一种设备管理系统和方法与流程

本公开涉及但不限于设备管理维护领域，特别是涉及到一种设备管理系统和方法，应用于油田设备。

背景技术：

油田地面静设备主要包含常压储罐、产出水储罐、三相分离器、脱水器、脱盐器、原油稳定塔、压力容器、埋地集输管道等。对于油田来说，无论其大小，都不可避免的对这些静设备有广泛地应用。这些静设备在使用过程中，由于内部通常流有腐蚀性介质，外部受到大气、土壤、水汽以及温度等影响，都会对设备的寿命和安全运行产生很大的影响。

据统计表明，80％的风险损失往往是由20％的重要设备失效带来的。传统检验方式是被动的、固定检验周期的，虽能保证设备安全，但也存在一些不足：通过检验或检修发现绝大部分设备是完好的，存在过度检验检修的现象，造成检验检修资源浪费；而对少量安全隐患大、风险高的设备，却不能针对其失效机理选用有效的检验方法重点检验，存在无效检验检修现象，从而难以有效控制其风险。因此，过度检验检修和无效检验检修，不但浪费了有限的检验检修资金，增加了停产损失，而且效果不理想。

技术实现要素：

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开实施例提供了一种设备管理系统和方法，能够提高设备管理维护的智能化水平，提升管理有效性，减小设备安全风险。

本公开实施例提供一种设备管理系统，包括，

腐蚀监测模块，设置为采集设备的腐蚀状态参数，并生成设备腐蚀诊断结果；

风险评估模块，设置为根据所述设备腐蚀诊断结果确定设备风险等级和所述设备风险等级对应的设备检修策略；

检修管理模块，设置为根据所述设备检修策略生成并下发设备检修工单；

其中，所述设备为油田的地面静设备。

一些示例性实施例中，所述腐蚀监测模块生成设备腐蚀诊断结果，包括：

根据所述设备的基础配置数据、采集到的腐蚀状态参数和相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果。

一些示例性实施例中，所述腐蚀监测模块，设置为：

根据所述设备的基础配置数据中的材质腐蚀性数据、腐蚀机理数据、防腐工艺数据和采集到的腐蚀状态参数、相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果；

其中，所述设备腐蚀诊断结果包括：设备腐蚀速度、设备腐蚀发展趋势、设备剩余寿命和设备防腐蚀策略。

一些示例性实施例中，所述相关设备的腐蚀案例数据包括：已失效或已检修设备的历史数据；所述历史数据包括：历史基础配置数据、腐蚀状态参数历史采集记录和设备检修历史记录。

一些示例性实施例中，所述风险评估模块设置为：

根据设备的基础配置数据和所述设备腐蚀诊断结果，进行基于风险的检测(rbi)风险评估，确定设备风险等级和所确定的设备风险等级对应的设备检修策略。

一些示例性实施例中，所述系统还包括：数据湖，设置为存储所述设备的基础配置数据、所述腐蚀状态参数、所述腐蚀诊断结果、所述设备风险等级、对应的所述设备检修策略和所述设备检修工单。

本公开实施例还提供一种设备管理方法，，包括，

采集设备的腐蚀状态参数，并生成设备腐蚀诊断结果；

根据所述设备腐蚀诊断结果确定设备风险等级和所述设备风险等级对应的设备检修策略；

根据所述设备检修策略生成并下发设备检修工单；

其中，所述设备为油田的地面静设备。

一些示例性实施例中，所述生成设备腐蚀诊断结果，包括：

根据所述设备的基础配置数据、采集到的腐蚀状态参数和相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

图1为本公开实施例中一种设备管理系统的结构图；

图2为本公开实施例中另一种设备管理系统的结构图；

图3为本公开实施例中一种设备管理方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

因此，基于目前油田静设备管理现有问题，提出一种设备管理系统。可以用于对油田地面静设备进行管理维护。该系统是以自动化技术、通信技术为基础，结合先进信息技术，面向油田地面静设备运营管理需求，形成适合油田企业地面静设备的智能化维护系统。开发该设备维护系统，对油田地面静设备实行专业化技术管理，解决生产实际问题，对油田安全高效生产具有重大的意义。

实施例一

本公开实施例提供一种设备管理系统10，其系统结构，如图1所示，包括：

腐蚀监测模块101，设置为采集设备的腐蚀状态参数，并生成设备腐蚀诊断结果；

风险评估模块102，设置为根据所述设备腐蚀诊断结果确定设备风险等级和所述设备风险等级对应的设备检修策略；

检修管理模块103，设置为根据所述设备检修策略生成并下发设备检修工单；

数据湖104，设置为存储所述设备的基础配置数据、所述腐蚀状态参数、所述腐蚀诊断结果、所述设备风险等级、对应的所述设备检修策略和所述设备检修工单等。即，所述数据湖104用于保存所述设备管理系统输入、采集和生成的全部数据，

