石油化工設備精細化維護系統的製作方法

2023-10-27 13:38:57 1

專利名稱：石油化工設備精細化維護系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於石油化工技術領域設備檢維修技術，特別是對於石油化工設備的精細化檢維 修技術。
背景技術：
隨著監測和檢測技術的發展，目前石油石化設備檢維修方式已開始從被動的、救火隊式 的維護、檢修，逐漸發展到依靠監測和檢測手段、了解設備運行狀態、分析設備故障原因和 故障對策的預知性維修階段，此種模式確實減少了由於設備突發故障給生產帶來的損失。伹
是，限於技術條件、設備工況、環境等原因，並不能全面反映設備的所有故障因素；由於石 化設備種類數量繁多、結構各異、故障現象複雜多樣，目前常規監測只局限於設備振動、位 移、油質、局部過熱所引起的設備故障；對於介質衝刷、腐蝕、密封材料老化、密封件磨損 等原因帶來的設備故障，目前還沒有好的辦法預知，而這類設備故障在全部設備故障中所佔 比例較大，而且由於連續性生產的石油化工生產裝置，其介質具有有毒、有害、易燃、易 爆、高溫、高壓的特點，任何故障都會產生非常嚴重的後果。因此，目前的檢維修模式還不 能達到預知性維修的目標。
目前，依靠經驗檢修設備的現象較為普遍，由於石油化工生產設備種類龐雜、型號規格
繁多，造成與設備檢修相關的各類資料，包括常規參數資料、設備維護資料、設備檢修專
用工具和機具資料、配件資料、檢修紀錄、圖紙等難於檢索査找與核對，造成檢修人員對設 備缺乏詳細了解，盲目施工導致檢修質量、效率低下。
現有的技術標準、技術規範難以適應各類設備由於實際使用環境複雜以及不同工況條件
下導致的差別；設備檢修維護人員缺乏本工種技術學習、提高的途徑。優秀的工作方法、經 驗得不到傳承，整體檢修水平很難提高；對於故障沒有系統的紀錄和分析手段，檢修質量較 難保障，且檢修維護成本較高。
隨著生產機械化、自動化程度的大幅提高，企業對生產設備的依賴程度正日益加深，開始 向生產設備提出零事故、零非計劃停機時間、零速度損失要求。設備檢維修技術也日漸成為 一種管理技術和方法而非單一操作技能。

發明內容
本發明是為了解決現有石油化工設備檢維修中依靠經驗、盲目施工導致的檢修質量、效 率低下；現有的故障監測和故P章預知技術還不能全面預知設備故障的弊端。提供一種能全面輔助設備檢維修、預知設備故障並提供故障對策的石油化工設備精細化維護系統。
所述的精細化維護系統由設備資料査詢單元、學習資料單元、常用計算單元和設備狀態 預警單元組成。
學習資料單元通過磁碟存儲文件單元展示所需要學習的學習知識資料庫的內容。 常用計算單元的計算結果也是通過磁碟存儲文件單元進行展示。
設備資料査詢單元包括地圖査找單元、位號或型號査找單元，其中的地圖査找單元通過 裝置設備分布圖進行設備査詢，各個裝置設備都與設備資料主單元連結，在設備資料主單元 展示該設備各類資料與設備運行狀態。所述的位號或型號査找單元提供三種查詢方式，即生 產裝置名稱査找、設備型號査找和設備位號查找，通過生產裝置名稱查找可以査找到設備類 型和設備子類型，通過設備子類型、設備位號和設備型號關鍵字進入設備資料主單元，查找 到的相應設備的各類資料與設備運行狀態。
