精餾塔的故障診斷方案設(shè)計.doc
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精餾塔的故障診斷方案設(shè)計 1引言 精餾塔在石油化工行業(yè)中占有很重要的地位,是化工企業(yè)和煉油企業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用極為廣泛的傳質(zhì)傳熱設(shè)備,其目的是將混合物中的各組分分離,達到規(guī)定的純度。精餾過程的實質(zhì)是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度,即在同一溫度下,各組分的飽和蒸汽壓不同這一性質(zhì),使液相中的輕組分轉(zhuǎn)移到汽相中,而汽相中的重組分轉(zhuǎn)移到液相中,從而達到分離的目的,因此精餾裝置操作的好壞直接關(guān)系到石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。 精餾塔的故障診斷成為化工生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),由于影響精餾塔生產(chǎn)操作和產(chǎn)品質(zhì)量因素很多,關(guān)系特別復(fù)雜,這就影響了石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)。近年來隨著計算機和人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及精餾過程的理論(例如塔的工藝計算、塔板力學(xué)計算以及塔的附屬設(shè)備的計算等)日趨成熟,如何將計算機和精餾過程的理論有機結(jié)合應(yīng)用到精餾塔的故障診斷中去,是煉油企業(yè)關(guān)注的問題之一。正因為如此,國內(nèi)外對精餾過程的故障診斷進行了廣泛的研究,多數(shù)采用了建立數(shù)學(xué)模型的方法。本文詳細地討論了精餾塔的故障診斷的設(shè)計方案。 2精餾塔故障診斷的方案設(shè)計 2.1建立精餾塔故障診斷專家系統(tǒng) 該方法主要包括四個部分:故障輸入、基于解釋學(xué)習(xí)模型、定量深層知識庫和結(jié)果輸出到領(lǐng)域知識庫。首先輸入一個故障,然后調(diào)用定量深層知識庫,啟動基于解釋學(xué)習(xí)模型的學(xué)習(xí)模型,獲得一條學(xué)習(xí),該描述直接用于故障診斷,最后將該描述存到領(lǐng)域知識庫,其中定量深層知識庫需要不斷地更新,補充新的故障診斷方法。 2.2診斷步驟 2.2.1建立設(shè)備檔案 無論任何設(shè)備都存在潛在的故障,而設(shè)備的使用過程就是一個由潛在故障向功能故障轉(zhuǎn)化的過程,其故障發(fā)展曲線如圖3所示。為了對精餾塔進行經(jīng)濟而有效的維護,有必要建立設(shè)備檔案,對精餾塔運行狀況跟蹤記錄,了解精餾塔各部件的歷史記錄隋況及其運行狀態(tài),從而采用定期檢測及相應(yīng)的故障診斷方法,在精餾塔發(fā)生功能故障之前檢測出其潛在的故障,避免功能故障的發(fā)生。 2.2.2確定檢測方法 其主要故障有塔板效率低、塔底溫度低、回流溫度高和液泛等。針對以上故障,應(yīng)用7射線現(xiàn)場掃描檢測技術(shù),可以診斷和消除故障、優(yōu)化操作條件和延長操作周期等,并且為煉油和化工企業(yè)指導(dǎo)生產(chǎn)提供重要數(shù)據(jù)或科學(xué)依據(jù)。 2.2.3確定精餾塔檢測周期及維修時間 對精餾塔各個部件的監(jiān)測周期的確定要依賴于精餾塔本身的壽命,在這里取精餾塔的平均極限壽命為T,則檢測周期Tc=T/nd,其中nd為離散度系數(shù)。nd的確定取決于設(shè)備運行的環(huán)境狀況。精餾塔的維修時間要視檢測后的精餾塔狀況來確定,在這里規(guī)定精餾塔的最大運行狀態(tài)為精餾塔在發(fā)生故障前各參數(shù)能夠達到的最大值,當其中的一個或幾個參數(shù)超過該值時,即認為精餾塔已經(jīng)達到極限壽命,需要修理。 2.2.4建立性能預(yù)測及檔案管理 在精餾塔每次進行檢測之后,要對檢測的情況作檔案記錄,同時確定設(shè)備的可用度(即設(shè)備的剩余壽命)以及下次檢測的時間,所以必須進行性能預(yù)測,設(shè)備性能預(yù)測的數(shù)字建模如下: 設(shè)x{x1,x2,,x。}是長度為N反映精餾塔N個時刻運行狀態(tài)的時間系列,x;為描述機械設(shè)備運行狀態(tài)的某一特征參數(shù),xiRn(i_1,,N),現(xiàn)要預(yù)報k步以后的機械設(shè)備的運行狀態(tài),即求出xN+k。將第(N+k)個時刻的狀態(tài)xN+k與前N個狀態(tài)間的內(nèi)在聯(lián)系用函數(shù)關(guān)系F表示: xN+k=F(xl,x2,,x。) (1)則精餾塔的壽命預(yù)測可表示為通過建立數(shù)學(xué)模型找出F,使得任給0,有 ||FF(x)一FF(x)||=||xN+kxxN+k|| (2)中F(x)=xN+k實際狀態(tài)值,F(xiàn)F(x)=xN+k預(yù)測模型值。 檔案管理系統(tǒng)包括精餾塔整體狀態(tài)、精餾塔各組件性能以及經(jīng)濟技術(shù)評價,其系統(tǒng)流程如圖4所示。 3結(jié)論 隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,現(xiàn)代化的故障診斷系統(tǒng)不斷完善,如人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)仿真軟件在故障診斷的應(yīng)用,能夠及時準確地預(yù)防和避免事故的發(fā)生,因此將維修技術(shù)、敬障診斷技術(shù)和計算機遠程監(jiān)測技術(shù)有機的結(jié)合,是今后煉油和化工企業(yè)故障診斷發(fā)展方向。 第 3 頁 共 3 頁- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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