JP2009244061A - State-monitoring system and state-monitoring method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a state-monitoring system and a state-monitoring method, capable of efficiently managing a change with time in the deterioration state of an object to be monitored, in a plant. <P>SOLUTION: An operation means 32 calculates a stress variable Y in real time, based on a process variable acquired by a parameter accumulation means 31. The stress variable Y is a factor that determines the state deterioration of the object to be monitored, such as, speed of corrosion. The stress variable Y is calculated, for example, by a model formula, namely, the stress variable Y=a1×X1+a2×X2, ..., +an×Xn (model formula). Here, X1, X2, ..., Xn are the process variables and a1, a2, ..., an are the coefficients given to respective process variables. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を管理する状態監視システムおよび状態監視方法に関する。   The present invention relates to a state monitoring system and a state monitoring method for managing a temporal change in a deterioration state of a monitoring target in a plant.

プラントでは、例えば、配管における配管内面の腐食や熱交換器におけるチューブの腐食、油脱硫装置反応塔や水素系配管における水素脆化(水素アタック)や水素ブリスタ、加熱炉チューブにおけるクリープ脆化など、設備の腐食や劣化が起こる。このため、設備の状態を非破壊検査等により定期的に検査することにより、腐食や劣化の現状を把握するとともに、設備の交換時期などを特定している。
特開2004−251765号公報
In the plant, for example, corrosion of the pipe inner surface in the pipe, corrosion of the tube in the heat exchanger, hydrogen embrittlement (hydrogen attack) in the oil desulfurization reactor reaction tower and hydrogen system pipe, hydrogen blister, creep embrittlement in the heating furnace tube, etc. Corrosion and deterioration of equipment occur. For this reason, by periodically inspecting the state of the equipment by non-destructive inspection or the like, the current state of corrosion or deterioration is grasped, and the time for replacing the equipment is specified.
JP 2004-251765 A

設備の状態を正確に把握するためには、上記のような検査を頻繁に実施する必要があり、作業コストが上昇する。検査後、次の検査までの設備の状態変化を推定することも考えられるが、設備の腐食や劣化の進行状況をオンラインで直接計測することは困難である。また、非破壊検査等による検査結果と、設備の腐食や劣化に関係するデータとを統合的に取り扱うことができるシステムが開発されておらず、設備の現状や寿命予測を効率的に行うことができないという問題がある。   In order to accurately grasp the state of the equipment, it is necessary to frequently perform the inspection as described above, which increases the work cost. Although it is conceivable to estimate the state change of the equipment after the inspection until the next inspection, it is difficult to directly measure the progress of the corrosion and deterioration of the equipment online. In addition, no system has been developed that can handle the results of nondestructive inspections and data related to equipment corrosion and deterioration in an integrated manner. There is a problem that you can not.

本発明の目的は、プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を効率的に管理できる状態監視システムおよび状態監視方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a state monitoring system and a state monitoring method capable of efficiently managing a temporal change in a deterioration state of a monitoring target in a plant.

本発明の状態監視システムは、プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を管理する状態監視システムにおいて、前記劣化状態の変化量に関係するパラメータを収集し、当該パラメータの履歴を時刻と対応付けて蓄積するパラメータ蓄積手段と、前記パラメータ蓄積手段に蓄積された前記各パラメータの値を前記経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて、前記監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出する演算手段と、を備えることを特徴とする。
この状態監視システムによれば、各パラメータの値を経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて、監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出するので、監視対象物の劣化状態の経時的変化を効率的に管理できる。
The state monitoring system according to the present invention is a state monitoring system that manages changes over time in the deterioration state of a monitoring target in a plant, collects parameters related to the amount of change in the deterioration state, and corresponds the history of the parameters to the time. Parameter storage means for accumulating, and deterioration of the state of the monitored object per time based on a model formula for converting the value of each parameter accumulated in the parameter storage means into the change amount of the change over time And an arithmetic means for calculating the quantity.
According to this state monitoring system, since the amount of deterioration per time of the state of the monitored object is calculated based on the model formula that converts the value of each parameter into the amount of change over time, the deterioration state of the monitored object Can be managed efficiently over time.

