石化腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與需求
    劉小輝  中國(guó)石化青島安全工程研究院
 

 摘要：針對(duì)石化系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展了大量工作，并取得了較好的效果。但隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的發(fā)展，以移動(dòng)設(shè)備和應(yīng)用為核心，以云服務(wù)、移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)為依托的第三計(jì)算平臺(tái)已初步形成，為防腐蝕技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合提供了一個(gè)嶄新的舞臺(tái)。因此，急需開(kāi)展石化腐蝕預(yù)測(cè)新技術(shù)和過(guò)程智能報(bào)警抑制方法研究，利用生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行腐蝕預(yù)測(cè)性分析，建立石化系統(tǒng)設(shè)備腐蝕管理系統(tǒng)，集腐蝕監(jiān)檢測(cè)、腐蝕評(píng)估、腐蝕控制、防腐管理、遠(yuǎn)程診斷與服務(wù)及設(shè)備管理于一體，一方面實(shí)現(xiàn)腐蝕動(dòng)態(tài)量化評(píng)估與監(jiān)控，及時(shí)采取針對(duì)性防腐措施，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性維修；另一方面基于設(shè)備腐蝕評(píng)估建立設(shè)備管理規(guī)范，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管控及設(shè)備完整性管理；同時(shí)基于腐蝕回路進(jìn)行工藝防腐管理，保障裝置運(yùn)行安全，為石化設(shè)備防腐技術(shù)及管理邁向智能化提供技術(shù)支撐。
    關(guān)鍵詞腐蝕：動(dòng)態(tài)量化評(píng)估；預(yù)測(cè)；監(jiān)控；預(yù)防性維修

1 石化面臨的壓力
    截至2018年底，我國(guó)煉油能力已達(dá)8.3億噸／年，穩(wěn)居世界第二煉油大國(guó)。2018年新增了2225萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到2020年新增煉油能力0.7億噸，屆時(shí)我國(guó)的煉油總能力將達(dá)到9億噸／年，過(guò)剩1億噸以上。
    從經(jīng)營(yíng)主體看，我國(guó)形成了以中國(guó)石油、中國(guó)石化為主，中國(guó)海油、中國(guó)化工、中國(guó)兵器、地?zé)?、外資及煤基油品企業(yè)等多元化市場(chǎng)主體的發(fā)展格局。從煉廠數(shù)看，中國(guó)石油26家，中國(guó)石化35家，中國(guó)海油12家，煤制油15家，其他煉廠100余家。
1.1石油化工行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇
    石油化工行業(yè)發(fā)展逐步成熟，產(chǎn)能過(guò)剩的局面已日益加劇，裝置利用率也逐步下降。同時(shí)，石油化工行業(yè)新裝置計(jì)劃投產(chǎn)的項(xiàng)目仍較多，廠家間的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，利潤(rùn)由多變少，產(chǎn)品價(jià)格由高變低，行業(yè)存在加速洗牌的可能。    產(chǎn)能過(guò)剩導(dǎo)致的裝置開(kāi)工率降低，造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降，石化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。
1.2安全環(huán)保逐漸成為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力
    隨著城市化快速發(fā)展，“化工圍城”“城圍化工”問(wèn)題日益顯現(xiàn)，加之部分企業(yè)安全意識(shí)薄弱，安全事故時(shí)有發(fā)生，行業(yè)發(fā)展與城市發(fā)展的矛盾凸顯，“談化色變”和“鄰避效應(yīng)”對(duì)行業(yè)發(fā)展制約較大。如江蘇響水“3·21”爆炸事故過(guò)去一個(gè)月后，江蘇省化工行業(yè)的整治提升方案出臺(tái)，明確提出長(zhǎng)江干支流兩側(cè)1公里范圍內(nèi)且在化工園區(qū)外的化工生產(chǎn)企業(yè)原則上2020年底前全部退出或搬遷，嚴(yán)禁在長(zhǎng)江干支流1公里范圍內(nèi)新建、擴(kuò)建化工園區(qū)和化工項(xiàng)目。隨著環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，行業(yè)面臨的環(huán)境生態(tài)保護(hù)壓力不斷加大。企業(yè)只有在保障安全環(huán)保的前提下，才能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，安全環(huán)保已經(jīng)成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，石化還面臨著裝置設(shè)備腐蝕的高風(fēng)險(xiǎn)及嚴(yán)重后果。

