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1、中国石油炼化装备 远程实时监测诊断网建设报告一、开展状态监测及故障诊断的意义一、开展状态监测及故障诊断的意义设备状态监测及诊断技术，是六十年代中期始于美国，从早期的简易测振仪、磁带机，发展为频谱分析仪、数采器，到目前的旋转机械自动诊断系统、在线集散监测系统，已得到了长足的发展。设备在线监测系统在发达国家始于七十年代末八十年代初期，先用于军事工业，后来在石化、冶金、电力等流程工业得到推广应用。随着监测系统的价格降低，以及巡检设备性能的提升，使得监测范围扩大成为可能，由原来只监测关键机组扩大到对大电机、风机、往复式压缩机、泵等的监测，这对企业提高管理及维修决策水平意义重大，经济效益可观。设备状态监
2、测与故障诊断系统的益处如下：1、杜绝事故，减少故障，减少非计划停机；2、减少大检修中等待时间；3、减少过剩维修；4、使检修有的放矢，对症下药；5、延长运转周期。二、建立远程监测实时监测诊断管理中心的意义二、建立远程监测实时监测诊断管理中心的意义2005 年 57 月，中国石油股份公司设备故障诊断技术中心受化工板块技术装备处的委托，对化工板块 9 家地区分公司的关1键机组运行管理及状态监测工作开展情况进行了调研。共调研了八家地区公司共有关键机组 183 台，其中已经安装在线监测系统的有 97 台，占总数的 53%；但所安装的系统来源较多，而且有些在线监测系统在稳定性、数据准确性和数据完整性等方面
3、尚存在欠缺。因此，建立网络化监测管理平台势在必行，依托现有的在线监测系统，对股份公司内所有关键机组全面获取设备运行状态信息，并充分利用网络优势，实现设备状态信息的多角度利用，数据多层次共享，使各级设备管理人员可及时了解设备运行状况；同时充分发挥股份公司的专家资源优势，实现机组故障的网上专家会诊。对关键机组全面实现远程监控、远程诊断，以提高整个股份公司的设备监测、管理水平，为生产的顺利进行切实起到保驾护航的作用。而建立关键机组远程实施监测诊断管理中心旨在提高设备故障诊断技术中心的诊断水平和提供更加完善、统一的股份公司关键机组远程监测诊断管理系统平台。该平台能给股份公司设备管理带来全新的机组管理模
4、式，提供优越的基于多种专业化分析图谱和监测诊断报警手段，并实现广域网监测、强大的多层次的远程专家诊断服务以及快速、方便的远程维护和远程升级服务等。三、中心的建立三、中心的建立根据中国石油天然气股份有限公司化工与销售分公司 2005年第 173 号文件精神，为了充分利用信息网络资源，发挥中国石油天然气股份有限公司炼化企业的整体优势，提高对关键设备的状态监测、故障诊断能力和管理水平，最终实现设备管理的信息2化，达到设备安全本质可靠，化工与销售分公司依托辽阳石化分公司“设备故障诊断技术中心”建立了“关键机组远程实时监测诊断管理中心”。根据调研，选定技术能力强、业绩显著的阿尔斯通创为实技术发展（深圳）
5、有限公司和北京化大凯达科技发展有限公司作为合作单位，与中国石油设备诊断技术中心共同进行“关键机组远程实时监测诊断管理中心”的建设。远程实时监测诊断中心采用网络拓扑结构，以中国石油股份公司设备故障诊断中心为主站，以板块各分公司为分站，如图 1 所示。下图为远程监测诊断系统的网络拓扑图，本远程监测诊断中心由远程监测诊断中心（以下简称远程中心）、分厂数据服务器以及现场数据采集器组成；其中远程监测诊断中心服务器安置在中国石油股份公司设备故障诊断技术中心（辽阳石化分公司机械技术研究所），分厂数据服务器以及现场数据采集器安装在化工板块各个分公司。图图 1. 实时监测诊断管理系统网络拓扑图实时监测诊断管理系