前記演算手段は、算出された前記時間当たりの劣化量を積算することで前記監視対象物の劣化状態または前記監視対象物の寿命を算出してもよい。   The calculation means may calculate the deterioration state of the monitoring object or the life of the monitoring object by integrating the calculated deterioration amount per time.

前記監視対象物の状態を示す情報を取得する状態取得手段と、前記状態取得手段により取得された前記情報に合致するように前記モデル式を作成、修正するモデル式作成手段と、を備えてもよい。   A state acquisition unit that acquires information indicating the state of the monitoring target; and a model expression generation unit that generates and corrects the model expression so as to match the information acquired by the state acquisition unit. Good.

前記監視対象物の状態を取得する状態取得手段を備え、前記演算手段は、前記計測結果取得手段により取得された前記情報が示す状態を始点として前記監視対象物の状態または前記監視対象物の寿命を算出してもよい。   State acquisition means for acquiring the state of the monitoring object is provided, and the calculation means starts from the state indicated by the information acquired by the measurement result acquisition means, or the life of the monitoring object or the life of the monitoring object May be calculated.

前記パラメータは、プロセス変数、品質試験値、通油原料の情報であってもよい。   The parameter may be information on a process variable, a quality test value, and an oil feed material.

本発明の状態監視方法は、プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を管理する状態監視方法において、前記劣化状態の変化量に関係するパラメータを収集し、当該パラメータの履歴を時刻と対応付けて蓄積するステップと、前記蓄積するステップにより蓄積された前記各パラメータの値を前記経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて前記監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
この状態監視方法によれば、各パラメータの値を経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて、監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出するので、監視対象物の劣化状態の経時的変化を効率的に管理できる。
The state monitoring method of the present invention is a state monitoring method for managing a change over time of a deterioration state of an object to be monitored in a plant, collecting parameters related to the amount of change in the deterioration state, and corresponding the history of the parameter to the time. And calculating a deterioration amount per time of the state of the monitoring object based on a model formula that converts the value of each parameter accumulated in the accumulating step into a change amount of the change over time And a step of performing.
According to this state monitoring method, since the amount of deterioration per time of the state of the monitored object is calculated based on the model formula that converts the value of each parameter into the amount of change over time, the deterioration state of the monitored object Can be managed efficiently over time.

本発明の状態監視システムによれば、各パラメータの値を経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて、監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出するので、監視対象物の劣化状態の経時的変化を効率的に管理できる。   According to the state monitoring system of the present invention, since the amount of deterioration per time of the state of the monitoring target is calculated based on the model formula that converts the value of each parameter into the amount of change over time, It is possible to efficiently manage the change over time in the deterioration state.

本発明の状態監視方法によれば、各パラメータの値を経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて、監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出するので、監視対象物の劣化状態の経時的変化を効率的に管理できる。   According to the state monitoring method of the present invention, since the amount of deterioration of the state of the monitored object per time is calculated based on the model formula that converts the value of each parameter into the change amount of the change over time, It is possible to efficiently manage the change over time in the deterioration state.

以下、図1〜図3を参照して、本発明による状態監視システムの一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a state monitoring system according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a)は、本実施形態の状態監視システムが使用されるプラントの構成を示すブロック図、図1(b)は、演算手段およびモデル式作成手段の機能を示す機能ブロック図である。   FIG. 1A is a block diagram illustrating a configuration of a plant in which the state monitoring system of the present embodiment is used, and FIG. 1B is a functional block diagram illustrating functions of a calculation unit and a model formula creation unit.

図1(a)に示すように、プラントは、プラント各部に分散配置されたフィールド制御装置1,1,・・・と、フィールド制御装置1,1,・・・を介してプラントのフィールド機器群を統合的に操作、監視する監視ステーション2と、を備える。フィールド制御装置1,1,・・・および監視ステーション2は、通信回線5により互いに接続されている。   As shown in FIG. 1 (a), the plant includes field control devices 1, 1,... Distributed in each part of the plant and field device groups of the plant via the field control devices 1, 1,. And a monitoring station 2 for operating and monitoring the above in an integrated manner. The field control devices 1, 1,... And the monitoring station 2 are connected to each other by a communication line 5.

