一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法和系统与流程

1.本发明属于石化设备寿命预测技术领域，特别涉及一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法和系统。


背景技术：

2.随着石油化工工业的不断发展，石化设备的使用年限也不断增长，我国就普遍存在装置设备超龄服役的现象，甚至有发达国家退役报废的二手设备在中国继续服役的现象，这些设备失效概率较高，一旦失效破坏，极易造成事故，从而带来严重后果，但是到达使用寿命的装置就直接废弃也会带来极大的浪费，世界范围内有很多炼化装置运行时间已超过服役年限，但仍能正常运行，因此，如何合理评估这些超期服役装置的剩余寿命至关重要。
3.但是目前的石油化工行业厂家并不具备设备寿命预测的能力，一般都是将设备寿命的预测全权交由专业的企业管理咨询公司进行处理。目前的企业管理咨询公司对超期服役炼化装置剩余寿命评价做了大量研究，也建立了针对超期服役炼化装置寿命评估的体系。目前建立的评估方法包括：第一，利用寿命已结束的设备的全生命周期数据来对运行的设备进行寿命预测训练，使得两者差异最小化，得到剩余寿命预测模型；第二：根据设备风险等级确定设备检验周期的方法，考虑失效机理、管理水平等因素制定设备检验周期，引入失效概率、失效后果、管理及超期服役、原始缺陷的影响作为修正系数对检验周期进行修正。
4.但是现有的企业管理咨询公司对超期服役炼化装置寿命评估时仅考虑了失效机理、管理水平因素，并利用大数据对设备剩余寿命进行预测。但是对于超期服役的装置整体的剩余寿命评价，还未建立一套行之有效的准则和方法。而且对超期服役炼化装置寿命评估的误差较大。所以需要考虑装置整体的剩余寿命，就需要对各专业的设备进行剩余寿命评估，并依据其对装置整理的影响程度来考虑装置的剩余寿命。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法和系统。引入新度系数来表征投用时间、故障率以及管理水平对设备剩余寿命的影响，并形成函数关系；通过对动静电仪设备的寿命评估来准确估算装置整体的剩余寿命，并平衡装置经济效益与潜在风险问题，提出超期服役装置后续的处理措施，保证装置安全运行。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，包括以下步骤：
8.将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；
9.计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；
10.对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；
11.利用所述优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。
12.进一步的，所述将超龄装置的所有设备进行分类的过程为：
13.将超龄装置的所有设备分为静设备、动设备、仪表设备和电气设备；所述静设备为未通过驱动机带动的非转动设备或者未通过驱动机带动的移动设备；所述动设备包括通过驱动机带动的转动设备；所述仪表设备为显示、控制、传送数值的仪器；所述电气设备为电力系统中的所使用的设备。
14.进一步的，所述将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选的过程包括：
15.计算设备新度系数；所述设备新度系数的计算公式为：
16.其中，所述f代表管理系数；所述d(t)i代表设备i的故障系数；d代表设备的故障系数，其中其中n1表示一类缺陷，n2表示二类缺陷，n3表示三类缺陷，n4表示四类缺陷；所述t(t)i代表设备i的时间系数；t(t)i＝0.7+0.05
×
(t-1)；
17.将各设备新度系数排序得到设备的关键程度；以及按照预设比例将所述关键程度分级得到关键设备、主要设备和一般设备；所述关键设备为新度系数排列前10％的设备；所述主要设备为新度系数排列10％～30％的设备；所述一般设备为新度系数排列30％之后的设备。
18.进一步的，所述计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点的过程为：
19.采用标准api rp581，对关键设备和主要设备的各机理理论损伤程度进行计算；所述损伤程度采用腐蚀速率和材质劣化与否来表征；所述腐蚀速率依据标准api rp581计算，材质劣化与否依据标准api rp 579计算。
20.对于减薄损伤机理，采集测厚数据，计算腐蚀速率；对于材质劣化机理，采集金相分析及力学性能测试数据，与材料原始性能进行对比，判断是否发生材质劣化。
21.进一步的，所述对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化有的新度系数为：
22.对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，并利用可靠性系数与关键设备筛选所依据的新度系数相乘作为优化后的设备新度系数；
23.所述可靠性系数用于表征设备的可靠性。
