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智能工厂的腐蚀数据管理和分析

智能工厂的腐蚀数据管理和分析

2021/8/18 16:00:10

设备、管道的腐蚀和侵蚀完整性管理是大多数流程工厂设定数字化转型路线图时的首选目标,因为由于腐蚀导致的密封损失、环境污染、火灾和爆炸会引发巨大的安全风险。如今,大多数工业企业的腐蚀管理都是人工操作。在新冠疫情期间,现场工作人员减少、社交距离以及防疫要求等原因,人工检查面临艰巨的挑战。

数字化转型恰恰能够通过远程腐蚀监控等智能解决方案来解决人工检查无法解决的问题。采用非侵入式无线腐蚀监测系统进行连续监测,采用超声波技术高精度测量壁厚,有效提高运营效率,实现预测性分析,避免因腐蚀造成重大安全事故。这种方法也可以应用于检测动设备的振动、火炬和疏水阀故障。也就是说,工厂的仪控团队现在不仅仅是过程自动化,随着工厂自动化水平的不断扩大,增加了包括完整性、可靠性、能源优化和维护管理的更多自动化项目。

数字运营基础设施(DOI)

腐蚀监测和完整性监测是启动智能工厂数字化转型的好方法,无线腐蚀监测传感器已经取代了便携式测试仪和腐蚀片,成为实现腐蚀监测和完整性管理的有力武器。无线腐蚀监测系统不连接到DCS,相反,它是“第二层自动化系统”的组成部分,是NAMUR开放架构中定义的监测和优化数字操作基础设施(DOI)(M+O)的单独区域。

 

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腐蚀分析软件

腐蚀分析只是艾默生综合性集成化设备管理系统中众多分析模块的一个,通过人工智能和机器学习的方法帮助工厂提高决策效率和能力。分析模块植入了艾默生做过的600多个可靠性工程所积累的经验,建立设备故障失效模板(FEMA模型),进行设备根本原因分析,这是人工智能的良好应用。

在大多数工厂,一个工作人员可能只负责一类设备的监控和维护,但在整个公司里,所有的设备都必须有人负责。因此,为各种类型的设备提供监控软件非常必要。

 

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腐蚀分析软件入口界面可以很直观的看到整个现场的当前腐蚀速率。

 

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如果想了解某个设备的腐蚀情况细节,只需要进入下一层界面。一个“热图”直观地说明了腐蚀是如何在整个工厂区域聚集的,并且随着腐蚀速率的变化,可以通过色条了解腐蚀的严重程度。

 

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上图中所有腐蚀监测位置按标签列出,包括安装位置、腐蚀速率、腐蚀严重程度、形态(管道内壁表面粗糙度变化)、测量质量、壁厚、报废厚度和剩余壁厚。原始数据由安装在厂区内的无线传感器收集,分析软件显示了腐蚀或侵蚀引起的壁厚减薄数据。这是新的基于软件和数据驱动的工作方式。

 

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你可以更深入地了解每个腐蚀监测点的细节。根据腐蚀情况,可以估算出该管路的退休年龄。也就是说,您可以估计管道段的剩余使用寿命(RUL),这样您就知道该管道段是否需要在下一个大修期更换,或者可能更早。

 

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更多信息还包括安装位置细节和传感器类型。

 

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超声厚度(UT)测量

手持式超声厚度(UT)测试仪被永久安装的无线UT传感器取代。根据不同的应用场合,超声传感器可以是基于波导的,也可以是基于电磁声换能器(EMAT)的。这两种非侵入式传感器都可以安装在管道外部,且安装方便、成本低。不需要切割、钻孔或焊接管道。原始数据通过无线网关发送到分析软件。由于不需要信号线、电源线、相关接线盒、线架和系统输入卡,无线技术使得部署简单且成本低。

电阻(ER)和线极化电阻(LPR)测量

腐蚀减重片(WLC)被嵌入式传感器所取代。根据应用的不同,使用电阻(ER)探头或线极化电阻(LPR)探头。重复使用现有的配件可以使传感器的安装简单且具有成本效益,因为无需创建额外的工艺渗透。内联ER/LPR探头具有高灵敏度,因此响应速度快,是优化缓蚀剂注入的流体腐蚀性测量的理想选择。ER/LPR探头必须不时更换,但这在不关闭过程的情况下是可能的。腐蚀分析软件从连接到探头的无线发射器接收数据。

基于工业4.0的智能工厂部署

腐蚀/侵蚀变送器与振动、位置、水平、离散、压差、流量、压力、温度、噪声、有毒有害气体、氧气耗尽无线传感器共享相同的工厂无线网络,用于维护、可靠性、安全性和生产等场景。选择正确的无线网络技术是工厂数字化转型的关键。基于IEC62591(WirelessHART)等行业标准,每个厂区只需要一个无线网络。传感器是预测分析的关键。分析软件和无线网络等基础设施是工业4.0数字运营基础设施建设的关键部分。

关于艾默生 

艾默生(美国纽约证券交易所代码:EMR)是一家全球性的技术与工程公司,为工业、商业及住宅市场客户提供创新性解决方案。自动化解决方案业务帮助过程、混合和离散行业制造商优化其能效和运营成本,促进生产,确保人员安全和保护环境。商住解决方案帮助确保人类舒适度和健康,保障食品质量和安全,提升能效,打造可持续发展的基础设施。如欲了解更多信息,欢迎访问:www.emerson.cn。

 

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(艾默生自动化解决方案官方微信公众平台)

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王妍
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