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1、华东石油局LCC管理论文630LCC管理在华东石油局设备管理应用研究Application Research of LCC Equipment Management in East China Petroleum Bureau(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培 养 单 位：电机工程与应用电子技术系工程领域：电气工程申 请 人：王 军指导教师：徐 飞教 授联合指导教师：陈 翔高 工二一一年五月关于学位论文使用授权的说明本人完全了解清华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：清华大学拥有在著作权法规定范围内学位论文的使用权，其中包括：（1）已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校可以采用

2、影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文；（2）为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所供校内师生阅读，或在校园网上供校内师生浏览部分内容。本人保证遵守上述规定。（保密的论文在解密后遵守此规定）作者签名： 导师签名： 日 期： 日 期： 摘要石油行业工程版块主要设备有物探设备、钻井设备、测井设备、录井设备、固井设备、井下作业设备，石油行业设备的特点是集中程度高、资金密度大，在生产期间对设备的安全性、可靠性、可维修性要求非常高。石油设备是石油行业工程版块固定资产投资的重要组成部分，石油设备投资包括从设备规划、购置、使用直至报废的全寿命周期内的所有投入。石油

3、设备投资决策的成败直接关系到石油行业工程版块的初期成本支出、使用维护成本、资金回笼以及在国内外市场的竞争力和生存力。目前石油行业工程版块非安设备投资决策过程中所使用的评价方法主要为技术打分和商务报价相结合，该方式评价指标体系不科学不严谨，过多偏重于设备的初期采购成本，对设备后期使用、维护成本投入估计不足甚至不做考虑，没有很好地与现代决策理论的评价方法有效结合起来，收到主观因素（技术打分）影响大，没有达到全寿命周期成本最佳的目的。本文针对石油行业工程版块非安设备投资决策中的现状与设备管理发展要求，将全寿命周期成本(LCC)理论引入到非安设备投资决策中，构建了基于设备安全性、可靠性和设备全寿命周期

4、成本(LCC)的工程版块投资决策分解结构和评价模型，实现对非安设备投资进行科学、合理、客观的全面评价。论文主要做了以下的研究内容，首先对LCC国内外的研究、发展情况进行分析，再对目前石油行业工程版块在非安设备投资管理情况进行详述；通过对LCC的特性和石油行业工程版块非安设备投资的现状进行分析，提出LCC管理延伸到石油行业工程版块设备管理的意义；通过对LCC管理的深入分析和根据石油行业工程版块的设备投资现状对石油设备全寿命周期成本进行细化，构建石油行业工程版块的全寿命周期成本管理结构模型。最后本文通过对钻井行业使用的振动筛的使用原理和对国产和进口设备投资、使用成本进行对比分析，得到不同设备的投资

5、收益情况，为LCC管理在石油行业工程版块推广使用提供依据。本文为全寿命周期成本管理在华东石油局设备管理应用的研究，通过对振动筛投资、使用成本进行研究、分析、对比，为今后石油行业工程版块非安设备在LCC管理下的投资进行了一些探索性的研究工作。本文的研究内容符合石油行业设备管理信息化、科学化的发展潮流，代表了石油行业工程版块设备现代管理的发展趋势。关键词：石油行业 全寿命周期成本管理 非安设备 建模 投资分析 Application Research of LCC Equipment Management in East China Petroleum BureauAbstractEngineer

6、ing equipments of oil industry mainly include geophysical equipment, drilling equipment, wireline logging equipment, mudlogging equipment, cementing equipment and downhole operation equipment. They have the characteristics of big centralized degree and fund density. The requirements on the security,

7、 reliability and maintainable capability are very strict during the production process. Oil equipment are the important integrant of capital asserts investment of oil engineering industry, oil equipment investment includes the all inputs from designing, purchase, usage to be scrapped. The investment

8、 decision directly affects the initial costs, maintenance costs, capital recycle and the competitive and viability in China and international market. At present, the appraisement method used in non-installation engineering equipment of oil industry is decided by the technical score and its quoted pr

9、ice. This kind of method is on the overweight side of initial costs and takes into no account for the usage and maintenance inputs. It is seriously affected by the subjectivity, can not achieve the goal of LCC. The paper aiming at the actuality of investment decision of non-installation equipment an

10、d the development requirements of equipment management in oil industry, bring the theory of LCC into investment decision, form an appraisement model of LCC. It can do a round, scientific, sound and impersonal appraisement for the non-installation equipments. This paper includes the following content

11、. At first, it analyzed the China and international development course of LCC. Then it described the investment management circumstances of non-installation equipment in great detail. Through the analysis on features of LCC and investment actuality of non-installation equipment, it bring forward the