所述的設備資料主單元主要包含設備參數與照片模塊、常用配件模塊、檢修規程模塊、 工具量具模塊、圖紙資料l莫塊、檢修記錄模塊、狀態監測模塊、故障診斷處理模塊八個模塊 內容，其中，設備參數與照片模塊主要用於査詢或編輯設備參數，諸如動設備型號、流量、 揚程、轉數、重量、功率、是否正在運行、本次運行時間、累積運行時間，靜設備壓力、溫 度、材質、外部尺寸等設備常規參數，以及展示外部輪廓與設備關鍵部位照片。常用配件模 塊用於査詢或編輯該設備常用配件或備件的規格、材質、配件庫存量、配件ERP編碼等信息， 以提高工作效率。檢修規程模塊用於査詢該設備類型對應的檢修規程、作業指導、程序化工 作法，以指導日常檢修工作。工具量具模塊與用於查詢或編輯該設備檢修工具、專用工具、 用具、專用機具、專用量具內容，以方便日常檢修。圖紙資料模塊用於查看設備裝配圖、零 件圖等圖紙資料以及必要的動態影像資料，以使檢修人員全面了解設備結構與檢修步驟。檢 修記錄模塊用於記錄設備故障發生時間、故障現象、故障原因、故障部位、故障類別、故障 對策、檢修方法和步驟等內容，用於存儲該設備日常故障、故障解決方法等相關資料、信息。 狀態監測模塊對設備運行狀態進行實時的狀態監測，並記錄和保存狀態監測數據到故障預知 資料庫中，所述的狀態監測數據包括噪聲、震動、位移、溫度等。故障診斷處理模塊用於查 詢與設備故障對應的故障發生部位、原因和故障處理方法。
設備狀態預警單元根據故障預知和故障對策為用戶提供預警，方便用戶進行設備故障預 知和診斷處理。
目前常規石化設備的監測只局限於設備震動、位移、油質、局部過熱所引起的設備故障； 對於介質衝刷、腐蝕、密封材料老化、密封件磨損等原因帶來的設備故障，目前還沒有好的 辦法預知，為解決現有的設備狀態監測技術不能全面預知石化設備故障的不足，本發明的石 油化工設備精細化維護系統將狀態監測技術與故障周期預測相結合，實現對設備故障的預知與診斷處理。在設備運行故障中，設備易損件的老化、腐蝕、磨損等過程具有時間周期性， 本發明的設備狀態預警單元中，將設備故障分類記錄並長期統計，生成單臺設備的各類故障
周期，與狀態監測故障預警結合，提高故障預知範圍和準確性；同時提供相應的的故障對策 供用戶參考。
本發明的優點在於
(1) 與現有的狀態監測技術相比，更加全面的預知設備故障；
(2) 提供故障原因與故障對策的解決方案，由於設備工況和環境因素導致故障原因千差萬 另!l，為適應這種差別，系統記錄每臺設備的故障原因與故障對策；
(3) 全面輔助設備檢維修，優化檢修工藝流程、控制檢修質量、提高工作效率；
(4) 利用計算機存儲與展示手段，提供設備的位置、參數、工具、配件、圖紙、影像、檢 修規程、常用計算等檢修輔助資料，便於設備資料査找編輯；
(5) 為提高各操作人員技術水平和學習途徑提供知識庫資料；
(6) 為總結優秀檢修經驗和工藝，記錄歷次檢修的步驟、工藝方法、關鍵質量控制點等數 據資料；不但能找到使設備長周期運轉的最佳工作點，而且為進一步智能分析維護結果提供 前提。


圖1為石油化工設備精細化維護系統示意圖2為設備資料查詢單元結構示意圖3為設備資料主單元的結構示意圖4為設備故障預知與診斷處理的工作原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的石油化工設備精細化維護系統進行詳細說明。 本發明提供一種石油化工設備精細化維護系統，如圖1所示，該系統主要包括設備資料 査詢單元1、學習資料單元2、常用計算單元3和設備故障預警單元4四部分。
所述的學習資料單元2用於査找學習資料，所謂的學習資料以地址的形式存儲在資料庫 5內的學習知識資料庫501,學習資料單元2可以按地址讀取學習知識資料庫501中的文件， 然後調用磁碟存儲文件單元6進行展示。所述的資料庫5包括學習知識資料庫501、故障預 知資料庫502和故障診斷處理資料庫503，其中的學習知識資料庫501包括動設備類原理、 靜設備類原理、鉗工、電工、儀表工、操作工、起重工、施工安全等根據工種劃分的學習知 識內容，還與設備資料主單元7相關聯，進行不斷的實時更新。故障預知資料庫502中存儲 狀態監測預警值、故障周期預警值和分類記錄統計存檔信息。故障診斷處理資料庫503用於 存儲狀態監測預警值和單臺設備的各類故障周期預警值，並存儲與每種報警有關係的，可能發生的故障現象。
