一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统及方法，属于腐蚀检测技术领域，所述系统包括超声测厚仪、可视化的数据平台、APP软件、服务器，通过可视化的数据平台和APP软件共同实现加热炉设备的腐蚀检查过程控制、腐蚀状况评估及自动报告生成；所述方法建立了加热炉动态腐蚀检查计划、腐蚀检查过程控制、加热炉腐蚀状态即时评估、自动报告、缺陷自动识别和提报等腐蚀检查的流程，包括建立了加热炉重要性等级和腐蚀检查等级的划分、寿命预测、腐蚀风险等级划分。本发明专利技术提升了加热炉设备腐蚀检查的效率和科学性，可广泛应用于石油、化工领域加热炉设备的腐蚀检查、日常定点测厚、缺陷管理、预防性维修。预防性维修。预防性维修。

【技术实现步骤摘要】
一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统及方法


[0001]本专利技术属于腐蚀检测
，具体涉及一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统及方法。

技术介绍

[0002]腐蚀检查是搞好设备腐蚀防护技术工作的重要手段，设备专业管理的一项基础性工作。通过腐蚀检查可以全面了解设备的腐蚀环境和腐蚀情况，及时发现并处理腐蚀严重或存在安全隐患，是设备更新、预防性维修、缺陷管理等设备管理活动的重要依据，设备长周期运行的重要保障。
[0003]常规加热炉的腐蚀检查流程包括资料收集、制定腐蚀检查方案、现场检查、结果反馈、数据整理、提交报告等环节。腐蚀检查方案主要根据防腐经验来制定，技术人员现场开展检查、拍照、测厚等活动，需要人工记录位号、部位、测厚数据等信息，再对各种照片、数据等分类整理，最后形成检查报告，整个周期长。
[0004]随着人工智能、云计算、工业互联网、5G等新技术的不断深入应用，炼化行业对于“工业互联网+安全生产”有着迫切和现实的需求，急需数字化转型，加热炉腐蚀检查过程采用人工线下单点记录，数据分散，后期采用人工处理数据的方式，对各种照片、数据等分类整理，编制腐蚀检查报告，工作量相当大，人工成本高，效率极低。此外，对于测量获得的腐蚀测厚数据不能深度分析利用，不能及时反映加热炉设备健康状况，现有的加热炉设备的缺陷管理和设备预防性管理工作主要依靠人工经验，不能与设备的主数据和腐蚀测厚数据相关联，科学有效的指导设备管理相关工作。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统及方法，基于物联网技术，可以实现加热炉设备信息自动识别、测点定位，测厚数据无线传输、腐蚀速率和剩余寿命自动计算，设备腐蚀风险评估，同类数据实时对比分析反馈，自动报告，专家远程诊断，设备相关的其他管理活动协同办理等功能，从而规范管理，减轻人工劳动，提高腐蚀检查的效率和质量，并为设备的缺陷识别和预防性维修管理提供数据支撑。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统，括超声测厚仪、可视化数据平台、APP软件、服务器；其中，
[0008]所述超声测厚仪用于完成加热炉设备关键部位的厚度检测，并通过无线传输功能将检测数据发送到加热炉设备腐蚀检查APP软件上；
[0009]所述可视化数据平台与所述APP软件配合完成加热炉设备的腐蚀检查过程控制、腐蚀状况评估及自动报告生成，共包括PC端和移动端两部分；其中，移动端包括加热炉设备基础信息识别模块、腐蚀检查任务管理模块、现场检查信息采集及过程控制模块、加热炉设备腐蚀状况评级模块、检查进度查询模块、专家诊断模块、设备相关的其他管理活动协同办
