد، دستورالعمل هاى فنى، ابزارهاى مناسب و كارشناسان مجرب استفاده كرد. همچنين بايد نتايج اجراى فعاليت ها را ثبت و گزارش كرد.
• ارزیابی و بهبود مستمر سامانه نگهداری و تعمیرات : در این مرحله باید عملکرد سامانه را با استفاده از شاخص های تعیین شده در مرحله اول اندازهگیری و مقایسه کرد. همچنین باید نقاط قوت، ضعف، فرصت و تهدید را شناسایی و راهکارهای بهبود را پیشنهاد کرد. در این مرحله باید از بازخوردهای کاربران، آمار و اطلاعات، تجزیه و تحلیل علت و اثر، حل مسئله خلاقانه و غیره استفاده کرد.
اهمیت نگهداری و تعمرات در صنایع حفاری نفت و گاز ؟
نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه یا PM یکی از روشهای مهم برای افزایش عمر و بهره وری دستگاه های حفاری نفت و گاز است. PM شامل اقداماتی است که به طور منظم و برنامه ریزی شده و بر روی دستگاه های حفاری انجام میشود تا خرابی ها و توقف های ناخواسته را کاهش دهد.
PM باعث میشود که دستگاه های حفاری با بهترین شرایط ممکن کار کنند برای مثال : اجرای فرایند نگهداری و تعمیرات در حفاری نرخ نفوذ (ROP) را افزایش میدهد. ROP یکی از معیارهای مهم برای اندازه گیری عملکرد حفاری است که نشان میدهد که چقدر سریع میتوان چاه را حفاری کرد. ROP تحت تأثیر بسیاری از متغیرهای قابل کنترل و غیر قابل کنترل است. متغیرهای قابل کنترل شامل وزن بر روی ابزار (WOB)، دور در دقیقه (RPM)، نرخ جریان (FR) و فشار تفاضلی (DP) هستند. با بهینه سازی و کنترل این متغیرها، میتوان ROP را به حداکثر رسانده و زمان و هزینه حفاری را کاهش دهد.
نرم افزار های نگهداری و تعمیرات یا CMMS که برای مدیریت و برنامه ریزی فعالیت های نگهداری و تعمیر تجهیزات و دارایی های فیزیکی سازمانها استفاده میشود، میتواند به این حوزه کمک شایانی کنند. برای مثال:
• ثبت و نگهداری اطلاعات مربوط به تجهیزات حفاری، شناسنامه ها، سوابق، قطعات یدکی، اسناد و گواهینامه ها
- برنامه ریزی و زمانبندی فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه، پیشبینانه و اصلاحی مربوط به حفاری
- پایش و کنترل عملکرد تجهیزات حفاری، شاخص های نگهداری و تعمیرات، هزینه ها، مصرف قطعات یدکی، زمان توقف و تعمیر
- ارائه گزارش های جامع و تحلیل داده ها برای بهبود فرآیندهای نگهداری و تعمیرات، افزایش بهره وری، کاهش هزینه ها و افزایش قابلیت اطمینان
- ارتباط یکپارچه با سایر سامانه های سازمان و تسهیل امور حسابداری، انبار، خرید، تولید، پرسنلی و پایش
شرکت کاوش صنعت با انجام مطالعات دقیق و تحلیل فرآیندهای مربوط به نگهداری و تعمیرات در صنایع حفاری نفت و گاز، از طریق طراحی و پیاده سازی نرم افزار نگهداری و تعمیرات خود، توانسته است قابلیت ها و امکانات مناسبی را برای پاسخگویی به نیازها و چالش های این حوزه فراهم کند. این نرم افزار با استفاده از تکنولوژی های پیشرفته و روش های بهینه سازی، میتواند به صورت مؤثر و کارآمد، فعالیت های نگهداری و تعمیرات را مدیریت، برنامه ریزی، پایش و کنترل کند. هدف اصلی این نرم افزار، افزایش بهره وری، کاهش هزینه ها، افزایش قابلیت اطمینان و کاهش خطرات در صنایع حفاری نفت و گاز است.