煉油和化工行業(yè)是是典型的流程型生產(chǎn)模式,工藝過程高度依賴設(shè)備的長(zhǎng)期、穩(wěn)定、安全和高效運(yùn)行。因此,設(shè)備維護(hù)對(duì)煉油化工企業(yè)至關(guān)重要,任何一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備的故障停機(jī)都可能導(dǎo)致數(shù)以百萬甚至千萬級(jí)的經(jīng)濟(jì)損失。
設(shè)備維護(hù)分為預(yù)防性維護(hù)、預(yù)知性維護(hù)和事后維護(hù)。流程型行業(yè)的特點(diǎn)決定了對(duì)于非關(guān)鍵類的設(shè)備可以采取事后維修的方式,以降低維護(hù)成本;對(duì)于關(guān)鍵類的設(shè)備必須采取預(yù)防性維護(hù)和預(yù)知性維護(hù)相結(jié)合的方式,保證設(shè)備能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。對(duì)于預(yù)防性維護(hù),通常利用3年到4年一次的生產(chǎn)裝置大修機(jī)會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行解體維修。在設(shè)備運(yùn)行期間,主要依靠每月的計(jì)劃維護(hù)工作開對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)知性維護(hù)。
目前在中國(guó)石化北京燕山分公司制定月度維護(hù)計(jì)劃的依據(jù)主要是設(shè)備管理人員的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行過程中表現(xiàn)出來的故障現(xiàn)象,以及公司規(guī)定的強(qiáng)制保養(yǎng)項(xiàng)目。我們知道,人為經(jīng)驗(yàn)是有局限性的,是缺乏繼承性的,這就導(dǎo)致了企業(yè)的維護(hù)計(jì)劃不能夠完全滿足設(shè)備安全可靠運(yùn)行的要求,“過修”和“失修”情況并存。而如何能夠利用設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)制定科學(xué)合理的檢修維護(hù)計(jì)劃,成為企業(yè)急需要解決的問題。另一方面,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行異常情況時(shí),如何能夠通過對(duì)其狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析判斷進(jìn)而在設(shè)備真正發(fā)生故障之前能夠捕捉到設(shè)備的故障征兆,為提前安排停車檢修爭(zhēng)取到更長(zhǎng)的時(shí)間,也是企業(yè)一直面臨的難題。提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,提前進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整和物資準(zhǔn)備,就意味著減少非計(jì)劃停車時(shí)間,進(jìn)而為企業(yè)避免數(shù)額巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
面對(duì)燕山石化提出的問題,極晨智道提出應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合振動(dòng)分析技術(shù)為企業(yè)建設(shè)設(shè)備全生命周期預(yù)知維修系統(tǒng)解決方案。由燕山石化、極晨智道和上海星環(huán)科技三家單位組建聯(lián)合項(xiàng)目組,歷經(jīng)1年半的技術(shù)開發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施服務(wù),系統(tǒng)成功上線并達(dá)到預(yù)期的效果。
設(shè)備全生命周期預(yù)知維修系統(tǒng)從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中獲取軸承振動(dòng)、溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)。大型機(jī)組主要在線采集軸瓦位移的時(shí)域波形數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集周期為3-5秒;機(jī)泵以在線或離線方式采集振動(dòng)速度或加速度數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù),在線監(jiān)測(cè)方式的數(shù)據(jù)采集周期為1小時(shí),離線監(jiān)測(cè)方式的數(shù)據(jù)采集周期為1-7天;系統(tǒng)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中獲取設(shè)備所對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù),包括壓力、溫度、流量、液位、介質(zhì)組分等等,數(shù)據(jù)采集周期為1-5秒。依據(jù)該數(shù)據(jù)采集策略和中石化集團(tuán)的設(shè)備總量,預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)規(guī)模可以達(dá)到1-5PB/年。利用傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)無法處理如此大規(guī)模的數(shù)據(jù),所以在該項(xiàng)目中引入了上海星環(huán)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)作為數(shù)據(jù)獲取、轉(zhuǎn)換和計(jì)算平臺(tái)。