理模块；PC端包括建立加热炉设备标准数据库模块、编制加热炉设备腐蚀检查方案模块、确定加热炉设备需重点检查部位模块、加热炉设备腐蚀状态评估模型模块、等级划分模块、腐蚀检查报告自动生成模块；
[0010]所述服务器内置算法程序，用于存储和快速处理系统产生的所有数据，包括基础数据和过程数据，并及时响应移动端和PC端的服务请求并对其进行处理。
[0011]进一步地，超声测厚仪采用脉冲反射超声波测量原理和电磁超声测厚原理进行厚度测量，探头和机身一体化设计，能够单手操作，且根据测量对象的管径、尺寸大小以及温度的高低，更换不同尺寸和类型的探头，内置无线或蓝牙模块，采用规范的数据传输格式，与手机、平板电脑进行通信并传输数据与波形。
[0012]进一步地，移动端搭载在防爆PAD或防爆手机上，通过功能和检查流程设计，向导式的开展加热炉设备腐蚀检查以及系统化的数据管理。
[0013]一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估方法，采用如上所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统进行腐蚀检查和状态评估，具体包括如下步骤：
[0014]步骤1.现场检查前，建立加热炉设备的主数据，包含加热炉设备的基础信息、工艺规程、测厚数据台账、检维修记录信息，通过资料上传、关键字段识别的方式导入数据库，便于计算机识别和统一处理，以及后续模型风险计算与自动报告内容的获取；移动端扫描设备二维码标签快速定位设备，并显示设备的相关信息；或通过拍照设备铭牌/编码定位到对应设备，并显示设备基本信息；或通过设备树的形式逐级查找设备信息；
[0015]步骤2.在PC端从服务器下载腐蚀检查装置基本资料后，根据加热炉设备的腐蚀机理分析、设备的重要性等级、上周期腐蚀检查问题及运行期间腐蚀问题梳理、理论腐蚀速率核算结果确定需要检查的加热炉设备，并进行检查等级划分，等级划分包括重点检查和一般检查两个等级，确定设备管线的检查内容和要点，编制腐蚀检查计划方案，并回传至服务器；
[0016]步骤3.腐蚀检查人员在APP软件上通过账号密码和相应的权限设置进行登录，从服务器下载加热炉设备的主数据、腐蚀检查计划到腐蚀检查移动终端，根据检查计划向导式的完成检查任务，一体化测厚设备测量的数据自动上传到对应的检查位置，必要时，对于检查出的问题进行专家远程诊断；
[0017]根据检查结果，系统自动汇总生成加热炉设备检查的腐蚀问题；根据设备管线完成状态，自动生成甘特图，统计完成率、完成明细表，显示进度状态；完成检查的数据和结果上传至服务器；
[0018]步骤4.服务器内按照加热炉设备状态评估流程评估设备状态，根据测厚数据、历史数据、加热炉的基础信息，通过内置算法自动评估加热炉设备健康状态，包括腐蚀速率、剩余寿命、腐蚀风险等级；
[0019]其中，加热炉的剩余寿命为腐蚀剩余寿命和蠕变断裂剩余寿命的最小值；腐蚀风险等级是基于测厚数据、腐蚀速率、剩余寿命及设备的重要性等级确定的，并在界面显示中以红黄绿交通灯形式展示报警信息；
[0020]步骤5.根据腐蚀风险等级进一步确定是否提报缺陷，或者根据腐蚀风险等级判定该加热炉设备是否作为下次检查的重点，同时动态的自动生成腐蚀检查计划；
[0021]对于高风险和中风险，系统自动提报缺陷，进入缺陷管理流程，同时反馈给APP软
件进行分级预警展示；
[0022]步骤6.在PC端下载检查数据，通过设置报告模板，根据现场腐蚀检查情况，并结合项目腐蚀检查方案自动生成加热炉腐蚀检查日报、单体设备检查表、腐蚀检查总报告，从而完成加热炉整个腐蚀检查过程和健康状态评估。
[0023]进一步地，对加热炉设备基础资料库中的主数据、特性值进行过滤，提取有效字段形成各类设备标准数据库；数据库的数据结构、名词术语、材料和介质名称、计量单位实行标准化、统一化。