24.进一步的，所述可靠性指数包括第一可靠性指数和第二可靠性指数；
25.所述第一可靠性指数用于表征减薄损伤机理；所述第一可靠性指数＝min(理论腐蚀速率/实际腐蚀速率,1)；当理论腐蚀速率大于或等于实际腐蚀速率时，说明预测越保守，设备可靠性越好；
26.所述第二可靠性指数用于表征材质劣化损伤机理，当理论材质劣化或实际材质劣化为“是”时，可靠性系数为0，当理论材质劣化和实际材质劣化均为“否”时，可靠性系数为1；当一台设备同时存在两种类型损伤机理时，则可靠性指数为两者相乘。
27.进一步的，所述利用计算优化后的新度系数表征装置整体信度系数的过程为：
28.其中n(t)为装置整体的新度系数；ki为设备i的关键系数；ki＝设备原值/装置总原值。
29.进一步的，所述剩余寿命确定的过程为：当装置整体的新度系数小于0.33时，装置达到寿命极限。
30.本发明还提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统，包括分类筛选模块、第一计算模块、第二计算模块和表征模块；
31.所述分类筛选模块用于将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；
32.所述第一计算模块用于计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；
33.所述第二计算模块用于对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；
34.所述表征模块用于利用计算优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。
35.进一步的，分类筛选模块包括分类子模块和筛选子模块；
36.所述分类子模块用于将超龄装置的所有设备分为静设备、动设备、仪表设备和电气设备；所述静设备为未通过驱动机带动的非转动设备或者未通过驱动机带动的移动设备；所述动设备包括通过驱动机带动的转动设备；所述仪表设备为显示、控制、传送数值的仪器；所述电气设备为电力系统中的所使用的设备；
37.所述筛选子模块用于计算设备新度系数，将各设备新度系数排序得到设备的关键程度。
38.发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
39.本发明提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法和系统，该方法包括将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；利用优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。基于一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，还提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统。本发明通过对动静电仪设备的寿命评估来准确估算装置整体的剩余寿命，并平衡装置经济效益与潜在风险问题，提出超期服役装置后续的处理措施，保证装置安全运行的同时，获取最大经济效益，预计延寿一年可为企业带来10％的收益。
40.本发明采用一个全新的新度系数计算方法，从设备的实际可靠度角度出发，把设备的使用时间、维修价值等因素融入新度系数计算中，以表征超龄设备的实际新度系数，能够更能直观地反映每类甚至每台设备的新旧程度，并合理分配维修资源，避免出现过修或失修的情况。
41.本发明将炼化装置整体作为研究对象，利用各类设备的剩余寿命及其关键程度来
表征装置整体的剩余寿命。
42.本发明中引入可靠性指数，来表征预测的损伤程度与现状诊断结论之间的差异，并对新度系数进行优化，使之更符合设备实际情况。
附图说明
43.如图1为本发明实施例1一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法流程图；
44.如图2为本发明实施例2一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统示意图。
具体实施方式
45.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
46.实施例1
47.本发明实施例1提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，通过对动静电仪设备的寿命评估来准确估算装置整体的剩余寿命，并平衡装置经济效益与潜在风险问题，提出超期服役装置后续的处理措施，保证装置安全运行的同时，获取最大经济效益。
48.如图1给出了本发明实施例1一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法流程图。
49.首先：将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；
50.将超龄装置的所有设备分为静设备、动设备、仪表设备和电气设备四大类；
