張 強，陳 惠，張婭娜

（中國石油西南油氣田分公司天然氣研究院 國家能源高含硫氣藏開采研發(fā)中心中國石油天然氣集團公司高含硫氣藏開采先導試驗基地，四川成都 610213）

0 引言

大型試驗設備在國內(nèi)外科研機構中的地位舉足輕重，其主要承擔了極限條件試驗、模擬現(xiàn)場環(huán)境試驗、產(chǎn)品中試放大試驗等任務，部分裝置甚至是“標志性設備”，如高溫高壓腐蝕試驗裝置、循環(huán)回路試驗裝置、大型力學性能試驗平臺、整管段試驗裝置等都代表了相關科研機構的發(fā)展水平和技術實力。大型試驗設備的建設往往通過整體采購、聯(lián)合設計、自主設計和制造等方式，大部分設備屬于非標設備，甚至是“獨一無二”的。因此，結(jié)構復雜、集成度高、操作復雜、維修和維護周期長等是其主要特征。

各科研機構都建立了《試驗設備管理制度》，并制定了設備的“操作規(guī)程”，建立了設備管理機構并配置了管理人員。但據(jù)調(diào)研，國內(nèi)科研機構在大型試驗設備利用方面依然普遍存在故障率高、利用率低、試驗開展困難等問題[1]，部分設備因沒有利用而成為“僵尸設備”，造成了資產(chǎn)的嚴重浪費。本文主要通過探討利用“管用分離”模式來提升大型試驗裝置的標準制定、功能開發(fā)和安全應用水平。

1 大型試驗設備相關標準的制定提升

標準指的是通過標準化活動，按照規(guī)定的程序經(jīng)協(xié)商一致制定，為各種活動或其結(jié)果提供規(guī)則、指南或特性，供共同使用和重復使用的文件[2]。目前，GB和ISO及其他行業(yè)協(xié)會對常規(guī)的分析和評價方法建立了較為詳細的標準，CMA認證和CANS認可的實驗室可以按照標準開展相關實驗，滿足了人、機、料、法、環(huán)、測得質(zhì)量管理要求，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可比對與可重復。

目前，油氣田企業(yè)中的大型試驗設備特別是自主建設和制造的設備開展的相關試驗缺乏標準的規(guī)范，遠遠無法滿足了人、機、料、法、環(huán)、測得質(zhì)量管理要求，加之試驗步驟繁瑣，試驗的重現(xiàn)性和可比對性比較差，無法滿足行業(yè)間的協(xié)同發(fā)展。因此，現(xiàn)在急需從全行業(yè)的高度，對于各類大型設備從試驗準備、試驗過程、試驗設備、試驗介質(zhì)等各環(huán)節(jié)進行標準的制定，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可溯源性和可比對性。

2 大型試驗設備的管用分離

目前許多科研機構和生產(chǎn)單位如塔里木油田、管研院都建立了分析測試中心，部分實驗設備實現(xiàn)了管用分離，取得了較好的效果。而大型試驗設備往往專業(yè)性較強、試驗要求較高、試驗頻率不高等特點，影響了管用分離的實施。研發(fā)人員既要開展科技查新把握研究方向，又要對設備開展維護并組織開展試驗，面對大型試驗諸多的準備環(huán)節(jié)往往望而卻步，導致試驗效率低下，試驗數(shù)據(jù)的科學性無法保障，科技研發(fā)效率不高，同時也是設備利用率偏低的重要原因。

施行大型試驗設備的管用分離是提升設備管理水平的重要舉措，體現(xiàn)了“專業(yè)的事要交給專業(yè)的人做”的理念，其主要目標是達到科研人員需要做試驗就能第一時間完成試驗。管設備的人主要任務包括設備的日常維護、設備操作、記錄的填報、備品備件的準備、操作規(guī)程的編制、相關的網(wǎng)上流程等內(nèi)容，他們需要對設備原理非常熟悉、對設備操作非常熟練、對設備的狀態(tài)了如指掌，確保設備處于最佳使用狀態(tài)，是名副其實的“設備專家”。用設備的人主要是利用設備的試驗數(shù)據(jù)指導安全生產(chǎn)的研發(fā)人員，他們的主要任務是對設備原理熟悉、能配合操作設備、設計試驗方案、懂得如何處理數(shù)據(jù)和應用數(shù)據(jù)，他們的主要精力應當放在掌握國內(nèi)外的研究動態(tài)開展相關的技術研發(fā)。

以高溫高壓腐蝕試驗為例：正常情況下該試驗需要3名試驗人員，試驗前需要檢查設備的安全狀況、配置溶液、準備試片、準備試驗氣體、清點試驗工具，試驗周期為72 h。面對日益繁重的現(xiàn)場技術支撐、試驗室人員逐漸減少、試驗人員水平參差不齊等問題，研發(fā)人員組織一次高溫高壓試驗是很困難的，試驗的安全性和準確性大打折扣。人員不齊、設備故障、缺這少那等問題導致的試驗開展不起來的情況屢有發(fā)生。

實施管用分離模式后，實驗室固定2～3名實驗員專門負責高溫高壓試驗。一是專門負責高溫高壓試驗設備的日常維護，及時排除故障和準備配品備件；二是經(jīng)過專門的操作培訓達到熟能生巧，避免了“大家齊動手”對大型精密設備的傷害；三是順利開展試驗前后的準備和衛(wèi)生清潔，把研發(fā)人員真正解放出來。由此可見，這種管用分離的模式對于基層人員減負和提升試驗水平具有重要的意義。