6、统网络拓扑图3远程监测诊断中心由大型数据服务器阵列、数据存储器专用软件等组成。远程中心可以完成对各分厂数据服务器及数据采集器进行管理与设置，对各分厂机组运行数据的长期存贮和管理，为总公司管理人员提供机组自动运行统计和各种报表自动生成功能、为公司各级诊断专家和工程师提供专业的诊断功能，为行业专家提供网上共享的工作平台。远程监测诊断中心的网络架构图如下。北北京京转转发发机机组组 监监测测数数据据辽辽化化分分公公司司防防火火墙墙防防火火墙墙路路由由器器路路由由器器大大庆庆数数据据7家家数数据据中中心心数数据据库库 服服务务器器磁磁盘盘阵阵列列读读取取凯凯达达 数数据据创创为为实实WEB服服 务务器器
7、磁磁带带库库凯凯达达客客户户端端创创为为实实客客户户端端定定期期自自动动 备备份份数数据据接接口口数数据据库库 服服务务器器交交换换机机七七家家分分公公司司大大庆庆分分公公司司凯凯达达中中间间 件件服服务务器器读读取取创创为为 实实数数据据读读取取凯凯达达 数数据据备备注注：虚虚 线线范范围围内内 为为远远程程中中 心心系系统统中石油远程监测中心的硬件配置方案充分考虑了系统的数据的安全性、数据冗余性、数据的实时性、数据的完整性、系统的抗压性等，在此基础上进行硬件的采购。为了确保远程监测诊断管理中心的管理功能、诊断功能以及交流平台的顺利实现，确实为总公司及各分厂的设备管理水平提高、生产效益提升发
8、挥重要作用，在实施该系统方案时，使用了以下关键技术：4诊断服务技术数据采集技术数据库技术网络 IP 自动寻优技术远程浏览技术远程数据传输技术系统开放性和可扩展性四、中心工作全面展开四、中心工作全面展开2007 年 7 月 10 日，中国石油天然气股份公司“设备故障诊断技术中心”在辽阳石化由化工与销售分公司副总经理沈钢、辽阳石化公司总经理耿承辉主持举行的揭牌仪式上，多位评审专家认真听取了关于远程中心的详细介绍和系统的现场实际演示后一致认为中心整体技术水平已达到国际先进水平。从中心成立以来我们应用远程诊断系统先后为宁夏石化、大庆石化和抚顺石化等公司解决了困扰关键机组正常运行的问题，充分发挥了诊断中
9、心的作用，如宁夏二化肥 103-J/JT 合成气压缩机组、宁夏石化分公司合成氨二部 105-J/JT 氨压机组、塔西南石化分公司泽普化肥厂 K102 二氧化碳压缩机和 103J 合成气压缩机、大庆石化化肥厂 3102J 机组等。1、迅速反应、快速解决关键机组远程实时监测诊断管理中心成立以后即积极开展5工作，每天对在远程监测系统内运行机组进行监测分析，发现问题及时与现场沟通，以便将机组故障消灭在萌芽状态。宁夏石化分公司二化肥合成气压缩机组 103-J/JT 于 2007年 7 月首次开车，机组运行状况良好，2007 年 9 月 9 日10：33：34 时透平两端轴瓦振动同时骤增，10 秒钟后连锁
10、停车。远程中心通过远程监测系统发现此情况后及时向股份公司领导进行了汇报，同时立即通过远程诊断系统的振动趋势图、波形频谱图、轴心轨迹图等谱图分析功能对其进行远程诊断分析。从远程监测系统上发现机组在工艺上未做任何调整，透平两端轴瓦四个测点的振动都以工频占主导，因而分析认为引起透平高振动的原因是：透平转子掉叶片。为使机组检修能有的放矢，远程中心将诊断结果及时通知了股份公司和机组检修现场。宁夏石化分公司现场检修人员按照诊断结果对机组进行了解体检查，解体后发现：透平转子第一级叶片有一片断裂。至此，这次机组故障原因查明，此次远程诊断从发现故障到做出精确诊断前后仅用了不到二个小时的时间，真正体现了远程诊断中
11、心充分利用网络优势，实现了远程诊断及时、准确，异地指导机组检维修，达到缩短检修时间，节约维修费用的目的。2、发挥技术专长、解决现场难题关键机组远程实时监测诊断管理中心自成立以来先后远赴新疆、宁夏、抚顺、大庆等地解决现场难题，逐渐显现出其应有的价值。2007 年 12 月份又成功解决困扰宁夏石化分公司合成氨二部 105-J/JT 氨压机组的问题。6宁夏石化公司合成氨二部 105-J/JT 氨压机组 2005 年底开车后发现低压缸转速在 7300rpm 到 8300rpm 范围内振动波动较大，8300rpm 以上振动比较稳定，但低压缸靠变速箱侧振动较其他仍偏高，在 60m 左右。两年来该机组也进行