2石化是設(shè)備腐蝕的重災(zāi)區(qū)
2.1  腐蝕造成的損失是巨大的
    眾所周知，腐蝕造成的損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值( GDP)的3% -5%，大于自然災(zāi)害和其他各類(lèi)事故損失的總和。腐蝕不僅給我們?cè)斐芍卮筘?cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，還導(dǎo)致設(shè)施設(shè)備的結(jié)構(gòu)損傷，縮短其壽命，污染環(huán)境，引起突發(fā)性災(zāi)難事故。
    腐蝕與我們的生活息息相關(guān)，由腐蝕引發(fā)的安全問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、生態(tài)文明問(wèn)題至今還沒(méi)有得到徹底解決。腐蝕是安全生產(chǎn)的大敵，這在石化領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為突出。
2.2石化設(shè)備腐蝕觸目驚心
    由于原料劣質(zhì)化，中國(guó)和世界各國(guó)煉化企業(yè)均面臨新的挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)有高硫高酸高氯原油增多、脫鹽困難、腐蝕形態(tài)和部位復(fù)雜多樣化、輕油低溫部位腐蝕嚴(yán)重、高氯問(wèn)題尤其突出、新工藝設(shè)備的腐蝕等，總體上是腐蝕控制問(wèn)題常態(tài)化，北美也不例外。
    從圖1~圖6可見(jiàn)，石化設(shè)備腐蝕觸目驚心。圖1所示的是：由于高溫硫腐蝕導(dǎo)致流程管道減薄失去強(qiáng)度破裂；由于腐蝕監(jiān)檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)減薄，采取了帶壓包盒子補(bǔ)焊措施，從而避免了破裂著火事故發(fā)生；由于銨鹽垢下腐蝕導(dǎo)致穿孔。圖2所示的是：由于高溫環(huán)烷酸腐蝕導(dǎo)致塔內(nèi)件整個(gè)爛掉；由于煙氣硫酸露點(diǎn)腐蝕導(dǎo)致對(duì)流爐管穿孔；由于低溫鹽酸腐蝕導(dǎo)致塔頂系統(tǒng)泄漏。圖3所示為加氫爐管受高溫硫與高溫氫協(xié)同作用導(dǎo)致的腐蝕破裂。圖4所示為水冷器管束腐蝕泄漏。圖5所示為( CUI)保溫層下發(fā)生的嚴(yán)重腐蝕。圖6所示為儲(chǔ)罐腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵自燃導(dǎo)致的事故。
    可見(jiàn)，石化腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)越發(fā)顯得重要，是我們防患未然、確保安全的專(zhuān)有技術(shù)和工具。
 

 

 

 

 

3 石化腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)況
3.1  智能報(bào)警抑制方法研究
    近年來(lái)，隨著DCS（分布式控制系統(tǒng)）和EM（設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)）在石化裝置中的廣泛應(yīng)用以及石化行業(yè)信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，大量數(shù)據(jù)被記錄和儲(chǔ)存下來(lái)，包括過(guò)程歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、過(guò)程裝備的可靠性數(shù)據(jù)（如不同類(lèi)型操作單元和設(shè)備的生產(chǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)、故障歷史記錄及維修記錄）、動(dòng)設(shè)備（泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)）性能歷史記錄等已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行了按照數(shù)字化的方式存儲(chǔ)，并隨著信息化建設(shè)的開(kāi)展和深入，數(shù)據(jù)量以幾何級(jí)速度增長(zhǎng)。以一個(gè)典型的煉化一體化企業(yè)為例，擁有30000個(gè)采樣點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采樣率達(dá)到100次／秒，每年約產(chǎn)生495TB數(shù)據(jù)。海量數(shù)據(jù)一方面使得裝置的報(bào)警系統(tǒng)能更加準(zhǔn)確精細(xì)地掌握運(yùn)行狀態(tài)，使智能化操作成為可能，另一方面也為腐蝕監(jiān)檢測(cè)先進(jìn)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。
3.2腐蝕監(jiān)測(cè)與檢測(cè)的區(qū)別
    腐蝕監(jiān)測(cè)是獲取材料腐蝕過(guò)程或環(huán)境對(duì)材料的腐蝕性隨時(shí)間變化信息的活動(dòng)。
    腐蝕檢測(cè)通常是對(duì)材料狀況在某一指定時(shí)間的測(cè)試，而腐蝕監(jiān)測(cè)是在指定時(shí)間段內(nèi)的一系列的測(cè)試。
    測(cè)試掛片是最廣泛應(yīng)用和最可靠的方法。腐蝕監(jiān)測(cè)通常依賴于電子腐蝕傳感器或探頭，它們布設(shè)在感興趣的環(huán)境（如戶外空氣或海水）中，或插入封閉系統(tǒng)內(nèi)部（如介質(zhì)液體或氣體流動(dòng)的管路或儲(chǔ)存的容器中）。電子腐蝕傳感器或探頭連續(xù)或半連續(xù)地發(fā)出和金屬系統(tǒng)腐蝕有關(guān)的信息。
    在如今的電子信息化時(shí)代，大部分工業(yè)過(guò)程參數(shù)，如溫度、壓力、pH值和流量，由自動(dòng)反饋回路控制器控制。唯有引入這些參數(shù)控制器和相應(yīng)的可靠的傳感器，才有可能準(zhǔn)確地操控這些參數(shù)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化控制。
    腐蝕是一個(gè)極端復(fù)雜的過(guò)程，在流程工業(yè)中至少包含兩相，尤其是石化裝置大部分是多相流。
    腐蝕監(jiān)測(cè)是多學(xué)科課題。進(jìn)入不同的體系要求不同的方法或采用多種方法的結(jié)合。常見(jiàn)的情況有，需要兩種或更多方法同時(shí)使用以適當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)給定的體系。應(yīng)針對(duì)給定的不同體系選擇不同的監(jiān)測(cè)技術(shù)。
3.3腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)舉例
3.3.1腐蝕回路分析
    腐蝕回路分析分為簡(jiǎn)單分析和詳盡分析兩大類(lèi)，如圖7和圖8所示。
 