常用計算單元3也是通過磁碟存儲文件單元6讀取資料庫5內學習知識資料庫501的 文件並進行計算結果和易損件參數的展示。常用計算單元3用於完成對中找正、螺絲底孔計 算等檢修常用計算，以及軸承參數、密封參數等常用易損件參數的査詢。
設備故障預警單元4根據故障預知和故障對策為用戶提供預警，方便用戶進行設備故障 預知和診斷處理。
設備資料查詢單元1包括地圖査找單元101和位號或型號查找單元102，如圖2所示， 所述的地圖査找單元101可以根據裝置設備分布圖103査找到相應設備，然後進入設備資 料主單元7進行設備各類資料與設備運行狀態展示。所述的裝置設備分布圖103中的設備按 照生產裝置各類設備實際安放位置排放，即模擬設備現場。所述的位號或型號査找單元102 按照生產裝置名稱104進入設備類型、設備子類型査找並進入到該設備的設備資料主單元7; 或者根據設備位號105、設備型號106關鍵字查找進入到設備資料主單元7，在設備資料主 單元7獲得設備的各類資料與設備運行狀態。
如圖3所示，所述的設備資料主單元7包括設備參數與照片模塊701、常用配件模塊 702、檢修規程模塊703、工具量具模塊704、圖紙資料模塊705、檢修記錄模塊706、狀 態監測模塊707、故障診斷處理模塊708八個子模塊內容。所述的設備參數與照片模塊701 主要用於查詢或編輯設備參數，諸如動設備型號、流量、揚程、轉數、重量、功率、是否正 在運行、本次運行時間、累積運行時間，靜設備壓力、溫度、材質、外部尺寸等設備常規參 數，以及展示外部輪廓與設備關鍵部位照片。常用配件l莫塊702用於查詢或編輯該設備常用 配件或備件的規格、材質、配件庫存量、配件ERP編碼等信息，以提高工作效率。檢修規程 模塊703用於査詢該設備類型對應的檢修規程、作業指導、程序化工作法，以指導日常檢修 工作。工具量具模塊704與用於査詢或編輯該設備檢修工具、專用工具、用具、專用機具、 專用量具內容，以方便日常檢修。圖紙資料模塊705用於查看設備裝配圖、零件圖等圖紙資 料以及必要的動態影像資料，以使檢修人員全面了解設備結構與檢修步驟。檢修記錄模塊706 用於記錄設備故障發生時間、故障現象、故障原因、故障部位、故障類別、故障對策、檢修 方法和步驟等內容，用於存儲設備日常故障、故障解決方法等相關資料、信息，並將設備故 障分類記錄並長期統計存檔，生成單臺設備的各類故障周期預警值，存入資料庫5中的學習 知識資料庫501和故障預知資料庫502，對資料庫5中的數據進行更新。由於工況和環境因 素造成同種設備狀態監測數據的預警值存在差異，狀態監測，莫塊707對設備運行狀態進行實 時的狀態監測，狀態監測的監測數據包括震動、位移、溫度、噪聲等。故障診斷處理模塊708 是根據故障原因與故障現象等，查找出與資料庫5內故障診斷處理資料庫503中存儲的故障 部位、故障對策、檢修方法和步驟。故障診斷處理資料庫503中存儲了故障診斷與故障處理的詳細資料，故障診斷處理模塊708的資料數據來源有各種設備的檢修規程與設備說明書中 的相關內容，此夕卜，在歷次檢修結束後，設備完好運轉30天時，系統自動將此次檢修記錄 內容，包括與故障現象、故障原因、故障類別對應的故障部位、故障對策、檢修方法和步驟, 生成故障診斷處理資料庫503資料，以便於日後借鑑。
如圖4，設備故障預警單元4完成設備的故障預知和診斷處理，故障預知包括了狀態監 測預警和故障周期預警，診斷處理通過故障對策實現，具體如下