図1(a)に示すように、本実施形態の状態監視システム3は、通信回線5を介してフィールド制御装置1,1,・・・および監視ステーション2と接続され、通信回線5を介して得られるプロセス変数等を用いて、監視対象物の劣化状態や寿命を算出する。図1に示すように、状態監視システム3には、さらにプラントの運転情報を収集する運転情報システム6、および製品等の品質を計測して計測結果を蓄積する品質情報システム7が接続されている。   As shown in FIG. 1 (a), the state monitoring system 3 of the present embodiment is connected to the field control devices 1, 1,... And the monitoring station 2 via the communication line 5, and via the communication line 5. Using the obtained process variables and the like, the deterioration state and life of the monitoring target are calculated. As shown in FIG. 1, an operation information system 6 that collects plant operation information and a quality information system 7 that measures quality of products and accumulates measurement results are connected to the state monitoring system 3. .

本実施形態の状態監視システム3は、プロセス変数を取得、蓄積するパラメータ蓄積手段31と、パラメータ蓄積手段31に蓄積されたプロセス変数を用いて監視対象物の劣化状態や寿命を算出する演算手段32と、監視対象物の状態の計測結果を取得する状態取得手段33と、状態取得手段33により取得された監視対象物の状態の計測結果に合致するようにモデル式を作成、修正するモデル式作成手段34と、を構成する。   The state monitoring system 3 according to this embodiment includes a parameter storage unit 31 that acquires and stores process variables, and a calculation unit 32 that calculates a deterioration state and a life of a monitoring target using the process variables stored in the parameter storage unit 31. A state acquisition unit 33 for acquiring the measurement result of the state of the monitoring object, and a model expression generation for creating and correcting the model expression so as to match the measurement result of the state of the monitoring object acquired by the state acquisition unit 33 Means 34.

パラメータ蓄積手段31は、監視対象物の劣化状態や寿命を算出するのに必要なパラメータを、フィールド制御装置1,1,・・・、運転情報システム6、品質情報システム7から取得する。   The parameter accumulating unit 31 acquires parameters necessary for calculating the deterioration state and life of the monitoring target from the field control devices 1, 1,..., The operation information system 6, and the quality information system 7.

状態監視システム3による監視対象物や監視対象となる状態は限定されないが、例えば石油精製装置においては、常圧上流装置メインタワーのオーバヘッド系配管における配管内面の腐食や熱交換器におけるチューブの腐食、油脱硫装置反応塔や水素系配管における水素脆化(水素アタック)や水素ブリスタの状況、加熱炉チューブにおけるクリープ脆化などがある。   For example, in the oil refining equipment, the corrosion of the pipe inner surface of the overhead system piping of the main tower of the atmospheric pressure or the corrosion of the tube in the heat exchanger, There are hydrogen embrittlement (hydrogen attack) and hydrogen blisters in oil desulfurization reactor reaction towers and hydrogen piping, and creep embrittlement in heating furnace tubes.

図2は、パラメータ蓄積手段31に蓄積されるプロセス変数および状態取得手段33により取得された監視対象物の状態の概念を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the concept of the process variables accumulated in the parameter accumulation unit 31 and the state of the monitored object acquired by the state acquisition unit 33.

パラメータ蓄積手段31は、通信回線5を介してフィールド制御装置1,1,・・・からプロセス変数を、運転情報システム6および品質情報システム7等からパラメータ情報を、それぞれをパラメータとして取得し、蓄積する。プロセス変数は、監視対象物の状態を劣化させる環境因子となるパラメータである。例えば、配管内面の腐食や熱交換器におけるチューブの腐食においては内部流体の塩分濃度、露点、pH値などが、水素脆化(水素アタック)においてはネルソンカーブとの関係等から内部流体の水素分圧、圧力、温度などが、水素ブリスタにおいては内部流体の水素分圧、圧力、温度などが、クリープ脆化においてはラルソンミラー法の適用との関係等から内部流体の温度、圧力が、それぞれプロセス変数として取り込まれる。パラメータ情報は、運転情報システム6から得られるプラントの運転情報、および品質情報システム7から得られる品質の計測結果等を含んでいる。   The parameter storage means 31 acquires process variables from the field control devices 1, 1,... Via the communication line 5, parameter information from the operation information system 6 and the quality information system 7 as parameters, and stores them. To do. The process variable is a parameter serving as an environmental factor that degrades the state of the monitoring target. For example, the internal fluid's salinity, dew point, pH value, etc. in pipe internal corrosion or heat exchanger tube corrosion, and hydrogen embrittlement (hydrogen attack) in relation to the Nelson curve, etc. The pressure, pressure, temperature, etc. are the hydrogen partial pressure, pressure, temperature, etc. of the internal fluid in the hydrogen blister, and the temperature, pressure, etc. of the internal fluid in creep embrittlement are related to the application of the Larson Miller method. Captured as a variable. The parameter information includes plant operation information obtained from the operation information system 6, quality measurement results obtained from the quality information system 7, and the like.