12、 meaning of LCC applied in oil industry. This paper also went into particulars and modeling. Base on the service theory of screen and the analysis of investment and cost, the paper got the yield information of different equipment, provided scientific basis for the LCC management in oil industry. Thi

13、s paper is based on the research of LCC application in East China Petroleum Bureau. Through the research, analysis and contrast on the investment and costs of screen, this paper explored a way of investment management under LCC. The content of this paper fits in with the informationization and scien

14、tific of equipment management，and can represent the development trends of modern engineering equipment management of oil industry. Key words: oil industry, life cycle costs management (LCC), non-installation equipment, modeling, investment analysis目录摘要 I全寿命周期成本管理（LCC）在华东石油局设备管理应用研究 2第1章 绪论 21.1选题的背景

15、及问题的提出 21.1.1中石化近几年设备投资及设备管理经验和检维修情况 31.1.2中石化设备管理存在的问题分析 51.2石油行业工程板块设备管理存在的问题 71.3设备全寿命周期成本管理在石油行业工程板块推广使用的重大意义 7第2章 全寿命周期成本管理（LCC）国内外研究现状 92.1国外研究现状 92.2国内研究现状 102.2.1在设备规划和选型中应用LCC方法，提高了设备经济效益，促进技术进步。 112.2.2运用LCC分析方法计算设备的经济寿命，为设备更新改造决策提供科学依据。 112.2.3运用LCC管理控制设备投资。 112.2.4LCC技术应用于高科技项目的方案论证。 122

16、.2.5LCC技术应用于石油行业工程版块情况。 12第3章 全寿命周期成本管理（LCC）的构成及应用意义 133.1全寿命周期成本管理（LCC）概述 133.2LCC管理的特点 143.3LCC技术的内容 153.4LCC设备管理在设备选型中的意义 16第4章 LCC管理延伸到石油行业装备管理的意义 184.1我国石油企业设备管理现状 184.1.1在设备的投资管理中 194.1.2在设备的技术管理中 194.1.3在设备的经济管理中， 194.1.4在设备的管理范围中 204.2我国石油企业设备管理改革的难点 204.3LCC管理延伸到石油行业工程板块设备管理的意义 214.3.1实施全寿命

17、周期成本管理是保证工程版块钻井设备安全运行的必然选择 224.3.2实施科学的检维修制度是企业提高效益的必然选择也是LCC管理的重要基础工作 234.3.3实施全寿命周期成本管理是石油行业发展的迫切需求 234.4LCC管理对设备规划的意义 254.5 LCC管理对设备选项的要求 274.6LCC管理中对设备可靠性的要求 28第5章 石油装备LCC管理模型构建 295.1LCC设备管理中计算方式的比较 335.1.1参数法 335.1.2类比法 335.1.3分析估算法 345.1.4工程预算法（简称工程法） 345.1.5简化处理法 355.2LCC设备管理中静态成本模型建立 355.2.1

18、购置成本模型 355.2.2使用成本模型 365.2.3检维修成本模型 365.2.4设备故障成本模型 385.2.5报废处置成本模型 395.2.6环境成本 39第6章 LCC在华东石油振动筛项目上的使用研究 406.1华东石油局的发展历程 406.2华东石油局现有设备基本情况 406.2.1设备基础数据和技术指标 416.2.2各专业主要装备情况 416.3局、分公司设备管理情况及存在的不足 426.3.1在管好用好局、分公司设备的经验和做法 436.3.2局、分公司设备管理存在的问题 466.4LCC管理在振动筛使用中的分析 476.4.1钻井泥浆在钻进施工过程中的作用 476.4.2钻

19、进振动筛介绍 486.4.3国内使用进口振动筛和国产振动筛介绍 526.4.2对国产和进口振动筛进行LCC评价分析 56结论 70全寿命周期成本管理（LCC）在华东石油局设备管理应用研究第1章 绪论1.1 选题的背景及问题的提出“十一五”期间中石化在设备投资方面加大了力度，提高了石油装备的新度系数和利用率，为“十一五”的石油行业发展提供了装备保障，同时也强化了设备管理，提高了石油行业设备管理水平，但中石化的设备管理水平与先进的设备管理要求还存在一定的差距。2010年10月18日在中石化设备管理年度会议上，章建华高级副总裁就中石化设备管理先进的经验进行分析和对存在的问题进行剖析。1.1.1 中石

20、化近几年设备投资及设备管理经验和检维修情况1） 中石化近几年设备投资情况近年来，中石化各油田和炼化企业通过技术引进、更新改造、科技攻关等工作，不断改善和提高企业技术装备水平。油田企业加快装备更新改造，四年来投入254.7亿元，更新改造了钻机242台、海洋平台2座、顶部驱动（顶驱）49台、地震采集设备19.5万道、综合录井仪139台、测井设备228台套、压裂泵车8套等主要专业设备和装备。为保证川东北高酸性气田安全、高效、经济开发，开展了高抗硫“HH”级采油（气）树国产化制造研究；积极推进不压井修井机的研究和推广使用；积极应用设备诊断技术，不断强化重大装备安全检测和运行状态监测，加大重大关键装备安