51.其中静设备是指没有驱动机带动的非转动或移动设备，包括塔器、容器、反应器、储罐、换热器、炉等设备；动设备是指有驱动机带动的转动设备，如泵、压缩机、风机、电机、成型机、搅拌机等；仪表设备是指显示、控制、传送数值的仪器，如压差变送器、热电偶、质量流量计、调节阀、齐纳栅；电气设备是对装置中的电力系统发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称。
52.计算设备新度系数；所述设备新度系数的计算公式为：
53.其中，f代表管理系数；d(t)i代表设备i的故障系数；d代表设备的故障系数，其中其中n1表示一类缺陷，n2表示二类缺陷，n3表示三类缺陷，n4表示四类缺陷；所述t(t)i代表设备i的时间系数；t(t)i＝0.7+0.05
×
(t-1)。
54.将各设备新度系数排序得到设备的关键程度；以及按照预设比例将所述关键程度分级得到关键设备、主要设备和一般设备；所述关键设备为新度系数排列前10％的设备；主要设备为新度系数排列10％～30％的设备；所述一般设备为新度系数排列30％之后的设备。
55.对四类设备进行关键设备筛选，关键设备筛选的影响因素为：投用时间、故障率和管理水平，利用三者的影响系数相乘来形成新度系数，通过量化这些影响因素，形成单台设
备新度系数的计算方法，并将设备分为不同大类，通过加权平均获得装置整理的新度系数，其获得逻辑如下：
56.若要获得整套装置的新度系数，需体现不同设备新度系数对装置整体的影响，可通过加权平均获得。
57.单台设备的新度系数可用n来表示，影响新度系数的因素主要为缺陷等级、缺陷次数、最新投用时间以及工厂的管理水平，计算公式可参考api 581基于风险的检验中失效概率的计算方法，即将几个影响系数作简单相乘或相除，这几个影响因素对应的量化系数分别为缺陷系数d(t)，时间系数t(t)和管理系数f。
58.时间系数用来表征投用时间，该系数的倒数必须小于1，才能保证新度系数数值在0～1之间，因此时间系数必须为不小于1的数，且投用时间越长，时间系数越大，对于投用时间超过30年的设备(即超期服役设备)，为保证获得的新度系数不大于0.5(以符合超龄服役时间对新度系数的影响)，则时间系数对应不小于2，可用公式1来表征时间系数。t(t)＝0.7+0.05
×
(t-1)。
59.缺陷系数为表征不同模式缺陷对应的等级和次数对设备整体缺陷的影响，由于缺陷系数和时间系数是随着设备投用时间而变化的，因此为时间的函数。为明确不同缺陷模式及其对应缺陷次数对设备新旧程度带来的影响，引入缺陷系数的概念来表征所有缺陷产生的后果，不同等级的缺陷次数用符号“n
i”来表示，用n1至n4分别对应一～四类缺陷等级的次数，为表征不同模式缺陷对应的等级和次数对设备整体缺陷的影响，
60.该公式的依据在于：1)利用不同数量级的系数来拉开各缺陷等级对系数的影响程度，对于单一设备，影响最大的缺陷主要是一类缺陷，如果两台设备具有同样次数的一类缺陷，那么区别这两台设备缺陷程度的参数就由二类缺陷来决定，以此类推。也就是说，缺陷系数本身数据大小没有意义，各设备的相对缺陷系数才有意义。2)由于缺陷系数是用来表征新度系数，该系数的倒数必须小于1，才能保证新度系数数值在0～1之间，因此缺陷系数必须为不小于1的数，当没有任何缺陷发生时，缺陷系数为1，这种情况用指数函数较为适合。
61.管理系数体现整个工厂的管理水平，需要通过调研问卷的形式来评估，可参考api 581中的101个管理评估问题。
62.其中，缺陷系数表征设备发生的缺陷次数和缺陷等级，该值越高，新度系数越低；时间系数表征设备使用年限，使用年限越长，新度系数越低，管理系数表征工厂的管理水平，管理系数越高，新度系数越高，由此，可得出单台设备的新度系数计算公式为：
[0063][0064]
将各设备的新度系数值从低到高排列，按照关键程度分为a、b、c三个层级，其中a级为关键设备，b级为主要设备，c级为一般设备，各级设备的比例为a：b：c＝10％：20％：70％，即新度系数排列前10％的设备为a级，新度系数排列10％～30％的设备为b级，新度系数排列30％之后的设备为c级；4)对于a和b级设备，进行失效模式和机理研究，并对各机理的理论损伤程度进行计算，影响剩余寿命的损伤机理包括减薄和材质劣化两类，损伤程度分别用腐蚀速率和材质劣化与否来表征，腐蚀速率可依据标准api rp581计算，材质劣化与
否可依据标准api rp 579计算。
[0065]
计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；
[0066]
对于减薄损伤机理，采集测厚数据，计算腐蚀速率(从测厚数据到腐蚀速率计算是常识，此处不用提供)；对于材质劣化机理，采集金相分析及力学性能测试数据，与材料原始性能进行对比，判断是否发生材质劣化；
[0067]
对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；
[0068]
对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，并利用可靠性系数与关键设备筛选所依据的新度系数相乘作为优化后的设备新度系数；
[0069]
所述可靠性系数用于表征设备的可靠性。
[0070]
可靠性指数包括第一可靠性指数和第二可靠性指数；
[0071]