図2において、ドット51、ドット52およびドット53が、それぞれプロセス変数X1、プロセス変数X2およびプロセス変数X3の値を、ドット52およびドット53が、それぞれパラメータ情報Xn−1およびパラメータ情報Xnを、それぞれ示しており、これらのパラメータ(プロセス変数およびパラメータ情報)は、時刻と対応付けられて蓄積される。パラメータ蓄積手段31に蓄積されるパラメータは、例えば、フィールド制御装置1,1,・・・等から周期的に取得されるプロセス変数自体でもよいし、あるいは、一定期間内に収集されたプロセス変数あるいはパラメータ情報の平均値等により代表させた値でもよい。なお、図2では、パラメータの変化を折れ線グラフにより近似している。   In FIG. 2, dot 51, dot 52, and dot 53 represent the values of process variable X1, process variable X2, and process variable X3, respectively, and dot 52 and dot 53 represent parameter information Xn-1 and parameter information Xn, respectively. These parameters (process variable and parameter information) are stored in association with time. The parameter stored in the parameter storage unit 31 may be, for example, a process variable itself periodically acquired from the field control device 1, 1,..., Or a process variable collected within a certain period or A value represented by an average value of parameter information or the like may be used. In FIG. 2, the parameter change is approximated by a line graph.

一方、状態取得手段33には、監視対象物の腐食や劣化の程度を示すものとして、定期、不定期の検査での計測結果や、プラント運転中における超音波や放射線等を用いた非破壊検査による計測結果が、プロセス変数と共通する時刻と対応付けられて与えられる。   On the other hand, the state acquisition means 33 indicates the degree of corrosion or deterioration of the monitored object, and the measurement results of regular and irregular inspections, nondestructive inspection using ultrasonic waves, radiation, etc. during plant operation. The measurement result is given in association with the time common to the process variable.

これらの計測結果は、例えば、配管の厚み等、監視対象物の腐食や劣化の程度を示すものであるが、通常、オンラインで計測できず、頻繁に取得することが困難である。したがって、図2に示す例では、パラメータ蓄積手段31により、プロセス変数X1〜X3が比較的短周期で取得、蓄積されるのに対し、監視対象物の状態の計測結果は、状態取得手段33によって、より長周期で取得、更新される。   These measurement results indicate, for example, the degree of corrosion and deterioration of the monitored object such as the thickness of the pipe, but usually cannot be measured online and are difficult to obtain frequently. Therefore, in the example shown in FIG. 2, while the process variables X1 to X3 are acquired and stored in a relatively short cycle by the parameter storage unit 31, the measurement result of the state of the monitored object is acquired by the state acquisition unit 33. , Acquired and updated in a longer cycle.

図2において、ドット61が計測結果を示しており、ドット61を結ぶ点線62は、実際の計測値の変化を示している。点線62により、監視対象物の状態が良好な状態からより悪化した状態へと推移し、寿命ライン64まで状態が低下する様子が示される。しかし、状態取得手段33により実際に取得できるのは、ドット61として示される時間的に離散した計測結果のみである。   In FIG. 2, a dot 61 indicates the measurement result, and a dotted line 62 connecting the dots 61 indicates a change in the actual measurement value. A dotted line 62 indicates that the state of the monitored object changes from a good state to a more deteriorated state, and the state decreases to the life line 64. However, what can be actually acquired by the state acquisition means 33 is only the temporally discrete measurement results shown as dots 61.