3.3.2  電感腐蝕探針的應(yīng)用
    用于指導(dǎo)工藝防腐、原油混煉、高溫注劑和高溫選材，能夠及時(shí)反映工藝變化（見(jiàn)圖9）。
 

 

3.3.3在線超聲波定點(diǎn)測(cè)厚監(jiān)測(cè)
如圖10所示，可以實(shí)現(xiàn)不開(kāi)孔、卡箍式安裝或管道焊接螺柱安裝；測(cè)厚數(shù)據(jù)采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模式傳輸，即利用網(wǎng)關(guān)和路由器，將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)平臺(tái)；實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)厚監(jiān)測(cè)。
 

3.3.4在線pH值監(jiān)測(cè)
    如圖II所示，通過(guò)對(duì)pH值的在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)工藝防腐藥劑注入自動(dòng)調(diào)節(jié)；同時(shí)還可以預(yù)測(cè)漏點(diǎn)部位，及時(shí)采取工藝防腐的有效措施，避免局部強(qiáng)烈腐蝕并失控。
 

3.3.5氫通量檢測(cè)（Hydrosteel技術(shù)）
    如圖12所示，采用非插拔式氫探針緊貼于測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾分鐘后，迅速顯示出因腐蝕而生成氫的滲透量，反應(yīng)靈敏度高達(dá)lpL/( cm²• S)（注：lpL= 10^-12 L），可在500℃的高溫環(huán)境下工作，適用于煉制高酸原油裝置的環(huán)烷酸腐蝕監(jiān)測(cè)及有氫逸出的腐蝕環(huán)境
 

3.3.6紅外熱成像檢測(cè)
    這是一個(gè)比較成熟的應(yīng)用技術(shù)，如圖13所示，可用于監(jiān)測(cè)泠壁反再系統(tǒng)設(shè)備的內(nèi)襯是否脫落，爐管是否結(jié)焦局部過(guò)燒，尤其是對(duì)空冷溫度場(chǎng)的掃查之后可以幫助我們迅速判斷介質(zhì)是否偏流，間接反映垢下腐蝕狀況。還可以監(jiān)測(cè)電氣開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)是否過(guò)熱等。
 

3.3.7循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕檢測(cè)
    現(xiàn)在已經(jīng)有了比較成熟的循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，如圖14所示。
    以上所列的部分傳統(tǒng)的腐蝕監(jiān)檢測(cè)技術(shù)，只能照顧到一個(gè)點(diǎn)，不能夠真正起到全面預(yù)測(cè)腐蝕的作用。
    也就是說(shuō)，傳統(tǒng)的腐蝕監(jiān)檢測(cè)技術(shù)已不能適應(yīng)如今的電子信息化時(shí)代
 