第一可靠性指数用于表征减薄损伤机理；第一可靠性指数＝min(理论腐蚀速率/实际腐蚀速率,1)；当理论腐蚀速率大于或等于实际腐蚀速率时，说明预测越保守，设备可靠性越好；
[0072]
第二可靠性指数用于表征材质劣化损伤机理，当理论材质劣化或实际材质劣化为“是”时，可靠性系数为0，当理论材质劣化和实际材质劣化均为“否”时，可靠性系数为1；当一台设备同时存在两种类型损伤机理时，则可靠性指数为两者相乘。
[0073]
利用优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。
[0074]
由于每台设备的价值不一样，因此，不能简单地将每台设备的新度系数的平均值作为装置整体的新度系数，因此该重要程度可以用关键系数来表征。设定ki为设备i的关键系数；ki＝设备原值/装置总原值；假设共有n台设备，那么k1+k2+k3+...ki+...kn＝n，通过现状诊断后，获得单台设备的可靠性指数为ri，那么装置整体的新度系数为：
[0075]
其中n(t)为装置整体的新度系数；
[0076]
当装置整体的新度系数小于0.33时，装置达到寿命极限。0.33的来源：考虑装置中的设备平均发生一次一类缺陷，即n1＝1，n2＝n3＝n4＝0，使用时间为30年，管理系数0.8的情况下，获得的新度系数。
[0077]
需要说明的是：新度系数可以用来表征装置的新旧程度，设备新度系数是原机械工业委员会1988在《机械工业企业设备管理规定》中定义的，该文目前已失效，但是该文中提出的新度系数概念对后来的设备管理提供了很好的思路，其中对新度系数的计算方法定义如下：
[0078][0079]
其中净值＝原值-应提折旧；针对该管理规定中提出的新度系数，很多人认为新度系数值并不能反映设备的新旧程度，在原公式的基础上又做了许多研究，其中最为典型的是提出了时间算法即根据设备的使用时间来计算设备新度系数，计算公式为：
[0080]
将新度系数与设备使用年限
关联，当设备实际使用年限超出设计使用年限，新度系数为负值。
[0081]
企业管理咨询公司超龄服役设备进行寿命预测时，若采用净值原值法来计算新度系数，由于超龄设备的应提折旧已等同于原值，净值为0，那么新度系数为0，若采用时间算法，由于超龄设备的已使用年限大于使用年限限额，那么新度系数小于0，用这两种算法来表征超龄服役设备的适用性显然不合适，实际炼化企业为了统计固定资产，对于超龄设备采用了0.03的固定数值来表征新度系数，且随着运行时间的增加，该值没有变化，对超龄设备真实的可用时间无法估计。企业管理咨询公司要考虑这些设备的适用性和剩余服役时间，则需要用一个全新的新度系数计算方法。
[0082]
本发明实施例1提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，通过对动静电仪设备的寿命评估来准确估算装置整体的剩余寿命，并平衡装置经济效益与潜在风险问题，提出超期服役装置后续的处理措施，保证装置安全运行的同时，获取最大经济效益，预计延寿一年可为企业带来10％的收益。
[0083]
本发明实施例1中采用一个全新的新度系数计算方法，从设备的实际可靠度角度出发，把设备的使用时间、维修价值等因素融入新度系数计算中，以表征超龄设备的实际新度系数，能够更能直观地反映每类甚至每台设备的新旧程度，并合理分配维修资源，避免出现过修或失修的情况。
[0084]
本发明实施例1中将炼化装置整体作为研究对象，利用各类设备的剩余寿命及其关键程度来表征装置整体的剩余寿命。
[0085]
本发明中实施例1中引入可靠性指数，来表征预测的损伤程度与现状诊断结论之间的差异，并对新度系数进行优化，使之更符合设备实际情况。
[0086]
实施例2
[0087]
基于本发明实施例1提出的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，本发明实施例2还提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统，如图2为本发明实施例2一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统示意图，该系统包括：分类筛选模块、第一计算模块、第二计算模块和表征模块；
[0088]
分类筛选模块用于将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；
[0089]
第一计算模块用于计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；
[0090]
第二计算模块用于对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；
[0091]
表征模块用于利用计算优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。
[0092]
分类筛选模块包括分类子模块和筛选子模块；
[0093]
分类子模块用于将超龄装置的所有设备分为静设备、动设备、仪表设备和电气设备；所述静设备为未通过驱动机带动的非转动设备或者未通过驱动机带动的移动设备；所述动设备包括通过驱动机带动的转动设备；所述仪表设备为显示、控制、传送数值的仪器；电气设备为电力系统中的所使用的设备；