[0024]进一步地，加热炉设备腐蚀检查等级的划分方法如下：
[0025]重点检查设备包括：1)上次腐蚀检查发现问题较重的加热炉设备；2)本周期运行中出现问题的加热炉设备；3)RBI分析失效概率高于3和风险等级为中高以上的加热炉设备；4)核算得到的腐蚀速率>0.38mm/a的薄弱部位；5)装置设备管理人员认为存在问题的加热炉设备；6)设备重要性等级为A类的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统，其特征在于，包括超声测厚仪、可视化数据平台、APP软件、服务器；其中，所述超声测厚仪用于完成加热炉设备关键部位的厚度检测，并通过无线传输功能将检测数据发送到加热炉设备腐蚀检查APP软件上；所述可视化数据平台与所述APP软件配合完成加热炉设备的腐蚀检查过程控制、腐蚀状况评估及自动报告生成，共包括PC端和移动端两部分；其中，移动端包括加热炉设备基础信息识别模块、腐蚀检查任务管理模块、现场检查信息采集及过程控制模块、加热炉设备腐蚀状况评级模块、检查进度查询模块、专家诊断模块、设备相关的其他管理活动协同办理模块；PC端包括建立加热炉设备标准数据库模块、编制加热炉设备腐蚀检查方案模块、确定加热炉设备需重点检查部位模块、加热炉设备腐蚀状态评估模型模块、等级划分模块、腐蚀检查报告自动生成模块；所述服务器内置算法程序，用于存储和快速处理系统产生的所有数据，包括基础数据和过程数据，并及时响应移动端和PC端的服务请求并对其进行处理。2.根据权利要求1所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统，其特征在于，所述超声测厚仪采用脉冲反射超声波测量原理和电磁超声测厚原理进行厚度测量，探头和机身一体化设计，能够单手操作，且根据测量对象的管径、尺寸大小以及温度的高低，更换不同尺寸和类型的探头，内置无线或蓝牙模块，采用规范的数据传输格式，与手机、平板电脑进行通信并传输数据与波形。3.根据权利要求1所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统，其特征在于，所述移动端搭载在防爆PAD或防爆手机上，通过功能和检查流程设计，向导式的开展加热炉设备腐蚀检查以及系统化的数据管理。4.一种加热炉设备的腐蚀检查和状态评估方法，其特征在于，采用如权利要求1
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3任意一项所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估系统进行腐蚀检查和状态评估，具体包括如下步骤：步骤1.现场检查前，建立加热炉设备的主数据，包含加热炉设备的基础信息、工艺规程、测厚数据台账、检维修记录信息，通过资料上传、关键字段识别的方式导入数据库，便于计算机识别和统一处理，以及后续模型风险计算与自动报告内容的获取；移动端扫描设备二维码标签快速定位设备，并显示设备的相关信息；或通过拍照设备铭牌/编码定位到对应设备，并显示设备基本信息；或通过设备树的形式逐级查找设备信息；步骤2.在PC端从服务器下载腐蚀检查装置基本资料后，根据加热炉设备的腐蚀机理分析、设备的重要性等级、上周期腐蚀检查问题及运行期间腐蚀问题梳理、理论腐蚀速率核算结果确定需要检查的加热炉设备，并进行检查等级划分，等级划分包括重点检查和一般检查两个等级，确定设备管线的检查内容和要点，编制腐蚀检查计划方案，并回传至服务器；步骤3.腐蚀检查人员在APP软件上通过账号密码和相应的权限设置进行登录，从服务器下载加热炉设备的主数据、腐蚀检查计划到腐蚀检查移动终端，根据检查计划向导式的完成检查任务，一体化测厚设备测量的数据自动上传到对应的检查位置，必要时，对于检查出的问题进行专家远程诊断；根据检查结果，系统自动汇总生成加热炉设备检查的腐蚀问题；根据设备管线完成状态，自动生成甘特图，统计完成率、完成明细表，显示进度状态；完成检查的数据和结果上传