図3は、演算手段32およびモデル式作成手段34の演算内容を概念的に示す図である。   FIG. 3 is a diagram conceptually showing the calculation contents of the calculation means 32 and the model formula creation means 34.

演算手段32のストレス変数算出機能32a(図1(b))は、パラメータ蓄積手段31により取得されるプロセス変数に基づいてストレス変数Yをリアルタイムに算出する。ストレス変数Yは、監視対象物の状態劣化、例えば腐食等の速度を決める因子である。   The stress variable calculation function 32 a (FIG. 1B) of the calculation means 32 calculates the stress variable Y in real time based on the process variable acquired by the parameter storage means 31. The stress variable Y is a factor that determines the speed of state deterioration of the monitoring target, for example, corrosion.

ストレス変数Yは、例えば、モデル式作成手段34のストレス変数モデル式作成機能34a(図1(b))により作成、修正された次のストレス変数モデル式により算出される。   The stress variable Y is calculated by, for example, the next stress variable model formula created and corrected by the stress variable model formula creation function 34a (FIG. 1B) of the model formula creation means 34.

ストレス変数Y=a1×X1+a2×X2+・・・+an×Xn
…(ストレス変数モデル式)
Stress variable Y = a1 × X1 + a2 × X2 +... + An × Xn
... (Stress variable model formula)

ここで、X1,X2,・・・Xnはパラメータであり、a1,a2,・・・anは各パラメータに与えられる係数である。ストレス変数モデル式は、パラメータとストレス変数Yとの相関を示しており、係数a1,a2,・・・anは、例えば、パラメータ蓄積手段31に蓄積された過去のパラメータ群と、過去に取得された監視対象物の状態の計測結果とを対比することにより算出される。図3において、ドット71は、演算手段32により算出されるストレス変数Yの値を示している。ストレス変数Yもまた、プロセス変数と共通する時刻と対応付けられて保存される。   Here, X1, X2, ... Xn are parameters, and a1, a2, ... an are coefficients given to the respective parameters. The stress variable model formula shows the correlation between the parameter and the stress variable Y, and the coefficients a1, a2,... An are acquired in the past, for example, the past parameter group stored in the parameter storage means 31 and the past. It is calculated by comparing with the measurement result of the state of the monitored object. In FIG. 3, a dot 71 indicates the value of the stress variable Y calculated by the calculation means 32. The stress variable Y is also stored in association with the time common to the process variable.

次に、監視対象物の状態の劣化度Δdは、演算手段32の劣化度算出機能32b(図1(b))により、モデル式作成手段34の劣化度モデル式作成機能34b(図1(b))により作成、修正された下記の式(1)に従って求められる。劣化度算出機能32bは、パラメータ蓄積手段31により新たなストレス変数が得られるたびに、式(1)の演算を繰り返すことで、劣化度Δdをリアルタイムに算出する。   Next, the deterioration degree Δd of the state of the monitoring object is determined by the deterioration degree calculation function 32b (FIG. 1 (b)) of the calculation means 32 and the deterioration degree model expression creation function 34b (FIG. 1 (b) of the model expression creation means 34. )) Is obtained and corrected according to the following formula (1). The deterioration degree calculation function 32b calculates the deterioration degree Δd in real time by repeating the calculation of Expression (1) every time a new stress variable is obtained by the parameter storage unit 31.

Figure 2009244061
Figure 2009244061

係数α1およびα2は、劣化度モデル式作成機能34b(図1(b))により、過去に取得された監視対象物の状態の計測結果に基づきチューニングされる。式(1)に示すように、劣化度算出機能32bはストレス変数を時間積分し、劣化度の推定値をリアルタイムに算出する。図3において、曲線63aは、演算手段32により算出される劣化度を示している。この場合、劣化度の初期値がドット61aの計測値と合致するように、係数群がチューニングされる。   The coefficients α1 and α2 are tuned based on the measurement result of the state of the monitoring object acquired in the past by the deterioration model expression creation function 34b (FIG. 1B). As shown in Expression (1), the deterioration degree calculation function 32b integrates the stress variable over time and calculates an estimated value of the deterioration degree in real time. In FIG. 3, a curve 63 a indicates the degree of deterioration calculated by the calculation means 32. In this case, the coefficient group is tuned so that the initial value of the degree of deterioration matches the measured value of the dot 61a.

