基于風(fēng)險(xiǎn)的石化動(dòng)設(shè)備智能維修決策研究.pdf

1、石油化工生產(chǎn)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的作用，但其工藝介質(zhì)具有易燃、易爆、毒性的特點(diǎn)，一旦設(shè)備發(fā)生事故，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)影響到人身安全和環(huán)境，有時(shí)會(huì)造成無(wú)法估量的損失，甚至?xí)o社會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性后果。所以采取有效的手段，預(yù)防事故的發(fā)生和提高設(shè)備的可靠性，對(duì)于石化企業(yè)意義重大。隨著石化生產(chǎn)逐漸向大型化、復(fù)雜化和自動(dòng)化方向發(fā)展，危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量和種類都在不斷增加，因此對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備的安全性、可靠性就提出愈來(lái)愈高的要求。設(shè)備維修是安

2、全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要保證。目前，石油化工企業(yè)維修成本占生產(chǎn)總成本的比例越來(lái)越高。因此，在確保安全和可靠的前提下，如何有效地降低維修成本，對(duì)維修進(jìn)行有效地決策與優(yōu)化，已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，也是目前迫切而且必須解決的問(wèn)題。 與靜設(shè)備相比，動(dòng)設(shè)備一般故障率較高，為了保證整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)和可靠地運(yùn)行，必須對(duì)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行有效的維修管理，以確保石油化工企業(yè)的安全長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。 本文在總結(jié)了各種先進(jìn)的設(shè)備

3、維修管理理念的基礎(chǔ)上，對(duì)石化動(dòng)設(shè)備維修決策方法進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： （1）基于風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)智能維修系統(tǒng)的建立 運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，利用系統(tǒng)工程方法，建立了基于風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)智能維修系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，通過(guò)基于風(fēng)險(xiǎn)的維修決策指導(dǎo)智能監(jiān)/檢測(cè)，同時(shí)把智能監(jiān)/檢測(cè)與動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相結(jié)合，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷結(jié)果確定出設(shè)備的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。隨著設(shè)備狀態(tài)的變化，維修計(jì)劃不斷

4、更新和調(diào)整，從而形成一個(gè)動(dòng)態(tài)閉環(huán)智能維修系統(tǒng)。 （2）石化動(dòng)設(shè)備重要度評(píng)價(jià)方法研究 設(shè)備重要度評(píng)價(jià)是維修資源合理分配的重要依據(jù)，把故障模式和影響分析方法引入設(shè)備重要度評(píng)價(jià)，并且針對(duì)設(shè)備重要度評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊性、不確定性和多因素的特點(diǎn)，建立了基于模糊綜合評(píng)價(jià)方法的設(shè)備重要度評(píng)價(jià)模型。由于基于誤差反向傳播（BP：Back-propagation）算法的人工神經(jīng)網(wǎng)具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，把模糊綜合評(píng)價(jià)方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5、相結(jié)合。實(shí)例分析表明，該模型能夠真實(shí)地反映出設(shè)備在生產(chǎn)中所處的地位，而且實(shí)現(xiàn)了設(shè)備重要度的智能評(píng)價(jià)。 （3）石化動(dòng)設(shè)備視情維修周期優(yōu)化研究 目前，視情維修對(duì)石化動(dòng)設(shè)備是一種有效的維修方式。視情維修的成本是設(shè)備壽命周期費(fèi)用的重要組成部分，因此，降低視情維修成本是維修管理追求的一個(gè)主要目標(biāo)。在本研究中建立了視情維修成本優(yōu)化模型。在模型中，首先提出了視情維修應(yīng)用的判別條件，然后以單位時(shí)間內(nèi)維修成本最低為目標(biāo)，把潛在故障與功能故

6、障之間的時(shí)間間隔引入維修成本優(yōu)化模型中，針對(duì)故障發(fā)生的隨機(jī)性，開(kāi)發(fā)了蒙特卡羅計(jì)算機(jī)優(yōu)化仿真流程。以一臺(tái)離心泵為分析實(shí)例，結(jié)果表明：與優(yōu)化前相比，可節(jié)省維修費(fèi)用14，327元/年，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 （4）基于風(fēng)險(xiǎn)的石化動(dòng)設(shè)備維修決策方法研究、軟件開(kāi)發(fā)及工程應(yīng)用 引入了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論，對(duì)石化動(dòng)設(shè)備的維修決策過(guò)程進(jìn)行了研究。建立了適合石化動(dòng)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和基于風(fēng)險(xiǎn)的維修決策方法。以故障根本原因分析為依據(jù)，提出故障根治維修

7、措施。 依據(jù)基于風(fēng)險(xiǎn)的石化動(dòng)設(shè)備維修決策的研究成果，開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助分析軟件。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的人工決策方式相比，該軟件實(shí)現(xiàn)了維修分析決策過(guò)程的規(guī)范化和流程化，大大提高了維修決策的效率和有效性。 將基于風(fēng)險(xiǎn)的石化動(dòng)設(shè)備維修決策方法在中石化某乙烯廠進(jìn)行了工程應(yīng)用。對(duì)乙烯裝置141臺(tái)動(dòng)設(shè)備先后進(jìn)行了故障模式分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和根本原因分析，共得到549種故障模式，高風(fēng)險(xiǎn)故障模式有67個(gè)，占12%。依據(jù)基于風(fēng)險(xiǎn)的維修決策流程，提出