針對工業(yè)爐管離心鑄造過程數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)框架與實施.pdf

1、乙烯作為石化企業(yè)的重要產(chǎn)品，主要是通過石腦油在裂解裝置中發(fā)生反應(yīng)得到。乙烯裂解裝置主要包含輻射段和對流段，輻射段和對流段核心組成部分都是爐管。由于乙烯裂解反應(yīng)需要高溫、低分壓，工業(yè)爐管長期工作在這樣環(huán)境下，易造成滲碳、斷裂和腐蝕等問題，引發(fā)安全事故。因此，為保證生產(chǎn)的安全平穩(wěn)進行，對工業(yè)爐管質(zhì)量提出特別要求變的很迫切。工業(yè)爐管大多采用離心鑄造進行生產(chǎn)，得到的產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)致密，晶型完整（主要分為等軸晶和柱狀晶），機械性能較好。
　　

2、傳統(tǒng)的爐管質(zhì)量檢測使用滲透檢測、化學(xué)成分分析、拉伸試驗以及金相檢測等方法。但這些方法耗時、耗力、耗費;且這些檢測方法會產(chǎn)生大量環(huán)境污染物，更嚴(yán)重的是人工操作存在很大誤差，可能會出現(xiàn)爐管遺漏檢測的可能。本課題引進多元統(tǒng)計方法對工業(yè)爐管質(zhì)量進行監(jiān)測來彌補傳統(tǒng)檢測方法存在的弊端。多元統(tǒng)計方法是一種基于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法，工業(yè)爐管生產(chǎn)又受多因素影響，在使用多元統(tǒng)計分析前，需要收集影響鑄造過程的多個變量數(shù)據(jù)。在進行分析時，本文做了以下工作:

3、>　　(1)在使用多元統(tǒng)計方法進行分析時，需要收集大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)方法采用儀器人工測量，手動記錄的方式收集數(shù)據(jù)，然而這種采集方式誤差大、采集頻率低、耗費大量人力物力。本文設(shè)計并實施了智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對各變量進行采集。
　　(2)單變量數(shù)據(jù)組成包含生產(chǎn)過程原料熔煉、離心鑄造兩階段，化學(xué)元素種類及百分含量、鋼水溫度、型筒表面溫度、轉(zhuǎn)速、PT檢測結(jié)果等十多種生產(chǎn)數(shù)據(jù)。對于收集到的數(shù)據(jù)需要按照管徑、材質(zhì)等進行分類。對于原始數(shù)據(jù)，需要進

4、行預(yù)處理:對單變量超過工藝范圍的數(shù)據(jù)進行去除;采用動態(tài)時間扭轉(zhuǎn)法解決數(shù)據(jù)不等長問題;采用在線數(shù)據(jù)填充法補充缺失不嚴(yán)重數(shù)據(jù)。
　　(3)同批次的工業(yè)爐管生產(chǎn)過程中化學(xué)元素種類及百分含量不隨時間變化，保持著連續(xù)過程特征;型筒表面溫度、型筒轉(zhuǎn)速、型筒振幅這些離心澆鑄數(shù)據(jù)隨時間在不停變化，保持著間歇過程特征。所以，在進行建模分析時，連續(xù)過程數(shù)據(jù)使用PCA方法，間歇過程數(shù)據(jù)特征使用MPCA方法。使用歷史數(shù)據(jù)進行建模，分別代入驗證數(shù)據(jù)選取最佳