モデル作成手段34のストレス変数モデル式作成機能34aおよび劣化度モデル式作成機能34bは、状態取得手段33により監視対象物の状態が取得される度に、劣化度の推定値が実際の状態をより正確に示すように、係数a1,a2,・・・anを含む係数群をチューニングする。例えば、図3においては、ドット61bに示す計測値が得られることで、劣化度の推定値を示す曲線63aとドット61bが乖離しており、推定誤差の存在が示されている。この場合、ストレス変数モデル式作成機能34aおよび劣化度モデル式作成機能34bは、ドット61bに示す計測値が得られた段階で係数群をチューニングし直し、ストレス変数モデル式および式(1)に新たな計測値を反映させる修正を施す。これにより、劣化度の新たな初期値がドット61bに示す計測値とされるとともに、ストレス変数モデル式および式(1)が修正される。   The stress variable model formula creation function 34a and the degradation level model formula creation function 34b of the model creation means 34 each indicate that the estimated value of the degradation degree indicates the actual state each time the state acquisition means 33 obtains the state of the monitored object. As shown accurately, the coefficient group including the coefficients a1, a2,. For example, in FIG. 3, the measurement value indicated by the dot 61b is obtained, so that the curve 63a indicating the estimated value of the degree of degradation and the dot 61b are deviated, indicating the presence of an estimation error. In this case, the stress variable model formula creation function 34a and the deterioration level model formula creation function 34b retune the coefficient group at the stage when the measured value indicated by the dot 61b is obtained, and newly add the stress variable model formula and formula (1). Make corrections to reflect the measured values. As a result, the new initial value of the deterioration level is set to the measured value indicated by the dot 61b, and the stress variable model formula and the formula (1) are corrected.

図3では、このようなチューニングの後、式(1)に基づき算出される推定値を曲線63bとして示している。ドット61cなど、新たな計測値を得るたびに、モデル式作成手段34は係数群のチューニングを繰り返し、より正確な推定値(曲線63cなど)を算出できるようになる。図3の場合において、仮に、係数群のチューニングを実行しなかった場合には、曲線63aに示すように実際よりも早期に監視対象物の寿命が尽きると予測されるのに対し、計測値による補正を行うことで、最終的な寿命予測の確度を高めることが可能となる。   In FIG. 3, after such tuning, the estimated value calculated based on the equation (1) is shown as a curve 63b. Each time a new measurement value such as the dot 61c is obtained, the model formula creation means 34 can repeat the tuning of the coefficient group and calculate a more accurate estimated value (curve 63c or the like). In the case of FIG. 3, if the coefficient group is not tuned, it is predicted that the life of the monitoring object will be exhausted earlier than the actual time as shown by the curve 63 a, whereas it depends on the measured value. By performing the correction, it is possible to improve the accuracy of the final life prediction.

以上のように、本実施形態の状態監視システムによれば、監視対象物の状態についての計測値と、プロセス変数とを互いに時間軸を合わせたデータ群として取り扱うため、これらのデータ群を、監視対象物の状態に関する解析データとして有効に利用することができる。また、モデル式を用いて監視対象物の状態を推定するため、非破壊検査等による計測結果が得られない期間についても、状態予測により腐食や減肉量等を監視できるとともに、設備の交換時期(設備の残寿命)などを常に把握できる。さらに、計測結果に基づいて上記モデル式を修正しているので、監視対象物の状態について正確な予測が可能となる。常時、予測結果を表示できるようにすれば、現時点での腐食等の劣化量を常に把握できるため、長期連続運転において、安全性を確認しながら安心してオペレーションが行える。   As described above, according to the state monitoring system of the present embodiment, the measurement value about the state of the monitoring target and the process variable are handled as a data group in which the time axes are aligned with each other. It can be effectively used as analysis data relating to the state of the object. In addition, since the state of the monitored object is estimated using a model formula, corrosion and thinning can be monitored by state prediction even during periods when measurement results by nondestructive inspection etc. cannot be obtained, and the time for equipment replacement (Remaining life of equipment) can always be grasped. Furthermore, since the model formula is corrected based on the measurement result, the state of the monitoring object can be accurately predicted. If the prediction result can be displayed at all times, the amount of deterioration such as corrosion at the present time can be always grasped, so that operation can be performed with confidence while confirming safety in long-term continuous operation.