檢修記錄模塊706記錄設備的累計運行時間，然後該累計運行時間與故障預知資料庫 502中的設備故障周期預警值比對，若累計運行時間大於故障周期預警值，則形成各類型故 障周期預警，通過設備故障預警單元4上傳給用戶，實現故障預知。
狀態監測模塊707實時監測的設備運行狀態數值與故障預知資料庫502中此設備的狀 態監測預警值比對，當監測數據超過故障預知資料庫502中狀態監測預警值時，系統發出狀 態監測預警，並通過設備故障預警單元4上傳給用戶，使用戶實現故障預知。然後，故障診 斷處理模塊708即根據故障診斷處理資料庫503內的信息對故障進行診斷和處理。
應用本發明提供的石油化工設備精細化維護系統，用戶可以通過學習資料單元2和常用 計算單元3進行學習和常用計算。也可以通過設備資料査詢單元1査詢設備各類資料與設備 運行狀態；如果此時有設備故障預警值，則直接根據預警信息進行故障査詢。找出要檢修的 設備；並通過設備資料主單元查看設備所有的相關資料。
設備檢修結束後，檢修記錄模塊706的內容上傳並更新資料庫5中的相關內容，若有 必要時可以編輯常用配件，莫塊702和工具量具模塊704相關內容。檢修記錄模塊706中輸 入的故障發生時間，故障類別信息根據故障類別錄入故障預知資料庫502中存儲，作為分析 故障周期的依據，同類故障若存在相同周期的幾個記錄，這幾個記錄的數量若佔此類故障全 部數量的百分之八十，則將此周期作為此類故障的故障周期，存入故障預知資料庫502。檢 修記錄模塊706記錄的故障現象、故障部位、故障對策、檢修方法相關內容在該設備完好運 行30日後作為故障診斷與處理資料存入故障診斷處理資料庫503中。同時，故障現象、故 障對策、檢修方法和步驟作為設備檢修經驗資料按類別存入故障診斷處理資料庫503，作為 此類設備在學習資料單元2中的內容。
上述內容提及三個資料庫，分別是故障預知資料庫、故障診斷處理資料庫、學習知識數 據庫。故障預知資料庫存儲狀態監測預警值和單臺設備的各類故障周期預警值，並存儲與每 種報警有關係的，可能發生的故障現象。發生一種報警後，可能發生的故障現象作為查詢參 數，查詢並提供出故障診斷處理資料庫中與此故障現象關聯的故障對策、檢修方法和步驟。 這些與故障現象關聯的故障對策、檢修方法和步驟，按類別存入學習知識資料庫，以便於學 習各類設備可能發生的故障現象、解決方法時提供檢索與分類査詢。本發明以設備故障預警、設備故障診斷為檢修人員提供明確的設備檢修方法和步驟，從 而進行設備檢修。檢修人員從維護系統中了解設備位置，了解設備檢修、運行參數，檢修該
設備所使用的工具、量具、機具；從圖紙掌握設備結構或故障策略了解設備檢修步驟；掌握 設備故障部位、需領用以及要更換的配件情況；掌握與此設備對應的質量標準；自此，維護 人員通過所述的維護系統規範檢修流程、提高檢修效率及檢修質量。
權利要求
1、石油化工設備精細化維護系統，其特徵在於該系統主要由設備資料查詢單元、學習資料單元、常用計算單元和設備故障預警單元組成，學習資料單元和常用計算單元通過磁碟存儲文件單元讀取資料庫中的內容，並進行學習資料和計算結果的展示；設備故障預警單元根據狀態監測預警和故障周期預警進行故障預知，為用戶提供設備故障報警與故障對策信息，使用戶進行設備故障預知和診斷處理；設備資料查詢單元通過地圖查找單元或者位號或型號查找單元進行設備查詢，並在設備資料主單元展示該設備各類資料與設備運行狀態；同時設備資料主單元監測設備的狀態並將設備狀態資料儲存在資料庫中對資料庫進行更新。