12、了多次检修，每次开车后将 7300-8300rpm 区域当作第二临界转速快速通过，其低压缸靠变速箱侧振值均稳定在 60m 左右。今年 11 月 12 日 103-J/JT 因叶片断裂振动高联锁停车后，105-J/JT 低负荷运行，在 11月 13 日由于机组喘振低压缸靠变速箱侧振动高联锁停车，于是将机组停车并先后经过 6 次检修，但开车后都因低压缸靠变速箱侧振动高联锁停车。与此同时在关键机组远程实时监测诊断管理系统中也发现了宁夏机组的问题，中心立即和宁夏石化分公司取得了联系，了解现场的具体情况，并在领导的指示下，组织人员并邀请了专家北京化工大学的高金吉院士一起赶赴宁夏。经分析认定造成此机组振动
13、高的原因为支撑系统薄弱。要解决这台机组的问题一是对其进行改造，但宁夏石化公司生产任务紧张不具备改造的条件；二是做现场整机全速动平衡。于是经过准备中心又一次组织了人员赴宁夏为此台机组做现场整机全速动平衡，使机组得以顺利开车运行。3、上报月报、掌握设备运行状态关键机组远程实时监测诊断中心每月向准业公司及各炼化企业通报在该系统内的关键机组运行状况，真正达到对股份公司化工装置所有在线的关键机组全面获取设备运行状态信息，并充7分利用网络优势，实现设备状态信息的多角度利用，数据多层次共享，使各级设备管理人员可及时掌握设备运行状况的目的。4、承担管理工作，为下一步发展打下良好基础关键机组远程实时监测诊断中心
14、虽然作为技术机构但还承担了一部份股份公司的管理工作，统计股份公司炼化板块所有化工装置和炼油装置的离心式压缩机和往复式压缩机的台数和基本信息，为股份公司下一步对这些机组上在线监测系统或智能保护系统打下了良好的基础。五、职责分工五、职责分工（一）中心职责：1、负责建立炼化企业技术装备全员、全方位受控管理模式，该模式将人、设备与故障诊断、RBI、RCM、SIS 等先进技术有机的结合起来，为炼化企业技术装备安全稳定长周期运行提供保证 ；2、负责炼化企业设备状态监测及故障诊断技术的开发及推广工作，负责实施和组织针对中国石油股份公司炼化企业的设备诊断与检测方面的技术服务；3、负责中国石油炼化企业设备远程监
15、测诊断网络的管理和维护工作；4、定期对各分公司上报的关键机组运行情况分析报告进行分析，并为股份公司设备管理领导提供关键机组运行数据，配合股份公司领导完成对炼化企业关键机组的运行管理；85、对各地区分公司状态监测及故障诊断工作提供业务指导；6、定期举办状态监测及故障诊断知识培训班、组织技术交流、技术培训工作。对国内外先进技术和管理经验进行考察、学习、引进、总结、推广，不断提高各分公司设备管理人员、状态监测人员在状态监测及故障诊断方面的业务素质。7、组织、协调远程专家会诊，并负责定期组织诊断专家组的交流与讲座。（二）地区公司职责：1、各地区分公司要有专门的监测诊断部门负责，建立完整的关键机组实时在
16、线监测诊断管理系统，形成完善的关键机组运行管理体系；2、各地区监测诊断部门要确保实时在线监测诊断管理系统完好可靠，保障所有关键机组的监测数据能及时、准确、完整地上传技术中心数据库；3、各地区监测诊断部门要组织相关专业技术管理人员认真填写系统内的关键机组档案、维修记录等机组基础档案，不断充实完善各类数据库，务使录入的数据详实、准确； 4、系统投入运行后要根据该系统监测的信息和现场实际情况，每天对所监控的机组运行状况进行分析，如发现异常要认真分析原因、采取妥善措施处理，对于重大机组故障，可以向技术中心申请专家会诊，必要时，还可以向技术中心申请现场诊断；5、各地方监测诊断部门还要根据股份公司的要求，使用该系统的报表自动统计功能，将报表统一上传技术中心汇总；6、各地方监测诊断部门要积极配合技术中心完成股份公司9要求开展的 RCM、RBI、SIS 等项工作。诊断专家组工作：诊断专家组由总部发起和建立，由本专业具有现场经验的企业专家及大专院校知名教授组成。技术中心负责人担任专家小组的秘书长，召集和组织日常的活动。诊断专家组的工作内容：1、参加技术中心召集的远程诊断活动和现场诊断活动；2
