炼化设备维修策略的制定方法、装置、设备和存储介质与流程

本发明涉及设备维护领域，特别涉及炼化设备维修策略的制定方法、系统、设备和存储介质。

背景技术：

1、国内炼油与化工生产装置规模大型化发展趋势明显，石化装置的长周期运行带来了巨大的效益，同时也提高了设备运行风险。炼化装置在运行期间，普遍采用固定周期预防检维修策略，以降低设备故障带来的人员伤害和经济损失。

2、当下炼化设备维修周期策略的制定，多以经验为主进行定性分析，在此基础上再通过设备可靠性评估作为判定依据，达到预计的维修周期后对所有设备进行预防性维修检查。

3、发明人经过研究发现，现有技术中的炼化设备维修周期策略至少还存在以下缺陷：

4、当前的预防性维修策略，容易出现维修周期过长或过度的预防性维修的问题；预防性维修周期过长，会使设备故障隐患增加，易发生事故损失；而过度的预防性维修会大大增加了事前维修的费用支出。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于通过制定部件级别的维修周期来进行精准的预防性维修。

2、本发明提供了一种炼化设备维修策略的制定方法，包括步骤：

3、s11、通过历史故障数据库得到各部件的无故障运行时长数据集，并求解各部件的可靠度函数；所述历史故障数据库以设备的部件为对象建立；

4、s12、根据历史故障数据库的统计分析结果，生成故障后果发生概率预测模型；所述故障后果发生概率预测模型基于贝叶斯预测模型原理建立，其架构包括部件—失效模式—故障后果的三层；

5、s13、根据预设的预测周期确定计算时间点(如，可以以每一天为周期计算一次)；

6、s14、根据所述可靠度函数计算炼化设备中各部件在所述计算时间点的故障概率，并分别以各部件的故障概率为输入，通过所述故障后果发生概率预测模型计算等得到各部件对应的故障后果发生概率；

7、s15、根据各部件的故障后果发生概率计算所述炼化设备的设备故障风险；

8、s16、当所述设备故障风险小于预设阈值时，根据所述预测周期更新所述计算时间点并返回步骤s14；当所述设备故障风险大于所述预设阈值时，将当前的计算时间点确定位预防性维修的时间点，并将此时可靠度最低的部件确定为预防性维修对象。

9、优选的，在本发明实施例中，所述历史故障数据包括：

10、故障发生时间、故障维修时间、设备失效模式、故障发生部件和故障后果中的一种或多种。

11、优选的，在本发明实施例中，所述通过历史故障数据库得到各部件的无故障运行时长数据集，包括：

12、将部件上一次维修结束投入运行至下一次该部件发生故障之间的时间段作为一个无故障运行时长；

13、分别计算得到各部件的无故障运行时长，进而构建所述部件无故障运行时长数据集。

14、优选的，在本发明实施例中，所述故障后果发生概率预测模型基于贝叶斯预测模型原理建立，其架构包括部件—失效模式—故障后果的三层，包括：

15、通过故障部件指向可能出现的失效模式，由失效模式指向可能出现的故障后果，完成所述贝叶斯结构模型的建立。

16、优选的，在本发明实施例中，所述根据历史故障数据库的统计分析结果，生成故障后果发生概率预测模型，包括：

17、s21、通过统计各部件故障发生次数，以及部件投产运行时长，分别计算各部件的故障发生率，作为所述贝叶斯模型中部件层各节点的先验概率；

18、s22、统计部件发生故障时出现的各类失效模式所占比例，作为所述贝叶斯模型中失效模式层各节点的条件概率分布表；

19、s23、统计失效模式发生时的各类故障后果所占比例，作为所述贝叶斯模型中故障后果层各节点的条件概率分布表。

20、优选的，在本发明实施例中，所述根据所述可靠度函数计算炼化设备中各部件在所述计算时间点的故障概率，并分别以各部件的故障概率为输入，通过所述故障后果发生概率预测模型计算等得到各部件对应的故障后果发生概率，包括：