一些示例性实施例中，所述设备管理系统中的各个模块可以各自采用单独的服务器，也可以一个或多个模块共用一个服务器；不限于具体的服务器的硬件形式。

一些示例性实施例中，所述设备管理系统还包括资产管理模块105；所述资产管理模块105，设置为收集或导入油田企业的地面静设备的设备数据，并保存到数据湖104中，设备数据包括：设备的基础配置数据。其中，所述设备的基础配置数据包括：材质腐蚀性数据、腐蚀机理数据、防腐工艺数据。其中，资产管理模块105可以通过管理员输入、文件导入或对外接口等多种方式实现对设备数据的收集。

一些示例性实施例中，材质腐蚀性数据至少包括以下数据之一：材质成分以及比例、腐蚀速率、工作温度压力等。腐蚀机理数据至少包括以下数据之一：发生腐蚀的类型，例如：如硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀等，表示对设备产生腐蚀的因素。防腐工艺数据至少包括以下数据之一：防腐措施、防腐材料等。

一些示例性实施例中，设备的基础配置数据还包括至少包括以下数据之一：设备台账、设备图纸、技术资料、工艺资料、检验资料、维护资料、操作资料、管理资料、财务数据资料；

一些示例性实施例中，设备数据还包括：设备运行状态数据；所述设备的运行状态数据至少包括以下之一：运行参数、运行状态。

一些示例性实施例中，腐蚀监测模块101设置为利用信息采集设备或传感器采集设备的腐蚀状态参数。一些示例性实施例中，所述腐蚀状态参数包括：实际腐蚀速度。

一些示例性实施例中，利用腐蚀探针采集设备的腐蚀速率；个别设备会用到超声测厚等方式，测量设备某部分或某部件的厚度，进而可以得到设备的实际腐蚀速率。例如，在管道中安装腐蚀探针，测量管道的腐蚀速率；对原油储罐进行超声波测厚，测量原油储罐的壁厚，进行实际腐蚀速率的计算。

腐蚀监测技术常用的有挂片失重法、电阻探针法、电感探针法、线性激化电阻法等。不同的监测技术有不同原理，如电阻探针是根据腐蚀造成电阻探针的电阻变化测量腐蚀速率；电感探针法是依据感抗的变化测定敏感元件厚度的减少来确定腐蚀速率的。本领域技术人员可以根据相关技术方案实施。具体的腐蚀监测方案不是本申请限定和保护的范围。

一些示例性实施例中，腐蚀监测模块101设置为根据设备的基础配置数据和采集到的设备的腐蚀状态参数生成设备腐蚀诊断结果，并将采集到的腐蚀状态参数和生成的设备腐蚀诊断结果保存到数据湖104中。

一些示例性实施例中，所述设备管理系统还包括：腐蚀案例模块106；所述腐蚀案例模块106设置为，收集已失效或被更换设备的腐蚀相关的历史数据，作为腐蚀诊断的参考数据。

一些示例性实施例中，腐蚀监测模块101设置为根据设备的基础配置数据中的材质腐蚀性数据、腐蚀机理数据、防腐工艺数据和采集到的设备的腐蚀状态参数生成设备腐蚀诊断结果。所述设备腐蚀诊断结果包括：设备腐蚀发展趋势、设备剩余寿命和设备防腐蚀策略。

一些示例性实施例中，腐蚀监测模块101设置为一方面通过腐蚀探针或传感器从现场测得设备的实际腐蚀速率，另一方面从数据湖中导入设备的基础配置数据，如设备材质、壁厚、工作温度压力等，然后进行腐蚀诊断，生成设备腐蚀诊断结果(包括设备防腐策略)，并将实际腐蚀速率通过数据湖104导入风险评估模块102，进行风险评估。

一些示例性实施例中，腐蚀监测模块101设置为根据设备的基础配置数据和采集到的设备的腐蚀状态参数，利用腐蚀案例模块106所收集、保存的腐蚀相关的历史数据，生成设备腐蚀诊断结果，并将采集到的腐蚀状态参数和生成的设备腐蚀诊断结果保存到数据湖104中。

一些示例性实施例中，所述风险评估模块102设置为根据设备的基础配置数据和所述腐蚀诊断结果，进行rbi风险评估(也称为rbi风险等级评估)，生成设备的风险等级和该风险等级对应的检修策略。

