設備、管道的腐蝕和侵蝕完整性管理是大多數流程工廠(chǎng)設定數字化轉型路線(xiàn)圖時(shí)的首選目標,因為由于腐蝕導致的密封損失、環(huán)境污染、火災和爆炸會(huì )引發(fā)巨大的安全風(fēng)險。如今,大多數工業(yè)企業(yè)的腐蝕管理都是人工操作。在新冠疫情期間,現場(chǎng)工作人員減少、社交距離以及防疫要求等原因,人工檢查面臨艱巨的挑戰。
數字化轉型恰恰能夠通過(guò)遠程腐蝕監控等智能解決方案來(lái)解決人工檢查無(wú)法解決的問(wèn)題。采用非侵入式無(wú)線(xiàn)腐蝕監測系統進(jìn)行連續監測,采用超聲波技術(shù)高精度測量壁厚,有效提高運營(yíng)效率,實(shí)現預測性分析,避免因腐蝕造成重大安全事故。這種方法也可以應用于檢測動(dòng)設備的振動(dòng)、火炬和疏水閥故障。也就是說(shuō),工廠(chǎng)的儀控團隊現在不僅僅是過(guò)程自動(dòng)化,隨著(zhù)工廠(chǎng)自動(dòng)化水平的不斷擴大,增加了包括完整性、可靠性、能源優(yōu)化和維護管理的更多自動(dòng)化項目。
數字運營(yíng)基礎設施(DOI)
腐蝕監測和完整性監測是啟動(dòng)智能工廠(chǎng)數字化轉型的好方法,無(wú)線(xiàn)腐蝕監測傳感器已經(jīng)取代了便攜式測試儀和腐蝕片,成為實(shí)現腐蝕監測和完整性管理的有力武器。無(wú)線(xiàn)腐蝕監測系統不連接到DCS,相反,它是“第二層自動(dòng)化系統”的組成部分,是NAMUR開(kāi)放架構中定義的監測和優(yōu)化數字操作基礎設施(DOI)(M+O)的單獨區域。
腐蝕分析軟件
腐蝕分析只是艾默生綜合性集成化設備管理系統中眾多分析模塊的一個(gè),通過(guò)人工智能和機器學(xué)習的方法幫助工廠(chǎng)提高決策效率和能力。分析模塊植入了艾默生做過(guò)的600多個(gè)可靠性工程所積累的經(jīng)驗,建立設備故障失效模板(FEMA模型),進(jìn)行設備根本原因分析,這是人工智能的良好應用。
在大多數工廠(chǎng),一個(gè)工作人員可能只負責一類(lèi)設備的監控和維護,但在整個(gè)公司里,所有的設備都必須有人負責。因此,為各種類(lèi)型的設備提供監控軟件非常必要。
腐蝕分析軟件入口界面可以很直觀(guān)的看到整個(gè)現場(chǎng)的當前腐蝕速率。
如果想了解某個(gè)設備的腐蝕情況細節,只需要進(jìn)入下一層界面。一個(gè)“熱圖”直觀(guān)地說(shuō)明了腐蝕是如何在整個(gè)工廠(chǎng)區域聚集的,并且隨著(zhù)腐蝕速率的變化,可以通過(guò)色條了解腐蝕的嚴重程度。
上圖中所有腐蝕監測位置按標簽列出,包括安裝位置、腐蝕速率、腐蝕嚴重程度、形態(tài)(管道內壁表面粗糙度變化)、測量質(zhì)量、壁厚、報廢厚度和剩余壁厚。原始數據由安裝在廠(chǎng)區內的無(wú)線(xiàn)傳感器收集,分析軟件顯示了腐蝕或侵蝕引起的壁厚減薄數據。這是新的基于軟件和數據驅動(dòng)的工作方式。
你可以更深入地了解每個(gè)腐蝕監測點(diǎn)的細節。根據腐蝕情況,可以估算出該管路的退休年齡。也就是說(shuō),您可以估計管道段的剩余使用壽命(RUL),這樣您就知道該管道段是否需要在下一個(gè)大修期更換,或者可能更早。
更多信息還包括安裝位置細節和傳感器類(lèi)型。
超聲厚度(UT)測量
手持式超聲厚度(UT)測試儀被永久安裝的無(wú)線(xiàn)UT傳感器取代。根據不同的應用場(chǎng)合,超聲傳感器可以是基于波導的,也可以是基于電磁聲換能器(EMAT)的。這兩種非侵入式傳感器都可以安裝在管道外部,且安裝方便、成本低。不需要切割、鉆孔或焊接管道。原始數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)發(fā)送到分析軟件。由于不需要信號線(xiàn)、電源線(xiàn)、相關(guān)接線(xiàn)盒、線(xiàn)架和系統輸入卡,無(wú)線(xiàn)技術(shù)使得部署簡(jiǎn)單且成本低。
電阻(ER)和線(xiàn)極化電阻(LPR)測量
腐蝕減重片(WLC)被嵌入式傳感器所取代。根據應用的不同,使用電阻(ER)探頭或線(xiàn)極化電阻(LPR)探頭。重復使用現有的配件可以使傳感器的安裝簡(jiǎn)單且具有成本效益,因為無(wú)需創(chuàng )建額外的工藝滲透。內聯(lián)ER/LPR探頭具有高靈敏度,因此響應速度快,是優(yōu)化緩蝕劑注入的流體腐蝕性測量的理想選擇。ER/LPR探頭必須不時(shí)更換,但這在不關(guān)閉過(guò)程的情況下是可能的。腐蝕分析軟件從連接到探頭的無(wú)線(xiàn)發(fā)射器接收數據。
基于工業(yè)4.0的智能工廠(chǎng)部署
腐蝕/侵蝕變送器與振動(dòng)、位置、水平、離散、壓差、流量、壓力、溫度、噪聲、有毒有害氣體、氧氣耗盡無(wú)線(xiàn)傳感器共享相同的工廠(chǎng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),用于維護、可靠性、安全性和生產(chǎn)等場(chǎng)景。選擇正確的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是工廠(chǎng)數字化轉型的關(guān)鍵?;贗EC62591(WirelessHART)等行業(yè)標準,每個(gè)廠(chǎng)區只需要一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。傳感器是預測分析的關(guān)鍵。分析軟件和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )等基礎設施是工業(yè)4.0數字運營(yíng)基礎設施建設的關(guān)鍵部分。
關(guān)于艾默生
艾默生(美國紐約證券交易所代碼:EMR)是一家全球性的技術(shù)與工程公司,為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場(chǎng)客戶(hù)提供創(chuàng )新性解決方案。自動(dòng)化解決方案業(yè)務(wù)幫助過(guò)程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運營(yíng)成本,促進(jìn)生產(chǎn),確保人員安全和保護環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類(lèi)舒適度和健康,保障食品質(zhì)量和安全,提升能效,打造可持續發(fā)展的基礎設施。