[0094]
筛选子模块用于计算设备新度系数，将各设备新度系数排序得到设备的关键程度。
[0095]
设备新度系数的计算公式为：
[0096]
其中，f代表管理系数；d(t)i代表设备i的故障系数；d代表设备的故障系数，其中其中n1表示一类缺陷，n2表示二类缺陷，n3表示三类缺陷，n4表示四类缺陷；所述t(t)i代表设备i的时间系数；t(t)i＝0.7+0.05
×
(t-1)；
[0097]
将各设备新度系数排序得到设备的关键程度；以及按照预设比例将所述关键程度分级得到关键设备、主要设备和一般设备；关键设备为新度系数排列前10％的设备；主要设备为新度系数排列10％～30％的设备；一般设备为新度系数排列30％之后的设备。
[0098]
第一计算模块执行的过程为：采用标准api rp581，对关键设备和主要设备的各机理理论损伤程度进行计算；所述损伤程度采用腐蚀速率和材质劣化与否来表征；所述腐蚀速率依据标准api rp581计算，材质劣化与否依据标准api rp 579计算。
[0099]
对于减薄损伤机理，采集测厚数据，计算腐蚀速率；对于材质劣化机理，采集金相分析及力学性能测试数据，与材料原始性能进行对比，判断是否发生材质劣化。
[0100]
第二计算模块执行的过程为：对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，并利用可靠性系数与关键设备筛选所依据的新度系数相乘作为优化后的设备新度系数；
[0101]
所述可靠性系数用于表征设备的可靠性
[0102]
可靠性指数包括第一可靠性指数和第二可靠性指数；
[0103]
第一可靠性指数用于表征减薄损伤机理；第一可靠性指数＝min(理论腐蚀速率/实际腐蚀速率,1)；当理论腐蚀速率大于或等于实际腐蚀速率时，说明预测越保守，设备可靠性越好；
[0104]
第二可靠性指数用于表征材质劣化损伤机理，当理论材质劣化或实际材质劣化为“是”时，可靠性系数为0，当理论材质劣化和实际材质劣化均为“否”时，可靠性系数为1；当一台设备同时存在两种类型损伤机理时，则可靠性指数为两者相乘。
[0105]
表征模块执行的过程为：由于每台设备的价值不一样，因此，不能简单地将每台设备的新度系数的平均值作为装置整体的新度系数，因此该重要程度可以用关键系数来表征。设定ki为设备i的关键系数；ki＝设备原值/装置总原值；假设共有n台设备，那么k1+k2+k3+...ki+...kn＝n，通过现状诊断后，获得单台设备的可靠性指数为ri，那么装置整体的新度系数为：
[0106]
其中n(t)为装置整体的新度系数；
[0107]
当装置整体的新度系数小于0.33时，装置达到寿命极限。0.33的来源：考虑装置中的设备平均发生一次一类缺陷，即n1＝1，n2＝n3＝n4＝0，使用时间为30年，管理系数0.8的情况下，获得的新度系数。
[0108]
本发明实施例2提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统，通过对动静电仪设备的寿命评估来准确估算装置整体的剩余寿命，并平衡装置经济效益与潜在风险问题，提出超期服役装置后续的处理措施，保证装置安全运行的同时，获取最大经济效益，预计延寿一年可为企业带来10％的收益。
[0109]
本发明实施例2中采用一个全新的新度系数计算方法，从设备的实际可靠度角度出发，把设备的使用时间、维修价值等因素融入新度系数计算中，以表征超龄设备的实际新度系数，能够更能直观地反映每类甚至每台设备的新旧程度，并合理分配维修资源，避免出现过修或失修的情况。
[0110]
本发明实施例2中将炼化装置整体作为研究对象，利用各类设备的剩余寿命及其关键程度来表征装置整体的剩余寿命。
[0111]
本发明实施例2中引入可靠性指数，来表征预测的损伤程度与现状诊断结论之间的差异，并对新度系数进行优化，使之更符合设备实际情况。
[0112]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
[0113]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：
1.一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；利用所述优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。2.根据权利要求1所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述将超龄装置的所有设备进行分类的过程为：将超龄装置的所有设备分为静设备、动设备、仪表设备和电气设备；所述静设备为未通过驱动机带动的非转动设备或者未通过驱动机带动的移动设备；所述动设备包括通过驱动机带动的转动设备；所述仪表设备为显示、控制、传送数值的仪器；所述电气设备为电力系统中的所使用的设备。3.根据权利要求1所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选的过程包括：计算设备新度系数；所述设备新度系数的计算公式为：其中，所述f代表管理系数；所述d(t)
i