其中，rbi(riskbasedinspection)风险评估为一种国际上通用的静设备风险管理方法论，并有相配套的国内外标准以供实施。本领域技术人员可以知晓，rbi风险评估就是一个静设备风险管理的方法论，涉及具体的厂区、具体工况下的设备得具体分析研究。本公开所提供的方案根据该方法论进行风险评估，不限定具体的评估标准或步骤。

rbi是对静设备进行风险管理的一套方法论，有国际相关标准api581作为支持。通过rbi的实施，会将厂区内设备根据风险大小进行排序，从而集中人力物力优先于高风险设备，风险低的设备适当延长检修时间。并指出高风险设备的缺陷类型、检测部位、监测方法、检测周期。rbi的实施过程包括：1数据的收集、整理和录入；2腐蚀回路和物流回路的确定；3风险评估；4制定检验计划和降险措施；5更新改进。api中规定了需要收集的数据类型、腐蚀回路的划分原则、风险的计算方法、以及检修策略的制定。目前rbi技术已经软件化，知名的挪威船级社(dnv)开发的orbitonshore，法国商检局(bv)的rb·eye，英国tischuk公司开发的t-oca、t-rex以及美国物声公司开发的pcms。

一些示例性实施例中，风险等级为工厂内对设备的风险排序，以方便集中人力物力优先于高风险的设备；可以采用：风险等级＝失效概率*失效后果来计算。

一些示例性实施例中，检修策略至少包括以下内容之一：缺陷类型、检验部位、检验方式、检验周期。

一些示例性实施例中，所述检修管理模块103设置为从数据湖中获取油田地面静设备的风险等级和检修策略进行分析，生成维保工单。

一些示例性实施例中，所述修管理模块103进行分析，包括：根据从数据湖中获取油田地面静设备的风险等级和检修策略进行分析，集中人力物力优先风险高的设备，同时结合检修策略信息，合理安排人力物力确定维保工单。

一些示例性实施例中，所述腐蚀案例模块106设置为收集已失效设备或因腐蚀原因被更换的设备或已维保设备的腐蚀相关的历史数据，其中所述腐蚀相关的历史数据至少包括以下数据之一：历史基础配置数据、腐蚀状态参数历史采集记录和设备检修历史记录。

由于该设备管理系统是一个闭环系统，以储罐为例，对储罐进行风险评估并执行降险措施(实施了维保或检修)以后，该系统会再一次采集该储罐的信息进行风险评估，判断已经执行的降险措施是否有效。

对于腐蚀诊断来说，将厂区各部位的设备的腐蚀状态参数历史采集记录和设备检修历记录进行储存整理，待下次进行腐蚀状态参数采集后有一个对比的标准，以判断采集数据的正确性与合理性。此外，在拥有历史检修记录后，可以对这检修记录进行分析，判断其适用性和有效性，从而为下一次检修策略的生成提供参考。其中采用的分析判断模型和算法，采用相关技术方案即可，例如，采用智能学习方案可实现该目标。本公开提供的方案不限定特定的分析方案。

一些示例性实施例中，所述设备管理系统，还包括：装置运行监控模块107，用于对油田静设备实行远程监控，获取设备实时运行状态参数、设备基础数据、腐蚀监测数据、腐蚀诊断结果和腐蚀失效案例等。一些示例性实施例中，所述设备管理系统，还包括：设备档案管理模块108，用于油田静设备全生命周期的档案、数据、资料、工艺流程、工艺管道基础信息以及设备位置层级信息的管理；

一些示例性实施例中，所述设备管理系统，还包括：库存管理模块109，用于在数据湖建立一个完整的资产设备及其备品备件的供货商、服务商、承包商的资源库，对用户的库存物料、备品备件及工具进行管理，能够快速查询每种设备对应的备品备件及其消耗情况。根据用户的管理要求制定完善的采购管理流程和程序，生成采购计划。