3.4數(shù)據(jù)分析
    數(shù)據(jù)分析是指用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)和計(jì)算機(jī)方法對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，把隱沒(méi)在雜亂無(wú)章數(shù)據(jù)中的信息集中、萃取和提煉出來(lái)，找到研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律，最大化地開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)資料的功能，發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。
    由于數(shù)據(jù)為多種不同特征的參量，在時(shí)間、空間、可信度和表達(dá)方式上不盡相同，側(cè)重點(diǎn)和用途也不相同，因此需要將信息進(jìn)行融合，即對(duì)多方位采集的局部環(huán)境下的不完整數(shù)據(jù)加以綜合，消除多源數(shù)據(jù)間可能存在的冗余和矛盾信息，降低不確定性，形成對(duì)系統(tǒng)的一致性描述。
    常用的信息融合方法有加權(quán)平均法、卡爾曼濾波法、貝葉斯估計(jì)法、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)法等。
    深度學(xué)習(xí)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的新研究方向，其起源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是基于樣本數(shù)據(jù)通過(guò)一定的訓(xùn)練方法得到包含多個(gè)層級(jí)的深度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)層級(jí)之間的連接強(qiáng)度在學(xué)習(xí)過(guò)程中修改并決定網(wǎng)絡(luò)的功能。
    深度學(xué)習(xí)可通過(guò)學(xué)習(xí)深層非線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜函數(shù)逼近，表征輸人數(shù)據(jù)分布式表示，并找到數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)變量之間的真正關(guān)系形式，展現(xiàn)了強(qiáng)大的從少數(shù)樣本集中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集本質(zhì)特征的能力。
3.5腐蝕數(shù)據(jù)研究
    針對(duì)腐蝕學(xué)科，李曉剛教授原創(chuàng)了“腐蝕大數(shù)據(jù)”的概念，指出材料腐蝕學(xué)科是嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)的學(xué)科，由于腐蝕過(guò)程及其材料所處環(huán)境的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的碎片化腐蝕數(shù)據(jù)已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要。他提出了腐蝕基因組工程理論體系，明確了處理“腐蝕大數(shù)據(jù)”的關(guān)鍵是建立標(biāo)準(zhǔn)化“腐蝕大數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)以及“腐蝕大數(shù)據(jù)”的分析利用。
    然而，煉油裝置是一個(gè)非常復(fù)雜的腐蝕系統(tǒng)，影響腐蝕的因素非常多，其中最主要的是原料中的硫、氮、氧、氯及重金屬和雜質(zhì)等腐蝕介質(zhì)的含量，以及設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的溫度、壓力、流速等操作參數(shù)。若要進(jìn)行腐蝕預(yù)測(cè)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，就需要對(duì)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化歸類(lèi)，最具代表性的有以下5個(gè)方面：
    (1)原油性質(zhì)參數(shù)：主要包括原油物理性質(zhì)、餾分分布情況等；