涉及跨部門開展試驗可能存在試驗排隊導致試驗滯后問題，需要實驗室總體管理人員定期開展工作任務安排情況和執(zhí)行情況的調(diào)研分析及統(tǒng)一謀劃，疏通堵塞環(huán)節(jié)。在人員激勵方面，試驗人員的激勵機制需要進一步健全，體現(xiàn)“多勞多得”，對于有突出貢獻的可施行單獨進行激勵或獎勵，提升試驗人員的工作積極性。

3 大型試驗設備的培訓與功能開發(fā)

大型試驗設備利用率偏低的另一個主要原因是部分研發(fā)人員對于試驗設備當前和潛在的功能并不完全清楚，因此需要對使用人員進行設備深度培訓。實驗室可以組織編制各類試驗設備簡明手冊，內(nèi)容包括設備的原理、功能、操作方法及注意事項等內(nèi)容。通過定期組織研發(fā)人員參加設備知識培訓、設備功能拓展討論、設備購置論證等活動，進一步提升研發(fā)人員對設備的深度認識，更有利于和相關的科研工作結(jié)合。此外，設備的操作人員和科研人員需要緊密合作完成整個試驗過程的標準的制定工作，從溶液配置、設備檢查、試驗操作、試驗運行及試樣處理及數(shù)據(jù)管理等全流程制定詳細的標準或規(guī)范，并積極開展與國內(nèi)外相關科研機構的討論與對標工作，使試驗數(shù)據(jù)更準確和具有科學性。

設備的功能拓展是擺在科研人員和試驗人員面前的又一個重要的工作。隨著計算機和信息技術的迅猛發(fā)展，設備的智能化和功能拓展成為大型設備“與時俱進”的迫切要求，使開展前人沒有開展過的工作成為可能，同時也是提升設備利用率的另一個重要的途徑。以高溫高壓流動回路試驗為例：傳統(tǒng)的回路可以在流動條件下開展高溫高壓材料的評價試驗，隨著氫探針、渦流技術、電化學噪聲技術、射線探傷技術、無損檢測技術等的發(fā)展，可以實現(xiàn)材料和藥劑的在線評價，評價更準確，試驗更迅速，數(shù)據(jù)更全面，對于規(guī)律性的認識和機理的研究更有利；在材料方面，隨著哈氏合金、鎳基合金、鈦合金等材料的發(fā)展，更高壓力更安全條件下的材料的多相流模擬試驗成為可能；在可視化和信息化方面，高強度透明材料的應用進一步提升了多相流流型的直觀展示，大量的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫進行管理，小波分析和聚類分析等數(shù)據(jù)分析手段使得數(shù)據(jù)分析更科學和準確，數(shù)據(jù)庫管理技術的應用可以將大量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理并通過評價軟件和預測軟件對數(shù)據(jù)開展分析，數(shù)據(jù)的利用率和管理效率不斷提升，單個數(shù)據(jù)實現(xiàn)的價值被強化，大大減少了重復性的工作，提升了工作效率。

4 大型設備的共享

大型設備的共享使用是提升設備使用率，實現(xiàn)其價值的重要舉措。當今時代是“共享時代”，共享經(jīng)濟告別“野蠻生長”。2017年，科技部、發(fā)展改革委、財政部發(fā)布了關于印發(fā)《國家重大科研基礎設施和大型科研儀器開放共享管理辦法》（國科發(fā)基〔2017〕289號）的通知。通知要求管理單位應按照統(tǒng)一的標準規(guī)范建立在線服務平臺，把科研設施與儀器納入國家網(wǎng)絡管理平臺統(tǒng)一管理，公布科研設施與儀器目錄、開放共享管理制度、服務方式、服務內(nèi)容、服務流程、收費標準等信息，實時提供在線服務。國內(nèi)許多科研機構和政府部門如中國科學院等都建立了共享服務平臺。這個平臺不止進行技術、網(wǎng)絡資源的交流。而且將各個研究院所和相關大學的設備展示在該平臺上，以方便其他單位在需要的時候使用。不但增加了設備的利用率，也解決了其他企業(yè)某些方面的困難。

設備共享的模式多種多樣，包括試驗服務、合作研發(fā)新型設備和對目前的設備的改進、項目合作、標準制定及人才培養(yǎng)合作等模式。互聯(lián)網(wǎng)+的新形勢下，直接提供數(shù)據(jù)支持是一種新興的服務[3]，這更需要科研機構日常試驗安排就要考慮潛在的試驗任務，制定合理的試驗計劃并開展試驗，為數(shù)據(jù)共享服務提供條件。

5 結(jié)束語

面對人員不斷減少、設備操作復雜、操作人員相對不固定等問題，充分發(fā)揮油氣田企業(yè)的大型試驗設備對生產(chǎn)的支撐作用是一個難題。施行管用分離，落實各方面人員的責任，是提升大型試驗設備利用水平的重要途徑。新形勢下，開展相關標準制定，及時拓展試驗功能，開展對外資源共享及建立互聯(lián)網(wǎng)+模式下的運行模式，對于節(jié)約資金投入，提升設備率用率和使用價值具有重要意義。