至服务器；步骤4.服务器内按照加热炉设备状态评估流程评估设备状态，根据测厚数据、历史数据、加热炉的基础信息，通过内置算法自动评估加热炉设备健康状态，包括腐蚀速率、剩余寿命、腐蚀风险等级；其中，加热炉的剩余寿命为腐蚀剩余寿命和蠕变断裂剩余寿命的最小值；腐蚀风险等级是基于测厚数据、腐蚀速率、剩余寿命及设备的重要性等级确定的，并在界面显示中以红黄绿交通灯形式展示报警信息；步骤5.根据腐蚀风险等级进一步确定是否提报缺陷，或者根据腐蚀风险等级判定该加热炉设备是否作为下次检查的重点，同时动态的自动生成腐蚀检查计划；对于高风险和中风险，系统自动提报缺陷，进入缺陷管理流程，同时反馈给APP软件进行分级预警展示；步骤6.在PC端下载检查数据，通过设置报告模板，根据现场腐蚀检查情况，并结合项目腐蚀检查方案自动生成加热炉腐蚀检查日报、单体设备检查表、腐蚀检查总报告，从而完成加热炉整个腐蚀检查过程和健康状态评估。5.根据权利要求4所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估方法，其特征在于，对加热炉设备基础资料库中的主数据、特性值进行过滤，提取有效字段形成各类设备标准数据库；数据库的数据结构、名词术语、材料和介质名称、计量单位实行标准化、统一化。6.根据权利要求4所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估方法，其特征在于，加热炉设备腐蚀检查等级的划分方法如下：重点检查设备包括：1)上次腐蚀检查发现问题较重的加热炉设备；2)本周期运行中出现问题的加热炉设备；3)RBI分析失效概率高于3和风险等级为中高以上的加热炉设备；4)核算得到的腐蚀速率>0.38mm/a的薄弱部位；5)装置设备管理人员认为存在问题的加热炉设备；6)设备重要性等级为A类的加热炉；7)同类装置出现过腐蚀问题的设备；重点检查设备检查深度：针对设备存在的损伤机理或以往出现的问题详细检查；除重点检查以外的设备视为一般检查设备。7.根据权利要求4所述加热炉设备的腐蚀检查和状态评估方法，其特征在于，加热炉设备重要性等级根据生产重要性、自身重要性、炉管使用年限、联锁完善程度、可维修性综合判断，进行量化分级(A、B、C三级)，A级：≥3.65分；B级：＜3.65分，≥2.8分；C级：＜2.8分；其中，生产重要性，权重45％，评价加热炉重要程度，参照设备故障强度等级分级，表示故障停机时对装置造成的影响，等级越高评分越高；无影响时计1分，单台设备停运计2分，单套生产装置异常波动或未引起装置异常波动的大机组停机计3分，系统或装置局部停工，大机组急停计4分，单套装置非计划停工或2套以上装置异常波动计5分；涉及联锁的加热炉，按照加热炉故障后触发联锁对生产造成的影响评分，不涉及联锁的设备按照实际影响评分；自身重要性，权重20％，结合加热炉在不同生产装置中运行环境，评价加热炉的重要程度；其它加热炉计1分，炉膛温度≥70℃且炉管材质为碳钢的加热炉计2分，负荷≥10MW的加热炉计3分，临氢介质加热炉计4分，制氢转化炉、延迟焦化加热炉、减压炉、裂解炉计5分；不同生产装置的加热炉，炉膛温度、炉管结焦程度、高温损伤程度不同，运行环境越苛刻，评分越高；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳玲，屈定荣，韩磊，叶成龙，谢守明，陈文武，潘隆，
申请(专利权)人：中石化安全工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：