    (2)工藝條件參數(shù)：主要包括操作溫度、操作壓力、流量、物料成分等；
    (3)腐蝕介質(zhì)參數(shù)：主要包括腐蝕介質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、分布、相態(tài)等：
    (4)工藝防腐措施：主要包括注水、注劑等措施。
    (5)腐蝕監(jiān)檢測(cè)參數(shù)：主要包括掛片重量、鐵離子分析數(shù)據(jù)、設(shè)備壁厚或管道金屬損失量變化等，最終統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為腐蝕速率。
    以上相關(guān)數(shù)據(jù)，煉油企業(yè)均具有成熟的手段進(jìn)行調(diào)控或采集，在發(fā)現(xiàn)腐蝕隱患和指導(dǎo)解決腐蝕問(wèn)題方面起到了良好的效果。
    針對(duì)海量的數(shù)據(jù)，企業(yè)通常利用信息化方式將其進(jìn)行分析處理。然而，如某煉化公司所統(tǒng)計(jì)，其在各個(gè)裝置運(yùn)行期間，DCS系統(tǒng)每天會(huì)產(chǎn)生過(guò)程歸檔數(shù)據(jù)約4.7億個(gè)，2015年10月期間產(chǎn)生各類(lèi)報(bào)警信息月8500條，工藝操作記錄約9500條，這些工藝管理、設(shè)備管理和安全管理的基礎(chǔ)信息，使用率卻不及每天歸檔的4.7億個(gè)的10%。在DCS系統(tǒng)產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)量中，同類(lèi)信息的時(shí)間跨度存在不同，且腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是典型的多源傳感器系統(tǒng)，分布在不同的控制系統(tǒng)和不同的生產(chǎn)裝置中，技術(shù)管理人員在橫向統(tǒng)計(jì)分析時(shí)耗時(shí)耗力，很可能錯(cuò)過(guò)發(fā)現(xiàn)隱患和解決問(wèn)題的時(shí)機(jī)。
    此外，國(guó)內(nèi)大部分石化企業(yè)通常采用OPC加實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，將這些原始數(shù)據(jù)采集到專(zhuān)門(mén)的管理平臺(tái)上，若工藝條件發(fā)生變化，數(shù)據(jù)不能及時(shí)得到更新，則無(wú)法真實(shí)同步反應(yīng)工廠各裝置的實(shí)時(shí)情況。
    國(guó)外的煉油企業(yè)早在20世紀(jì)90年代就開(kāi)始將煉油行業(yè)傳統(tǒng)的掛片檢測(cè)、壁厚檢測(cè)升級(jí)到在線電化學(xué)監(jiān)測(cè)，并開(kāi)始意識(shí)到需要針對(duì)腐蝕相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和有效利用，建立模型用于間接摧測(cè)腐蝕狀態(tài)。先后出現(xiàn)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型、Fe ²⁺ /Fe ³⁺預(yù)測(cè)模型、Hemandez人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型等。
    中國(guó)石化青島安全工程研究院近年開(kāi)發(fā)了一套集在線、離線監(jiān)檢測(cè)數(shù)據(jù)于一體的為腐蝕分析提供便利的腐蝕數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其次運(yùn)用深度學(xué)習(xí)方法對(duì)煉油企業(yè)累積的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，對(duì)關(guān)鍵裝置的工藝參數(shù)和水質(zhì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，建立關(guān)鍵信息（切水鐵離子濃度、pH值、設(shè)備壁厚）與其他監(jiān)測(cè)量之間的黑盒模型，達(dá)到根據(jù)工藝狀態(tài)快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)測(cè)的目的，為指導(dǎo)企業(yè)腐蝕防護(hù)工作奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)（見(jiàn)圖15和圖16）。

