大数据技术在加氢高压换热器腐蚀预警系统中的应用

加氢高压换热器是炼油厂加氢装置的重要设备,面临铵盐腐蚀泄漏等问题,因此对高压换热器的运行状态进行评估十分必要。使用传统方法进行高压换热器运行状态评估存在不足,提出了一种基于大数据的评估方法来评估加氢高压换热器运行状态。对于工业界常见的噪声数据,提出了自动化的噪声区间检测算法;针对传感器参数维度高、存在不相关维度的问题,提出了基于皮尔森系数的关键参数检测算法;最后,提出了一种基于主成分的系统健康打分算法,辅助现场操作人员评估加氢高压换热器健康状况。基于大数据技术的装置运行状态评估,有助于工作人员准确掌握工业系统状况,对故障的预警有积极作用。该系统已在某公司2号柴油加氢装置上上线运行,成功实现加氢高压换热器腐蚀预警,提高了企业的生产管理能力,为装置安全平稳运行提供了保障。

基于工业大数据的加氢装置高压换热器腐蚀预警系统开发

针对加氢装置高压换热器因受原料影响而产生的铵盐垢下腐蚀、流动腐蚀等问题,利用大数据技术,基于企业的工业数据,构建了加氢装置高压换热器腐蚀预测模型,并开发了高压换热器腐蚀预警系统。该系统在某石化公司2~#柴油加氢装置实现了上线运行,并成功实现该高压换热器腐蚀的预警,提高了企业的生产运行能力,为企业平稳生产提供了保障。

基于ZIF-7纳米容器的主动腐蚀预警与控制涂层的制备及性能

将负载罗丹明B酰肼(RBH)的ZIF-7纳米容器(ZID-7@RBH)添加到环氧涂层中,制备了主动腐蚀预警和控制双功能一体化的智能防腐蚀涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分析了ZIF-7@RBH的微观形貌、结构和化学组成。通过盐雾试验和电化学测试考察了ZIF-7@RBH添加量对涂层耐蚀性的影响。结果表明:制备的纳米容器形貌规整、尺寸均一,并且成功负载了RBH;在涂层中添加0.5%的ZIF-7@RBH能够有效抑制界面腐蚀扩展,该涂层在海水中浸泡20 d后,其低频阻抗模量Z 0.01 Hz比纯环氧涂层高近一个数量级,显著提升了涂层的防腐蚀性能;破损涂层在海水浸泡20 min后,其缺陷处即可显现荧光,展现出优异的腐蚀自预警效果。

350MW四角切圆锅炉水冷壁高温腐蚀及H_(2)S在线监测预警

针对某350 MW四角切圆锅炉水冷壁H_(2)S高温腐蚀现状,开展了水冷壁近壁面H_(2)S浓度在线监测及高温腐蚀预警应用示范研究。研究首先进行锅炉燃烧数值模拟并根据模拟结果选取H_(2)S监测测点,然后将基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)结合恒流稀释烟气高保真预处理技术的H_(2)S在线监测系统应用于大型火电机组煤粉锅炉现场,采用轮测方式实现了锅炉炉膛“还原区”和“燃尽区”水冷壁近壁面H_(2)S浓度在线监测,同时基于监测数据反馈对水冷壁进行高温腐蚀预警。运行结果表明:锅炉炉膛内H_(2)S生成量与CO浓度呈正相关而与SO_(2)浓度呈负相关性,总硫守恒且仅与煤质中硫含量有关。因此,对水冷壁近壁面H_(2)S浓度进行实时在线监测预警,通过燃烧调整将H_(2)S浓度控制在合理范围内,可有效减缓低氮燃烧工况下水冷壁高温腐蚀速率,对燃煤锅炉尤其是高硫贫煤锅炉的安全运行具有重要意义。

基于pH响应8-HQ@pTM-DM多孔微球的自预警涂层的制备及性能

将光聚合法与乳液模板法相结合,通过引入pH响应单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)一步制备了负载腐蚀传感探针8-羟基喹啉(8-HQ)的pH响应多孔微球(8-HQ@pTM-DM)。系统研究了DMAEMA的添加量对多孔微球的形貌以及释放行为的影响,同时考察了pH响应微球对涂层预警性能和防腐性能的影响。结果表明,所制备的多孔微球8-HQ@pTM-DM具有pH响应性,在酸性条件下释放速率最快。将8-HQ@pTM-DM加入到树脂中构筑了具有腐蚀预警和防腐性能的功能涂层,所制备的涂层对Al3+具有响应能力,可用于铝合金基板腐蚀的预警。含有8-HQ@pTM-DM微球的涂层对划痕有明显的荧光预警响应,且与含非响应多孔微球(8-HQ@pTMPTA)的涂层相比,其荧光强度更强,对比度与灵敏度更高;同时由于8-HQ的腐蚀抑制作用,8-HQ@pTM-DM的加入还提高了涂层的防腐性能。

基于循环神经网络的腐蚀速率预测

采用循环神经网络(RNN)对腐蚀探针的监测数据(90%)进行训练,建立了管道腐蚀速率预测模型,并利用剩余的10%监测数据对模型的有效性进行了验证。结果表明:基于RNN建立的腐蚀速率预测模型能准确地预测出管道的腐蚀速率,预测值与监测数据的均方误差为0.008%,该方法可以为管道的腐蚀监测提供预警信息。