21、全检测力度，确保装备安全高效运行。胜利油田近三年完成316井次带压作业，井控安全率100，施工成功率96.5；检测钻（修）井架和底座110台，修复、更新或报废一批服役时间长、承载能力低的井架。中原油田强化重大装备安全检测和运行状态监测，建立钻（修）井架和底座检测档案，全年检测井架98台套，为安全生产提供了有效保证。2） 中石化先进设备管理方法和检维修情况炼化板块采用先进管理技术，不断提高管理水平。天津、广州、洛阳等企业推行全员规范化生产维护（TPM、TnPM）管理方法，提升了现场管理水平；燕山、镇海、安庆等企业开展基于风险的检验工作（RBI），延长了压力容器、压力管道检验周期，对特种设备定检起

22、到指导作用。茂名推广应用风险管理新技术（RCM+RBI+SIL），重点监控高风险设备，有效缩短大修时间，降低维修成本。天津乙烯建设期间，实施前期RBI、RCM、SIL管理，在优化设计、质量控制及资料管理等方面发挥积极作用。“机电仪管操”五位一体管理模式在大型机组管理中发挥重要作用，2009年烟机同步运行率达到98.3，烟机连续运行记录不断提高，天津石化催化烟机2008年实现连续安全运行1154天，齐鲁、安庆、长岭等企业烟机也实现1000天运行。加热炉的“示范炉”改造工作取得进展，加热炉检查监测和治理工作常态化，通过技术改造，炼油企业大于10兆瓦加热炉热效率达到90.1，扬子、上海石化、天津、洛

23、阳等化工企业的芳烃装置加热炉热效率提高到92以上。装置长周期运行水平进一步提高，2009年停工检修的主要炼油装置中，“四年一修”的有32套，同比增加5套；“三年一修”有143套，“一年一修”减少到3套。乙烯装置实现“三年一修”，部分装置实现“四年一修”。湖北化肥、巴陵、安庆的“煤代油”项目投产后，努力消除运行“瓶颈”，装置长周期运行取得一定的突破。 油品销售的华南管网采用SCADA系统，实现高度自动化的 调控中心集中远程控制。北京、天津、河北等地应用油气回收技术，改变了传统发油方式，提升安全环保节能水平。1.1.2 中石化设备管理存在的问题分析1） 部分企业对设备管理重要性认识不足，管理执行力

24、有弱化倾向。设备管理是企业重要的基础管理工作，需要持之以恒，不断创新。部分企业领导和管理人员对这一点的重要性认识还不足。一是随着体制改革的逐步深化，在实施扁平化管理和机构精简调整重组中，少数企业弱化了设备管理部门的管理职能，削减了设备管理和技术人员。尤其是部分企业检维修队伍改制分流后，没有针对新形势研究调整设备管理模式和工作流程，设备管理部分职能依赖改制单位完成，管理失控。二是部分企业设备管理体系不顺。存在多头管理，职能交叉，责权不一致现象，不能满足专业化、规范化管理的需要。三是个别企业设备管理制度执行落实不到位。基础管理工作滑坡，现场管理标 准不高、不规范，存在较多“低老坏”现象和管理死角、

25、盲点。2） 设备全寿命周期管理界面不清，职责交叉，设备前期管理水平需要进一步提高。设备前期管理决定了设备的本质安全和设备的可靠运行，设备全过程管理职责涉及发展规划、生产、计划、工程设计、设备采购、工程建设、设备管理和财务等多部门，以及设备设计、选型、采购、安装、试运、验收、运行等各工作环节。当前，不少企业设备全寿命周期管理界面不清，职责交叉，责任不清，设备管理工作范围仅限于设备运行、维护和检修的管理，没有实现设备全寿命周期管理的合力，设计、安装、采购过程形成的各种问题和隐患已既成事实，难以改变，设备管理处于被动局面。设备管理部门主动参与选型、设计、采购等前期管理的意识不强，参与的角度和方式方法

26、也欠妥当，此外，设备管理 部门的管理职责分工和人员配备上存在问题也都影响设备前期管理的实施。由于控制投资，新项目的设备选型、采购中也存在着在设备技术性能上让步，以保证低价中标的现象；新装置移交时，设备档案移交制度的执行不严格等等。这些问题都影响了设备前期管理的实施和效果，出现了设备管理部门参与新建项目和更新改造的设备选型深度不够，配件互换性不强，维修困难，管理难度大，备件库存费用上升等现象。中石化近几年对设备的投入力度越来越大，但使用单位的设备管理水平不能跟上社会发展的要求，对设备的全寿命周期成本管理和要求还很陌生或者说存在“说一套做一套”的问题，现有的设备管理水平与国内外先进的设备管理相比还