21、s31、根据所述计算时间点分别计算各部件的运行时长，并根据部件对应的可靠度函数计算和运行时长就计算出对应的部件故障概率；

22、s32、以所述部件故障概率作为所述故障后果发生概率预测模型中部件层节点的参数输入，通过贝叶斯网络计算，得到故障后果层节点的后验概率概率；所述后验概率概率即为部件对应的故障后果发生概率。

23、优选的，在本发明实施例中，所述根据各部件的故障后果发生概率计算所述炼化设备的设备故障风险，包括：

24、s33、计算部件的故障后果的严重程度和故障后果发生概率的乘积，获得各部件的风险值；将各部件的风险值求和获得与所述计算时间点对应的设备故障风险预估值。

25、优选的，在本发明实施例中，所述当所述设备故障风险小于预设阈值时，根据所述预测周期更新所述计算时间点并返回步骤s14；当所述设备故障风险大于所述预设阈值时，将当前的计算时间点确定位预防性维修的时间点，并将此时可靠度最低的部件确定为预防性维修对象，包括：

26、s34、判断所述设备故障风险预估值是否大于所述预设阈值，如果否，通过将所述计算时间点延后一个预测周期的方式更新所述计算时间点并返回步骤s31；

27、s35、如果是，将当前的计算时间点确定位预防性维修的时间点；根据所述可靠度函数计算出在所述计算时间点可靠度最低的部件，并将可靠度最低的部件确定为预防性维修对象。

28、优选的，在本发明实施例中，所述预测周期包括24小时。

29、在本发明的另一面，还提供了一种炼化设备维修策略的制定装置，包括：

30、部件可靠度求解单元，用于通过历史故障数据库得到各部件的无故障运行时长数据集，并求解各部件的可靠度函数；所述历史故障数据库以设备的部件为对象建立；

31、预测模型构建单元，用于根据历史故障数据库的统计分析结果，生成故障后果发生概率预测模型；所述故障后果发生概率预测模型基于贝叶斯预测模型原理建立，其架构包括部件—失效模式—故障后果的三层；

32、预测周期设定单元，用于根据预设的预测周期确定计算时间点；

33、故障后果预测单元，用于根据所述可靠度函数计算炼化设备中各部件在所述计算时间点的故障概率，并分别以各部件的故障概率为输入，通过所述故障后果发生概率预测模型计算等得到各部件对应的故障后果发生概率；

34、故障风险计算单元，用于根据各部件的故障后果发生概率计算所述炼化设备的设备故障风险；

35、预防维修确定单元，用于当所述设备故障风险小于预设阈值时，根据所述预测周期更新所述计算时间点并返回故障后果预测单元；当所述设备故障风险大于所述预设阈值时，将当前的计算时间点确定位预防性维修的时间点，并将此时可靠度最低的部件确定为预防性维修对象。

36、在本发明实施例的另一面，还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的炼化设备维修策略的制定方法的各个步骤。

37、所述炼化设备维修策略的制定设备包括存储在介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。

38、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

39、本发明考虑到设备的不同部件，其故障发生概率不同，引起失效模式也会不同、导致的故障后果也会不同，因而根据设备的历史故障数据，以设备中各部件为对象分别确定了各部件的可靠度函数，这样就可以预测各部件在后续不同的运行时长内的故障概率；然后，基于故障后果发生概率预测模型获得后续不同时间点设备整体的故障风险的量化值，这样就可以通过设定风险阈值的方式来确定具体的预防性维修时间点，并根据预防性维修时间点上各部件的可靠度来确定具体的维修对象。

40、由上可以看出，相较于现有技术中按照固定的时间周期进行设备的整体检修，本发明不但能够获得更加适当的预防性维修时间，还能明确哪些部件需要重点维护和维修，能有效的降低设备故障风险，提高设备长周期稳定运行能力；因此，本发明能够以更低的维护成本获得更好的维护效果。

41、进一步的，当设备有部件进行更替或维修，其运行时长会进行更新，通过本发明，可以根据更新后的部件运行时长，及时的修正预防性维修的时间和维修对象，进而避免由于工况变动造成的误判。

42、上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。