烟囱腐蚀度感知预警系统设计与实现

针对采用湿法脱硫工艺后的烟囱腐蚀问题,设计开发了一套实用性较高的超低功耗烟囱腐蚀度预警系统。介绍了该系统的硬件及软件设计:选用了超低功耗单片机MSP430F149作为控制芯片;使用交流电代替直流电作为传感导线的供电电源,以减少导线极化损耗;在单片机控制逻辑中简化程序,以降低运行负荷、延长使用寿命。该系统能保证维护人员及时发现渗漏点并进行维修,有效实现了安全、稳定、可靠并低投入的烟囱渗漏检测预警,达到了安全生产的目的。

基于爬行机器人的锅炉水冷壁磨损腐蚀检测系统的研发和应用

在火电厂中,锅炉水冷壁泄露会严重影响锅炉运行的安全性和经济性。目前国内外锅炉水冷壁防爆防磨的检查主要以人工目视、渗透探伤、测量壁厚等方式进行。这些测量方式费用高、测试时间长,无法满足精确、宏观检测,实现定检及维护的需求。文章设计一套基于爬行机器人的锅炉水冷壁磨损腐蚀检测系统,该系统由机器人本体、控制系统、图像采集系统和数据分析系统组成。该系统在国内某火电厂进行了相关试验,结果表明爬壁机器人可以灵活地在水冷壁上行走,并且可以可靠地识别水冷壁面的缺陷和特点,并通过三维建模立体展现水冷壁情况。

基于ARIMA的腐蚀时序数据趋势预测

腐蚀造成的事故严重影响炼化企业生产安全与经济效益。为防止事故发生,企业通常会采取监测技术对设备运行过程的各项参数进行获取与评估。文中基于在线监测探针采集的腐蚀速率数据,建立ARIMA模型,开展腐蚀时序数据趋势预测。首先对腐蚀速率数据进行预处理并判断其稳定性,接着确定ARIMA模型的建模参数,最后采用ARIMA(2,1,5)和ARIMA(1,1,1)2种参数实现了腐蚀速率趋势的快速预测和提前10 d报警,且平均误差为1.4%,为炼化企业优化腐蚀防控提供1种新方法。

炼化装置腐蚀监控分析系统设计及应用

为了全面、实时掌握生产系统中的腐蚀状况,了解腐蚀因素,针对炼化装置的腐蚀现状,通过对炼化厂现有装置中的物料化学分析、设备的定点测厚及在线监测等数据进行综合管理和评定,设计并开发了一套具有腐蚀预警、剩余寿命趋势分析及报警管理等功能的一体化管控软件,实现了炼油厂装置的腐蚀状况监控和监测数据的集成和管理。

炼化装置腐蚀监测分析系统设计

针对炼化企业装置的腐蚀现状,进行了装置腐蚀监测分析系统设计。该系统主要通过对炼化企业现有装置腐蚀部位的化学分析、定点测厚及在线监测等数据进行综合管理和评定,形成了炼化装置的腐蚀预警、剩余寿命预测及腐蚀速率趋势分析等功能的一体化管控,实现了实时监控全厂装置腐蚀状况的目的。

腐蚀保运技术在加氢裂化装置上的应用

为了有效控制炼油装置的腐蚀,提高防腐蚀管理水平,开发了炼油厂腐蚀保运技术。阐述了腐蚀保运技术的特点和用途,介绍了其在加氢裂化装置上的应用情况。应用实践表明:该技术实现了企业现有腐蚀数据平台的综合集成和利用,形成了统一分析预警平台;腐蚀风险评估具有结果可靠、自动化程度高和时效性好等特点,为企业实现基于风险的检修打下了技术基础。该技术提供了炼化企业腐蚀管理的新模式,为企业控制腐蚀及降本增效提供了有效助力。

荧光涂层的设计、制备与应用研究进展

荧光材料能够在紫外或可见光的作用下产生荧光,并已广泛应用于日常生活中。然而,由于荧光材料通常为小分子,在使用过程中存在易流失、效率低、功能单一等问题。针对这些问题,近年来研究人员将荧光物质与树脂等基质结合制备荧光涂层。综述了荧光涂层的设计、制备与应用的研究进展,重点介绍了荧光物质与涂层的结合方式以及基于不同种类荧光基团的荧光涂层设计与构建。结合方式分为物理掺杂和化学键合。荧光材料分为四大类,有荧光蛋白、有机荧光基团、稀土配合物和发光纳米粒子,不同的结合方式、不同种类的荧光材料各有优缺点,选择恰当的结合方式和荧光材料对发挥荧光材料的功能至关重要。荧光涂层在特定条件下可以发射出荧光,在外部刺激(如离子、作用力、pH变化等)作用下发射的荧光会产生变化,基于此可应用于如腐蚀预警、离子检测、防伪加密等。对荧光涂层在生物医药、金属防腐预警、防伪加密等方面的应用等进行了详细阐述,同时对荧光涂层未来发展做了展望。

在线定点自动测厚技术在炼化装置中的应用

为连续监测炼化装置设备及管道的均匀腐蚀和冲刷减薄现象,通过对监测系统的硬件设计及软件开发,布置合理的监测点、无线网关的数据传输、腐蚀数据监测平台的建立、腐蚀速率及剩余寿命的计算,设计完成了在线定点自动测厚系统。实际应用结果证明,在线定点自动测厚系统可以实时监测管道的腐蚀状况,测厚数据采集频率不小于5 min,可以准确地显示管道的壁厚数值,并根据采集数据计算出腐蚀的危险状况,指导生产企业采取正确的处理措施,为企业的安全生产提供了技术支持。