27、存在很大的差距和不足，石油行业工程板块还没有充分的认识到自身在设备全寿命周期管理中的重要位置，需要我们树立“新建装置就是一个大设备、大机器”的理念，要从装置的规划、设计、施工、安装、维护保养、运行成本等全过程加强管理，提高设备管理水平。如何提高设备管理水平，对于石油工程板块来说（本文主要对石油行业工程版块进行研究分析，下面简称为工程版块），需要做更为深入的分析研究，特别是在设备全寿命周期成本管理方面，需要做进一步的研究，通过提高设备LCC管理在石油行业工程板块的推广和应用，提高整个石化行业的设备管理水平。1.2 石油行业工程板块设备管理存在的问题长期以来，石油行业上游企业在设备购置和建设过程中

28、，将初期投入成本和运行维护人为的分开，很少将设备全寿命周期应用到设备的采购过程中，经常造成“买得起，用不起”或在“生产盈利，维修赔本”的窘境，造成大量资金和资源的浪费。为了改变这种状况，中石化在设备采购过程中已做了大量的工作，从可研报告的编制到采购流程的规范再到框架协议采购，使得采购成本逐步减低，设备质量大幅提高。但如何从石油行业工程板块的整体目标出发，全面系统地考虑设备购置的规划、设计、采购、安装、运行、检修直至报废的全过程，在满足设备的安全性和可靠性的前提下追求设备的全寿命周期成本最低，真正实现石油行业工程板块设备LCC管理费用最优。将LCC管理真正意义的用到石油行业工程板块是非常值得我们

29、设备技术管理人员深入研究、应用和推广的一项重大系统工程。1.3 设备全寿命周期成本管理在石油行业工程板块推广使用的重大意义1）从提高设备利用率来看，引入全寿命周期成本管理可以有效地提高单位的设备利用率，在工程版块石油装备的全寿命周期成本管理中，故障引起的经济损失和产生的不良社会效应占较大的比重，全寿命周期成本管理在设备的选项、采购中就要充分考虑设备的安全性、可靠性和可维修性。只有将设备的故障成本作为惩罚性成本，列到设备投资的整个环节中，全面分析设备的可靠性对设备在全寿命过程中影响，才能从源头上提高设备的可靠性和提高石油装备的质量。2）全寿命周期成本管理能确定设备的投资力度，不同项目、不同的设备

30、性能要求，对设备的投资总额和投资回报率有非常大的影响。对设备的性能要求高导致设备的投资成本高，对设备要求低又导致设备的安全性、可靠性得不到保障。设备的全寿命周期成本管理为设备的选项、使用评价提供了科学依据，为设备的采购提供一个科学合理的依据。3）全寿命周期成本管理能够减少设备选项的盲目性，将新设备的全寿命周期成本有机的融合到整个系统中，以合理的成本获得相对较高的可靠性和获得较大的经济利益。采用全寿命周期 管理模式使得设备采购方案更具有科学性。全寿命周期成本管理对设备（系统）的规划、设计、采购、安装、运行、检修直至报废的全过程提出更加规范的要求，将有力推动设备管理水平的大幅提高。第2章 全寿命周

31、期成本管理（LCC）国内外研究现状2.1 国外研究现状LCC最早起源于瑞典1904年的铁路系统项目，把LCC的概念用于技术经济分析可追溯到1947年创立于美国经济界的价值分析法。而真正引起对LCC重视和研究并得到快速发展的是在20世纪的后半叶。随着武器装备性能的不断改进和技术性能提高，不仅使得采购费大幅度增加，而更为严重的是导致其使用与维护费用大幅度上涨，甚至达到采购费的数倍以上，占据了军费开支的重头，甚至影响了国家的军事实力。根据1950年美国国防部的调查，人们发现5年间军事技术装备系统维持费的总额为该项目采购合同的10倍以上。因此很多高层意识到全寿命周期内维持费用最佳化是进行设备研究的基本出发点。由于上述各种原因，在20世纪60年代开始，美国对LCC进行系统深入放入研究，并提出在武器装备采办时，必须进行LCC评价和分析，从长远的意义上来说最终能有效的控制军费。从20世纪70年代开始，LCC理念不断的被应用于航天、国防建设、交通运输系统、能源工程等重点行业，为可持续发展提高基础理论保障。查阅大量资料运用LCC管理理念比较成熟的公司，主要集中在美国和欧洲，他们不仅将LCC理念成功地用于军队航母、激光制导导弹、先进战斗机等高科技武器的管理上，而且也是将LC