また、ストレス変数の利用法は、監視対象物の状態予測や寿命予測に限定されない。例えば、上記のようにストレス変数のリアルタイムトレンドが得られるため、ストレス変数を抑制するようなリアルタイムでのプロセス制御を行うこともできる。例えば、薬注量によるpHの調整や、温度・水素分圧の上限管理などにより、ストレス変数を一定以下に抑えて劣化速度を抑制することもできる。また、より積極的に、ストレス変数を最小とするようにプロセス制御することもできる。   Moreover, the usage method of a stress variable is not limited to the state prediction and lifetime prediction of a monitoring target object. For example, since a real-time trend of a stress variable can be obtained as described above, real-time process control that suppresses the stress variable can be performed. For example, the deterioration rate can be suppressed by suppressing the stress variable to a certain level or less by adjusting the pH based on the chemical injection amount, or managing the upper limit of the temperature / hydrogen partial pressure. In addition, the process can be controlled more actively so as to minimize the stress variable.

本発明の状態監視システムにおいて、「監視対象物の状態の時間当たりの劣化量」は、任意のものを用いることができる。例えば、腐食の結果生じる受水槽のFe、Cuの溶出量(推定量)を「監視対象物の状態の時間当たりの劣化量」として取り扱ってもよい。この場合、例えば石油プラントであれば、関連するプロセス変数ないし運転変数である、CRC(コーク)、通油量、低サルファ重油通油比率、防食剤、反応塔温度等を「パラメータ」として用いることができる。   In the state monitoring system of the present invention, any “amount of deterioration of the state of the monitored object per time” can be used. For example, the elution amount (estimated amount) of Fe and Cu in the water receiving tank resulting from the corrosion may be handled as “the amount of deterioration of the state of the monitored object per time”. In this case, for example, in the case of an oil plant, CRC (coke), oil flow rate, low sulfa heavy oil flow rate, anticorrosive agent, reaction tower temperature, etc., which are related process variables or operation variables, are used as “parameters”. Can do.

本発明の状態監視システムにおいて、状態取得手段が取得する「監視対象物の状態を示す情報」は、「パラメータ」に比較して、より正確に監視対象物の状態を把握できることが期待される情報であれば足り、直接的に監視対象物の状態を把握できる情報である必要はない。   In the state monitoring system of the present invention, the “information indicating the state of the monitored object” acquired by the state acquisition unit is expected to be able to grasp the state of the monitored object more accurately than the “parameter”. If it is, it is not necessary to be information that can directly grasp the state of the monitoring object.

本発明の状態監視システムにおいて、「パラメータ」として任意のパラメータを用いることができる。パラメータは、腐食や劣化の因子を構成するものに限られない。例えば、監視対象物である配管等からの溶出成分(例えば、Fe,Cu等)の量ないし濃度を「パラメータ」として用いることもできる。なお、上記成分の濃度は、腐食や劣化の状態(腐食や劣化の速度)に基づいて変化するため、これを本発明における「監視対象物の状態を示す情報」として用いることもできる。また、プラントに対する操作(例えば、所定の操作の有無、バルブの開度、薬注量など)を「パラメータ」として用いることもできる。監視対象物の状態と強い相関のある「パラメータ」を極力取り込むことにより、状態の予測精度を高めることができる。いずれの場合も、「監視対象物の状態を示す情報」および「パラメータ」は、同一の時間軸を与えられたデータとして取り扱われる。   In the state monitoring system of the present invention, any parameter can be used as the “parameter”. The parameters are not limited to those constituting factors of corrosion and deterioration. For example, the amount or concentration of an elution component (for example, Fe, Cu, etc.) from a pipe or the like that is a monitoring target can be used as the “parameter”. In addition, since the density | concentration of the said component changes based on the state of corrosion and deterioration (corrosion and deterioration speed), this can also be used as "information which shows the state of the monitoring target object" in this invention. In addition, an operation on the plant (for example, presence or absence of a predetermined operation, valve opening, chemical injection amount, etc.) can be used as a “parameter”. By taking in “parameters” that have a strong correlation with the state of the monitored object as much as possible, the state prediction accuracy can be improved. In either case, “information indicating the state of the monitoring object” and “parameter” are handled as data given the same time axis.

