高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术
admin
2022-09-15
高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术
技术编号
XN-348
提供单位
无
技术大类
资源能源利用技术
联系人
丁克勤
技术类型
全生命周期资源节约和循环利用技术
电话
13910579725
邮箱
kqding@sina.com
适用范围
石油化工行业、公共安全行业
推荐单位
中国特种设备检测研究院
- 技术简要说明主要针对高温设备存在的裂纹萌生扩展等安全健康问题,采用声发射、高温应变等先进监测手段,实时采集高温设备运行过程中活性缺陷萌生发展、应力变化等状态参数,在线监测高温设备的健康状态,实现高温石化装置的风险防控和远程运维管理。技术特点:多元参数实时监测;健康状态综合诊断;故障可靠预测和风险防控;运行参数接入;剩余寿命评估。关键设备:高温石化装置健康监测系统、高温石化装置多维损伤监测与风险防控云平台。
- Technical Brief Description
- 技术提供方中国特种设备检测研究院
- 技术主要指标信息技术系统云平台能够对健康状态进行诊断和预警,能够实现故障的可靠预测和风险防控。
- 商业应用情况示范工程1:焦炭塔结构健康监测与损伤诊断系统平台开发,江苏南京,两台焦炭塔的健康监测与管理,该项目完成后已对两套焦炭塔开展了两年的健康监测与风险防控服务,共发布三级预警200余次。 示范工程2:氮肥厂氨合成塔安全健康智慧监测系统,安徽铜陵,一台氨合成塔的健康监测与管理,已对一套氨合成塔开展了近一年的健康管理服务,发布三级预警50余次。 技术的应用有效地避免了高温有毒气体泄漏和爆炸等意外事故的发生,节约了企业的运营成本,确保了高温设备的连续安全运行。
- 希望在技术转移过程中得到的帮助/支持无
- 商业应用单位联系人/电话/邮箱无
- 设备投资建设高温石化装置多维损伤监测与风险防控系统预计投资1000万元,主要用于8台高温石化设备的监测传感单元、数据采集及处理单元、云服务平台及其他辅助材料等的投资。
- 年运行维护费用项目年运行维护费用预计10万元。包括设备正常运行时单位产品耗费的原材料、水、电等费用,以及耗费的人工费(工资)、设备折旧费、修理费、管理费等维护费用。
- 投资回收期某石化企业的焦炭塔结构健康监测与损伤诊断系统平台开发项目,初始投资额约为250万,项目安装后,开展了两台焦炭塔的健康监测与风险防控服务,已累计完成2年时间,发布三级预警200余次,有效避免了重大事故发生,提升了焦炭塔的风险管控水平,节约了企业的运营成本,确保了设备的连续、可靠、安全运行。以焦炭塔的年产值计算,每年能节约企业运营成本50万元,则投资回收期约为5年。
- 附加效益无
- 综合效益高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术已在焦炭塔、氨合成塔等高温设备得到应用,采用的声发射、高温应变、高温振动、倾斜等监测传感与系统可持续监测数年,与常规检测技术比较,无污染,损耗小,不仅节约资源,而且不会影响生态环境,属可持续发展技术。该技术成果的关键环境效益指标是意外事故指标,如中石化的焦炭塔结构健康监测与损伤诊断系统平台开发项目,该项目完成后已对两套焦炭塔开展了两年的健康监测与风险防控服务,两年发布三级预警200余次。再如六国化工的氨合成塔智能结构健康管理系统平台开发项目,已对一套氨合成塔开展了近一年的健康管理服务,发布三级预警50余次。技术的应用避免了高温有毒气体泄漏和爆炸等意外事故的发生,节约了企业的运营成本,确保了高温设备的连续安全运行,具有巨大的经济效益和社会效益。
- 障碍对技术转移影响等级无
- 提交日期2022/2/15
- 技术成熟度经过近些年的研究,项目组已完成了基于高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术的分析研究和实验室论证,研制了系统样机,并在某石化企业的两台高温焦炭塔和某化工公司的一台氨合成塔上开展了工程应用。同时与多家石化企业进行洽谈并达成了合作意向。目前,项目组正逐步对该技术进行大面积的市场化推广。 通过深入研究高温传感技术、多类型传感器数据采集与大数据处理技术、健康状态诊断、损伤预测与风险防控方法,开发了高温石化装置多维损伤监测与风险防控系统,包括:(1)设计开发了高温环境下耐候性较好、成本低的监测传感单元,解决了现有传感元件监测环境温度低、成本高等问题;(2)设计开发针对多类型传感器的数据采集及处理电路,消除或减少传感电路之间及外界环境的噪声干扰,保证监测数据的准确性;(3)针对监测数据,采用小波分析、BP神经网络等方法进行分析处理,诊断高温石化装置的安全健康状态,预测损伤发展趋势;(4)开发高温石化装置多维损伤监测与风险防控系统平台,实现高温石化装置健康状态诊断、性能评估、故障预测和预知维修等功能。技术及系统的技术路线清晰,系统集成程度较为完善,市场应用比较成熟,下一步将加大市场化推广和普及应用。
- 技术适用性与使用条件高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术适用于石油化工领域的高温设备上,可对表面温度低于500℃的高温设备结构活性缺陷萌生发展、应力状态变化、设备振动、设备倾斜等关键参数进行监测与分析,有效判断高温设备的健康状态,预测损伤演化趋势。而且该技术受地域、规模、环境、资源能源等因素的限制较小。
- 技术稳定性高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术的硬件系统使用高稳定性传感设备对设备状态进行数据采集,通讯使用双屏蔽线缆进行信号传递,可以有效对抗外界电磁场对传感信号的干扰。同时当待测设备在防爆区域时使用隔离栅对信号进行隔离保护,对传感信号进行限压、限流、隔离等措施,不仅能防止危险能量从本安端子进入危险现场,提高系统的本安防爆性能,而且还增加了系统的抗干扰能力,大大提高了系统运行的可靠性。 该技术的现场采集系统会根据历史采集数据进行软件滤波以及边缘计算,屏蔽明显错误的脉冲信号以及因外界扰动导致的错误数据,保证历史数据的真实可靠。云平台系统在进行损伤识别以及损伤预测时,算法也会对数据进行在此筛选,保证数据的准确性。同时,该技术通过硬件、现场采集软件以及云平台算法等多个层级对数据进行筛选把控,保证采集到的数据真实可靠,从而大大增强了该技术在实际工程应用时的抗干扰能力,保证了系统的稳定性。
- 技术安全性高温石化装置多维损伤监测与风险防控技术所使用到的硬件设备中不含造成二次污染或易燃易爆的物质,能够保证该技术在应用过程中不会对环境造成污染。同时该技术使用到的设备会根据使用场景不同采用符合该场景安全要求的设备,保证该技术工程应用时的安全风险等级符合现场要求。技术所使用的设备均为市场上能大量采购的设备,不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。
- 技术转移推广障碍无
- 知识产权转让本项目来源于国家重点研发计划“典型工业设备和产品检测监测云服务技术研究”(编号:2018YFF0214700),知识产权归属于中国特种设备检测研究院。