 

    針對(duì)裝置的生產(chǎn)實(shí)時(shí)工藝操作數(shù)據(jù)、原料及側(cè)線分析數(shù)據(jù)和水質(zhì)分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，利用支持向量機(jī)回歸方法建立初步回歸模型，然后采用遺傳算法對(duì)回歸模型中的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化，進(jìn)而建立了一種集成深度學(xué)習(xí)和支持向量機(jī)回歸的原油加工裝置腐蝕關(guān)鍵參量的預(yù)測(cè)方法，預(yù)測(cè)精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)際值最大偏差不高于10%。
    腐蝕預(yù)測(cè)模型避免了受成本和技術(shù)限制，生產(chǎn)中難以對(duì)腐蝕關(guān)鍵參量進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控的問(wèn)題，及時(shí)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)可為切實(shí)指導(dǎo)裝置防腐工作提供技術(shù)支持。

4技術(shù)需求與建議
4.1腐蝕監(jiān)測(cè)急需解決的問(wèn)題
    (l)腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器的智能化和低成本化；
    (2)腐蝕預(yù)測(cè)模型與腐蝕數(shù)據(jù)挖掘；
    (3)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和云平臺(tái)；
    (4)腐蝕在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)：煉化裝置的腐蝕監(jiān)檢測(cè)從單一的、離線的檢測(cè)向?qū)崟r(shí)在線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展；
    (5)腐蝕數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策：通過(guò)腐蝕預(yù)測(cè)模型、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)+診斷決策。
4.2腐蝕數(shù)據(jù)研究方向——大塑膠分析技術(shù)
    雖然大多數(shù)煉廠已經(jīng)上了腐蝕監(jiān)檢測(cè)設(shè)施，且積累了大量監(jiān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，但由于腐蝕機(jī)理的復(fù)雜性和影響因素的多樣性，難以建立可靠的腐蝕演化模型，不能對(duì)腐蝕的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)判。
    同時(shí)，受成本和技術(shù)的限制，生產(chǎn)中也難以對(duì)能夠表征腐蝕嚴(yán)重程度的參量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以致工藝狀態(tài)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，不能及時(shí)根據(jù)變化對(duì)工藝防腐參數(shù)（如注水注劑）進(jìn)行調(diào)整。
    處于快速發(fā)展中的煉化企業(yè)不斷轉(zhuǎn)向自動(dòng)化、信息化、智能化、智慧化模式，對(duì)如何提高數(shù)據(jù)利用效率、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提出了新要求，基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的腐蝕預(yù)測(cè)將是腐蝕研究領(lǐng)域發(fā)展的新方向。因此，整合龐大的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知、監(jiān)控裝置運(yùn)行狀態(tài)和異常情況、診斷故障類(lèi)型與部位、預(yù)測(cè)關(guān)鍵參數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)并評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，對(duì)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)防和調(diào)整，使生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)安全高效進(jìn)行。
    同時(shí)，我們從現(xiàn)在開(kāi)始，應(yīng)著手考慮如何建立“智慧防腐”，即以數(shù)字防腐為基礎(chǔ)、智能防腐為核心、智慧防腐為目標(biāo)。
4.3“智慧防腐”建設(shè)分三步走
    第一步：數(shù)字防腐。布設(shè)大量傳感器，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)面掃的腐蝕監(jiān)檢測(cè)技術(shù)，收集和積累腐蝕數(shù)據(jù)，構(gòu)建腐蝕大數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)可視化。構(gòu)建可視化的設(shè)備防腐管理系統(tǒng)，通過(guò)二三維一體化平臺(tái)與傳統(tǒng)的設(shè)備管理系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備防腐信息的可視化、集成化和維修作業(yè)協(xié)同化。
    第二步：智能防腐。對(duì)“腐蝕大數(shù)據(jù)”分析利用，實(shí)現(xiàn)防腐智能管控、智能運(yùn)維、智能監(jiān)檢測(cè)，建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。
    第三步：智慧防腐。防腐業(yè)務(wù)智慧化，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)化，包括體系化管理、智慧防控鏈、材料腐蝕基因組工程優(yōu)化。
4.4腐蝕與防護(hù)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)
    整合龐大的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知、監(jiān)控裝置運(yùn)行狀態(tài)和異常情況、診斷故障類(lèi)型與部位、預(yù)測(cè)關(guān)鍵參數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)并評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，對(duì)生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)防和調(diào)整，使生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)安全高效進(jìn)行。
4.5智能化的煉化設(shè)備腐蝕信息系統(tǒng)
    以腐蝕為抓手建立健全石化靜設(shè)備管理體系，實(shí)現(xiàn)腐蝕數(shù)據(jù)集中管理和綜合分析、腐蝕狀態(tài)量化評(píng)估與監(jiān)控預(yù)警、防腐專(zhuān)家遠(yuǎn)程診斷與服務(wù)，滿足設(shè)備防腐管理需求。建議第一步應(yīng)將日常的人工定點(diǎn)測(cè)厚改為智能化的實(shí)時(shí)定點(diǎn)測(cè)厚，第二步是針對(duì)重點(diǎn)腐蝕部位大量采用在線監(jiān)測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)腐蝕數(shù)據(jù)集中管理和綜合分析、腐蝕狀態(tài)量化評(píng)估與監(jiān)控預(yù)警、防腐專(zhuān)家遠(yuǎn)程診斷與服務(wù)，滿足設(shè)備防腐管理需求。
4.6設(shè)備的本質(zhì)安全要靠智能化來(lái)實(shí)現(xiàn)
    從石化的腐蝕與防護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀看，腐蝕無(wú)疑是安全生產(chǎn)的大敵，任務(wù)依然艱巨，設(shè)備仍未全面達(dá)到本質(zhì)安全要求。
4.7石化腐蝕預(yù)測(cè)工作永遠(yuǎn)在路上
    由于裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行、原料不穩(wěn)定、設(shè)備新度系數(shù)降低、人員質(zhì)素參差不齊以及承包商管理難等因素的影響，石化腐蝕預(yù)測(cè)工作應(yīng)是常做常新，永遠(yuǎn)在路上。
    應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到，我們正處在一個(gè)由工業(yè)社會(huì)過(guò)渡到信息社會(huì)的加速轉(zhuǎn)型時(shí)期，經(jīng)濟(jì)新常態(tài)、全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展趨勢(shì)等在很犬程度上加劇了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)峻性。
    可喜的是，腐蝕與防護(hù)新技術(shù)層出不窮，為我們提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。展望未來(lái)，石化腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)前景看好，大有可為。