代表设备i的故障系数；d代表设备的故障系数，其中其中n1表示一类缺陷，n2表示二类缺陷，n3表示三类缺陷，n4表示四类缺陷；所述t(t)
i
代表设备i的时间系数；t(t)
i
＝0.7+0.05
×
(t-1)；将各设备新度系数排序得到设备的关键程度；以及按照预设比例将所述关键程度分级得到关键设备、主要设备和一般设备；所述关键设备为新度系数排列前10％的设备；所述主要设备为新度系数排列10％～30％的设备；所述一般设备为新度系数排列30％之后的设备。4.根据权利要求3所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点的过程为：采用标准api rp581，对关键设备和主要设备的各机理理论损伤程度进行计算；所述损伤程度采用腐蚀速率和材质劣化与否来表征；所述腐蚀速率依据标准api rp581计算，材质劣化与否依据标准api rp 579计算；对于减薄损伤机理，采集测厚数据，计算腐蚀速率；对于材质劣化机理，采集金相分析及力学性能测试数据，与材料原始性能进行对比，判断是否发生材质劣化。5.根据权利要求4所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化有的新度系数为：对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，并利用可靠性系数与关键设备筛选所依据的新度系数相乘作为优化后的设备新度系数；所述可靠性系数用于表征设备的可靠性。6.根据权利要求5所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述
可靠性指数包括第一可靠性指数和第二可靠性指数；所述第一可靠性指数用于表征减薄损伤机理；所述第一可靠性指数＝min(理论腐蚀速率/实际腐蚀速率,1)；当理论腐蚀速率大于或等于实际腐蚀速率时，说明预测越保守，设备可靠性越好；所述第二可靠性指数用于表征材质劣化损伤机理，当理论材质劣化或实际材质劣化为“是”时，可靠性系数为0，当理论材质劣化和实际材质劣化均为“否”时，可靠性系数为1；当一台设备同时存在两种类型损伤机理时，则可靠性指数为两者相乘。7.根据权利要求6所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述利用计算优化后的新度系数表征装置整体信度系数的过程为：其中n(t)为装置整体的新度系数；k
i
为设备i的关键系数；k
i
＝设备原值/装置总原值。8.根据权利要求7所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法，其特征在于，所述剩余寿命确定的过程为：当装置整体的新度系数小于0.33时，装置达到寿命极限。9.一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统，其特征在于，包括分类筛选模块、第一计算模块、第二计算模块和表征模块；所述分类筛选模块用于将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；所述第一计算模块用于计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；所述第二计算模块用于对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；所述表征模块用于利用计算优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。10.根据权利要求9所述的一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统，其特征在于，分类筛选模块包括分类子模块和筛选子模块；所述分类子模块用于将超龄装置的所有设备分为静设备、动设备、仪表设备和电气设备；所述静设备为未通过驱动机带动的非转动设备或者未通过驱动机带动的移动设备；所述动设备包括通过驱动机带动的转动设备；所述仪表设备为显示、控制、传送数值的仪器；所述电气设备为电力系统中的所使用的设备；所述筛选子模块用于计算设备新度系数，将各设备新度系数排序得到设备的关键程度。

技术总结
本发明提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测方法和系统，该方法包括将超龄装置的所有设备进行分类；以及将分类后的设备通过设备新度系数进行关键词筛选；计算新度系数排列靠前设备的理论机理损伤程度，并对损伤程度程度高的部位建立检验和测试要点；对比设备实际损伤程度和计算出的理论机理损伤程度，计算优化后的新度系数；利用优化后的新度系数表征装置整体信度系数和剩余寿命。基于该方法，还提出了一种超期服役炼化装置剩余寿命预测系统。本发明通过对动静电仪设备的寿命评估来准确估算装置整体的剩余寿命，并平衡装置经济效益与潜在风险问题，提出超期服役装置后续的处理措施，保证装置安全运行的同时，获取最大经济效益。效益。效益。


技术研发人员：喻灿 王旸 何笑冬 王宏宾 韩立恒 苏志华 夏秋实 刘小辉 胥晓东
受保护的技术使用者：上海安恪企业管理咨询有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/8