基于状态监测的以可靠性为中心的智能维修系统
发布时间：2020-03-27 06:20
【摘要】： 石油化工企业属于连续化生产企业,对设备的使用可靠性要求很高,很多企业在设备管理上都要把设备可靠性放在第一位。石油化工工业做完国家的支柱产业,在国民经济的发展过程中起着举足轻重的作用,其生产特点和应用的设备特性决定了设备可靠性的重要性。长期以来石化设备采用的计划维修管理模式逐渐暴露出维修不足和维修过剩等问题,正在向先进的状态维修模式转变。利用各种信息将状态监测和故障诊断与各种先进的维修理论相结合的智能维修系统的研究具有重要意义和实用价值。 以可靠性为中心的维修(RCM)不仅可根据设备的故障模式确定针对性的维修策略,而且充分考虑设备的性能、维修经济性和维修策略之间的关系,越来越成为复杂系统维修中应用的首选维修分析方法。由于国内的设备管理水平和现状,目前国内进行RCM分析多采用的是国外的数据库。但是石化装置是人-机-过程-环境相互作用的复杂系统,物料、环境、操作工况也不尽相同,再加上工艺参数经常变动,这些国外的统计数据很难与国内的设备状况相吻合,因此降低了维修分析的效率和准确性。 本文提出将状态监测和故障诊断技术与传统的RCM分析方法相结合,不仅采用故障概率数据,而且应用实时或定期监测检测设备的状态来判断和预测设备的劣化趋势,提出一种以监测诊断为基础的动态RCM技术,研制基于状态监测的以可靠性为中心的智能维修系统。此系统将状态监测和故障诊断技术、RCM理论、计算机维修管理系统相结合,通过计算机系统对所采集的设备运行状态数据做实时处理,根据处理的结果对设备的运行状态进行评估,对设备的运行状况进行预测。在状态检测测得这些数据的基础之上进行系统的RCM分析,RCM分析后所获得结论也反过来指导状态监测,这样形成一个有益的循环,从而对设备进行更好的维修与维护。根据设备的运行状态的变化随时调整检测和维修策略,依据设备的实际状态,科学合理地动态决策以减少“过剩检测”和“过剩维修”,为装置的安全长周期运行提供技术支持。 本文对设备维修管理工作进行系统分析的基础上,对整个智能维修系统进行了详细分析,确定了系统内各功能模块,并对主要应用技术做了简单概述,简要分析了系统设计原则和需要达到的目标。
【图文】：
2.3RCM的基本理念随着生产自动化程度的不断提高，生产连续性的增强，维修在现代企业中的地位也日益重要，，维修期望值也随之越来越高，图2一1给出了随着时间的变化维修期望值的变化。随着研究的深入，发现多数设备的运行寿命与缺陷有较少联系，许多维修任务虽然按计划进行，但却收效甚微，甚至起到反作用，因此维修逐渐从预防性维修向以可靠性为中心的状态维修过渡，执行“当修必修，修必修好”的原则。研究指出，大多数设备的平均无故障运行时间与设备发生故障可能性之间的联系明显越来越少。第一阶段:故障时就更换第二阶段:更高的设备可用度更长的设备寿命更低的成本第三阶段:更高的设备可用度和可靠性更高的安全性更高的产品质量对环境无危害更长的设备寿命更高的成本效益 1940195019601970198019902000图2一1维修期望值的增长FigZ一 1hiereaseofexPeetedvalueofmaintenanee图2一2表明，早起的故障观念比较简单，认为设备越陈旧越可能发生故障，人们对强化试验的深入认识产生了在第二阶段中普遍相信浴盆曲线的观点，第三阶段的研究揭示，事实上实际中出现的故障模型不是一种、两种，而是六种。模型A为浴盆曲线;模型B在损耗工龄区故障率高，其他不变:模型C故障率逐渐增高