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を管理する状態監視システムおよび状態監視方法に対し、広く適用することができる。   The scope of application of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be widely applied to a state monitoring system and a state monitoring method for managing a change with time of a deterioration state of a monitoring target in a plant.

一実施形態の状態監視システムが使用されるプラントの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the plant in which the state monitoring system of one Embodiment is used. パラメータ蓄積手段に蓄積されるプロセス変数および状態取得手段により取得された監視対象物の状態の概念を示す図。The figure which shows the concept of the state of the monitoring object acquired by the process variable and state acquisition means which are accumulate | stored in a parameter storage means. 演算手段およびモデル式作成手段の機能を概念的に示す図。The figure which shows notionally the function of a calculating means and a model formula creation means.

符号の説明Explanation of symbols

3 状態監視システム
31 パラメータ蓄積手段
32 演算手段
33 状態取得手段
34 モデル式作成手段
3 State Monitoring System 31 Parameter Accumulating Means 32 Computing Means 33 State Obtaining Means 34 Model Formula Creating Means

Claims (6)

プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を管理する状態監視システムにおいて、
前記劣化状態の変化量に関係するパラメータを収集し、当該パラメータの履歴を時刻と対応付けて蓄積するパラメータ蓄積手段と、
前記パラメータ蓄積手段に蓄積された前記各パラメータの値を前記経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて、前記監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする状態監視システム。
In the state monitoring system that manages the change over time of the deterioration state of the monitoring target in the plant,
Parameter storage means for collecting parameters related to the amount of change in the deterioration state and storing history of the parameters in association with time;
Based on a model formula for converting the value of each parameter stored in the parameter storage unit into a change amount of the change over time, a calculation unit that calculates a deterioration amount per time of the state of the monitoring object;
A state monitoring system comprising:
前記演算手段は、算出された前記時間当たりの劣化量を積算することで前記監視対象物の劣化状態または前記監視対象物の寿命を算出すること特徴とする請求項1に記載の状態監視システム。 2. The state monitoring system according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a deterioration state of the monitoring object or a lifetime of the monitoring object by integrating the calculated deterioration amount per time. 前記監視対象物の状態を示す情報を取得する状態取得手段と、
前記状態取得手段により取得された前記情報に合致するように前記モデル式を作成、修正するモデル式作成手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の状態監視システム。
State acquisition means for acquiring information indicating the state of the monitoring object;
A model formula creating means for creating and correcting the model formula so as to match the information acquired by the state acquiring means;
The state monitoring system according to claim 1, further comprising:
前記監視対象物の状態を示す情報を取得する状態取得手段を備え、
前記演算手段は、前記計測結果取得手段により取得された前記情報が示す状態を始点として前記監視対象物の状態または前記監視対象物の寿命を算出することを特徴とする請求項2に記載の状態監視システム。
Comprising state acquisition means for acquiring information indicating the state of the monitoring object;
3. The state according to claim 2, wherein the calculation unit calculates the state of the monitoring object or the life of the monitoring object from the state indicated by the information acquired by the measurement result acquisition unit. Monitoring system.
前記パラメータは、プロセス変数であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の状態監視システム。 The state monitoring system according to claim 1, wherein the parameter is a process variable. プラントにおける監視対象物の劣化状態の経時的変化を管理する状態監視方法において、
前記劣化状態の変化量に関係するパラメータを収集し、当該パラメータの履歴を時刻と対応付けて蓄積するステップと、
前記蓄積するステップにより蓄積された前記各パラメータの値を前記経時的変化の変化量に変換するモデル式に基づいて前記監視対象物の状態の時間当たりの劣化量を算出するステップと、
を備えることを特徴とする状態監視方法。
In the state monitoring method for managing the change over time of the deterioration state of the monitored object in the plant,
Collecting parameters related to the amount of change in the deterioration state, and storing a history of the parameters in association with time;
Calculating a deterioration amount per time of the state of the monitoring object based on a model formula for converting the value of each parameter accumulated in the accumulating step into a change amount of the temporal change;
A state monitoring method comprising:
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