一些示例性实施例中，所述设备管理系统，还包括：客户端110，用于与上述相关模块进行交互，实现信息查询、数据配置等功能。

一些示例性实施例中，所述腐蚀监测模块101还包括腐蚀监测数据库，设置为保存所采集的腐蚀状态参数和/或设备腐蚀诊断结果。

一些示例性实施例中，所述风险评估模块102还包括风险评估数据库，设置为保存所确定的设备风险等级和所述设备风险等级对应的设备检修策略。

一些示例性实施例中，所述检修管理模块103还包括检修管理数据库，设置为保存所生成的设备检修工单和/或检修记录。

一些示例性实施例中，所述资产管理模块105还包括资产管理数据库，设置为保存所述设备数据。

一些示例性实施例中，所述数据湖104的相关功能可以采用各模块对应的数据库替代，模块之间数据的访问通过相应的数据库接口进行。

可以看到，本公开提供的设备管理系统由资产管理模块通过数据通信网络对设备运行状态参数、设备台账、图纸、资料等基础信息进行采集并存储于数据湖中；腐蚀监测模块通过数据网络从数据湖中获取设备基础配置数据并通过在线监测采集设备的腐蚀状态数据，利用腐蚀案例模块进行介质腐蚀性、工艺防腐、腐蚀监测等防腐措施的有效性评价，同时预测设备腐蚀发展趋势，制定防腐策略。风险评估模块通过数据网从数据湖中获取设备基础数据和腐蚀诊断结果，进行风险类型和风险等级的评估以及检修策略的制定，同时储存于数据湖中。检修管理模块通过数据网从数据湖中获取油田地面静设备的风险类型、风险等级以及检修策略，生成有针对性的维护方式以工单的形式自动下放到执行部门进行设备的科学维护，从而降低该设备的风险等级。此外，随着腐蚀案例和检修历史数据的不断积累，腐蚀案例模块进行历史数据收集，便于大数据统计常见腐蚀机理、腐蚀模型、风险类型和风险级别以及有效的防腐策略和维保方式，从而为关键静设备的预测性维护提供依据。同时，随着数据的更新，实施再次风险检验和腐蚀评价，及时修订风险管理策略和防腐蚀策略，形成闭环管理，结合其他管理制度、技术资料，实现对油田地面静设备进行数字化管理、流程化作业、智能化诊断和运维等。

实施例二

本公开实施例提供一种设备管理系统20，其系统结构，如图2所示，包括：

腐蚀监测模块201，设置为采集设备的腐蚀状态参数，并生成设备腐蚀诊断结果；

风险评估模块202，设置为根据所述设备腐蚀诊断结果确定设备风险等级和所述设备风险等级对应的设备检修策略；

检修管理模块203，设置为根据所述设备检修策略生成并下发设备检修工单；

其中，所述设备为油田的地面静设备。

一些示例性实施例中，所述腐蚀监测模块201生成设备腐蚀诊断结果，包括：

根据所述设备的基础配置数据、采集到的腐蚀状态参数和相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果。

一些示例性实施例中，所述腐蚀监测模块201，设置为：

根据所述设备的基础配置数据中的材质腐蚀性数据、腐蚀机理数据、防腐工艺数据和采集到的腐蚀状态参数、相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果；

其中，所述设备腐蚀诊断结果包括：设备腐蚀速度、设备腐蚀发展趋势、设备剩余寿命和设备防腐蚀策略。

一些示例性实施例中，所述相关设备的腐蚀案例数据包括：已失效或已检修设备的历史数据；所述历史数据包括：历史基础配置数据、腐蚀状态参数历史采集记录和设备检修历史记录。

一些示例性实施例中，所述风险评估模块202设置为：

根据设备的基础配置数据和所述设备腐蚀诊断结果，进行基于风险的检测rbi风险评估，确定设备风险等级和所确定的设备风险等级对应的设备检修策略。

一些示例性实施例中，所述系统还包括：数据湖204，设置为存储所述设备的基础配置数据、所述腐蚀状态参数、所述腐蚀诊断结果、所述设备风险等级、对应的所述设备检修策略和所述设备检修工单。

实施例三

本公开实施例提供一种设备管理方法，其流程如图3所示，包括，

步骤301，采集设备的腐蚀状态参数，并生成设备腐蚀诊断结果；

步骤302，根据所述设备腐蚀诊断结果确定设备风险等级和所述设备风险等级对应的设备检修策略；

步骤303，根据所述设备检修策略生成并下发设备检修工单；

其中，所述设备为油田的地面静设备。

一些示例性实施例中，所述生成设备腐蚀诊断结果，包括：

根据所述设备的基础配置数据、采集到的腐蚀状态参数和相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果。

一些示例性实施例中，所述根据设备的基础配置数据、采集到的腐蚀状态参数和相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果，包括：

根据所述设备的基础配置数据中的材质腐蚀性数据、腐蚀机理数据、防腐工艺数据和采集到的腐蚀状态参数、相关设备的腐蚀案例数据，确定所述设备腐蚀诊断结果；

其中，所述设备腐蚀诊断结果包括：设备腐蚀速度、设备腐蚀发展趋势、设备剩余寿命和设备防腐蚀策略。

一些示例性实施例中，所述相关设备的腐蚀案例数据包括：已失效或已检修设备的历史数据；所述历史数据包括：历史基础配置数据、腐蚀状态参数历史采集记录和设备检修历史记录。

本公开所提供的设备管理方案综合应用腐蚀评价、rbi(riskbasedinspection)风险检验技术、eam(enterpriseassetmanagement)企业资产管理技术，并提出数据湖的概念来为油田建立一个统一的、综合的数据集合，及时掌握油田地面设备腐蚀和风险等级状况，并实时修订设备防腐策略和风险管理策略，从技术层面上对油田地面设备进行有效的自动化、智能化管理，使得油田地面设备的风险处于可控之中。此外，本系统预留了对接口，为油田企业数字化/智能化设备完整性管理提供了有效技术支持。其中，所述企业资产管理技术(系统)至少包括：1.工单管理；2.预防性维护管理；3.状态检测管理；4.设备台帐管理；5.标准作业计划等功能模块。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。