如果在临近发生功能故障之前将其更换或修理，就可以防止功能故障的发生或避免功能故障的后果。这种在临近功能故障之前可以确定设备将不能完成预定功能的状态，即是潜在故障。如图2一3所示，表示了由潜在故障发展到功能故障的过程。A为故障开始的发生点;P为能够检测到的潜在故障点;F为功能故障点;T为由潜在故障发展到功能故障的间隔期(P一F间隔期)。状态使用时间F图2一P一F曲线图FigZ一P一 Fehart由于检测和诊断手段的不同，同一故障模式在功能故障之前可能有几个潜在故障点。我们可以根据现有的检测手段，及时发现潜在故障，从而使设备的故障率尽可能的趋于零。以轴承故障为例，如图2一4给出了各种仪器检测点与潜在故障相对应的示意图。A为故障开始发生点;R为通过振动分析可检查处振动特性变化的潜在故障点;几为油质分析可检测出磨粒的潜在故障点;几为噪声分析检测出的潜在故障点;几为五官检测发现的潜在故障点;F为功能故障点[34]。由于各种设备、各种故障形式、各种故障特点对应于P一F间隔期的时间是不定值，可能是几个小时，也可能是几个月或几年不等，因此定期检修一般情况下不可能都满足P一F间隔期的时间要求，从而导致设备功能故障的发生。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH17
本文编号：2602593
【图文】：
2.3RCM的基本理念随着生产自动化程度的不断提高，生产连续性的增强，维修在现代企业中的地位也日益重要，，维修期望值也随之越来越高，图2一1给出了随着时间的变化维修期望值的变化。随着研究的深入，发现多数设备的运行寿命与缺陷有较少联系，许多维修任务虽然按计划进行，但却收效甚微，甚至起到反作用，因此维修逐渐从预防性维修向以可靠性为中心的状态维修过渡，执行“当修必修，修必修好”的原则。研究指出，大多数设备的平均无故障运行时间与设备发生故障可能性之间的联系明显越来越少。第一阶段:故障时就更换第二阶段:更高的设备可用度更长的设备寿命更低的成本第三阶段:更高的设备可用度和可靠性更高的安全性更高的产品质量对环境无危害更长的设备寿命更高的成本效益 1940195019601970198019902000图2一1维修期望值的增长FigZ一 1hiereaseofexPeetedvalueofmaintenanee图2一2表明，早起的故障观念比较简单，认为设备越陈旧越可能发生故障，人们对强化试验的深入认识产生了在第二阶段中普遍相信浴盆曲线的观点，第三阶段的研究揭示，事实上实际中出现的故障模型不是一种、两种，而是六种。模型A为浴盆曲线;模型B在损耗工龄区故障率高，其他不变:模型C故障率逐渐增高
如果在临近发生功能故障之前将其更换或修理，就可以防止功能故障的发生或避免功能故障的后果。这种在临近功能故障之前可以确定设备将不能完成预定功能的状态，即是潜在故障。如图2一3所示，表示了由潜在故障发展到功能故障的过程。A为故障开始的发生点;P为能够检测到的潜在故障点;F为功能故障点;T为由潜在故障发展到功能故障的间隔期(P一F间隔期)。状态使用时间F图2一P一F曲线图FigZ一P一 Fehart由于检测和诊断手段的不同，同一故障模式在功能故障之前可能有几个潜在故障点。我们可以根据现有的检测手段，及时发现潜在故障，从而使设备的故障率尽可能的趋于零。以轴承故障为例，如图2一4给出了各种仪器检测点与潜在故障相对应的示意图。A为故障开始发生点;R为通过振动分析可检查处振动特性变化的潜在故障点;几为油质分析可检测出磨粒的潜在故障点;几为噪声分析检测出的潜在故障点;几为五官检测发现的潜在故障点;F为功能故障点[34]。由于各种设备、各种故障形式、各种故障特点对应于P一F间隔期的时间是不定值，可能是几个小时，也可能是几个月或几年不等，因此定期检修一般情况下不可能都满足P一F间隔期的时间要求，从而导致设备功能故障的发生。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH17
【引证文献】
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本文编号：2602593
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