2、 根據權利要求1所述的石油化工設備精細化維護系統，其特徵在於所述設備資料查詢 單元包括地圖查找單元和位號或型號查找單元，其中的地圖查找單元通過裝置設備分布圖 査找設備，位號或型號查找單元提供三種査詢方式，即生產裝置名稱查找、設備型號查找 和設備位號査找，通過生產裝置名稱査找到設備類型和設備子類型，通過設備子類型、設 備位號和設備型號關鍵字進入設備資料主單元，查找到的相應設備的各類資料與設備運行 狀態。
3、 根據權利要求1或2所述的石油化工設備精細化維護系統，其特徵在於所述的設備資 料主單元主要用於查詢或編輯設備參數，包含設備參數與照片模塊、常用配件模塊、檢修 規程模塊、工具量具模塊、圖紙資料模塊、檢修記錄模塊、狀態監測模塊、故障診斷處理 模塊八個模塊內容，其中，常用配件模塊用於查詢或編輯該設備常用配件或備件的規格、 材質、配件庫存量、配件ERP編碼信息；檢修規程模塊用於查詢該設備類型對應的檢修 規程、作業指導、程序化工作法；工具量具模塊與用於査詢或編輯該設備檢修工具、專用 工具、用具、專用機具、專用量具內容；圖紙資料模塊用於查看設備裝配圖、零件圖資料以及動態影像資料；檢修記錄模塊用於記錄設備故障發生時間、故障現象、故障原因、故障部位、故障類別、故障對策、檢修方法和步驟，用於存儲該設備日常故障、故障解決方法的相關資料、信息；狀態監測模塊對設備運行狀態進行實時的狀態監測，並記錄和保存 狀態監測數據到的設備數據到故障預知資料庫中；故障診斷處理模塊用於査詢與設備故障 對應的故障發生部位、原因和故障處理方法。
4、 根據權利要求1所述的石油化工設備精細化維護系統，其特徵在於，所述的設備故障預 警完成設備的故障預知和診斷處理，故障預知包括了狀態監測預警和故障周期預警，診斷處理通過故障對策實現，具體如下檢修記錄模塊記錄設備的累計運行時間，然後該累計運行時間與故障預知資料庫中的設備故障周期預警值比對，若累計運行時間大於故障周期預警值，則形成各類型故障周期預警,通過設備故障預警單元上傳給用戶，實現故障預知；狀態監測模塊實時監測的設備運行狀態數值與故障預知資料庫中此設備的狀態監測預警 值比對，當監測數據超過故障預知資料庫中狀態監測預警值時，系統發出狀態監測預警， 並通過設備故障預警單元上傳給用戶，使用戶實現故障預知；然後，故障診斷處理模塊即 根據故障診斷處理資料庫內的信息對故障進行診斷和處理。
5、根據權利要求l所述的石油化工設備精細化維護系統，其特徵在於，所述的資料庫包括 學習知識資料庫、故障預知資料庫和故障診斷處理資料庫，學習知識資料庫與設備資料主 單元相關聯，進行不斷更新數據；故障預知資料庫中存儲狀態監測預警值、故障周期預警 值和分類記錄統計存檔信息；故障診斷處理資料庫用於存儲狀態監測預警值和單臺設備的 各類故障周期預警值，並存儲與每種報警有關係故障現象。
全文摘要
本發明公開了一種石油化工設備精細化維護系統，該系統主要由設備資料查詢單元、學習資料單元、常用計算單元和設備故障預警單元組成，學習資料單元和常用計算單元通過磁碟存儲文件單元讀取資料庫中的內容，並進行學習資料和計算結果的展示；設備故障預警單元根據故障周期預警和狀態監測預警進行故障預知，為用戶提供設備故障報警與故障對策信息；設備資料查詢單元通過地圖查找單元或者位號或型號查找單元進行設備查詢，並在設備資料主單元展示該設備各類資料與設備運行狀態。該方法與現有的狀態監測技術相比，更加全面的預知設備故障，提高各操作人員技術水平和學習途徑提供知識庫資料。
文檔編號G06F19/00GK101515315SQ20091011931
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月24日 優先權日2008年12月10日
發明者生 嚴, 張亞光, 歐陽子勁 申請人:北京燕化正邦設備檢修有限公司