美國(guó)及世界各地的石化設(shè)備均將三維可視化軟件解決方案用于關(guān)鍵管道系統(tǒng)和容器的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中。在能源領(lǐng)域，許多核工廠是該項(xiàng)技術(shù)的早期應(yīng)用者。在斷電的時(shí)候，他們用該技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜組件的測(cè)量。下一步，這些工廠將著手將該項(xiàng)技術(shù)從運(yùn)行環(huán)境中的離線應(yīng)用轉(zhuǎn)化為在線應(yīng)用。　　

　　通過(guò)對(duì)來(lái)自石化行業(yè)的線索進(jìn)行分析，我們可以看到，發(fā)電廠已經(jīng)迫不及待地想將即將竣工的高保真三維模型工廠環(huán)境投入生產(chǎn)一線，以應(yīng)對(duì)流體加速腐蝕和其他基于風(fēng)險(xiǎn)控制的監(jiān)視項(xiàng)目。到最后，該技術(shù)能夠支撐起整個(gè)工廠的數(shù)字化需求。

　　先進(jìn)的工業(yè)和加工設(shè)備利用三維可視化軟件來(lái)簡(jiǎn)化工廠日常操作和維護(hù)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)。從概念上來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)并不復(fù)雜。先用激光掃描工廠里的實(shí)物設(shè)備，再將所得掃描圖像轉(zhuǎn)化成可以應(yīng)用在工程領(lǐng)域和工作站里的高保真電腦圖像。所有組件的數(shù)據(jù)、圖像、記錄及其他細(xì)節(jié)都將儲(chǔ)存在其他的數(shù)字或電子數(shù)據(jù)庫(kù)中。之后，這些資料將和實(shí)際工廠中相關(guān)組件的現(xiàn)有狀態(tài)對(duì)接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)。

　　在其他行業(yè)，人們用“資產(chǎn)虛擬化”來(lái)描述這個(gè)過(guò)程。

　　在和許多的工廠經(jīng)理、主管以及董事討論后，我們可以得出清晰的結(jié)論：現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都是基于已經(jīng)過(guò)時(shí)的技術(shù)，例如：老舊的工藝流程圖、儀器圖表以及二維等容線（有時(shí)甚至是手工繪制的），或者是過(guò)時(shí)圖紙的掃描版本；對(duì)于有變動(dòng)的工藝流程缺乏有效的管理；在完成最后一次檢查后，只能依靠工廠里有關(guān)人員的回憶來(lái)確定哪些地方做了變更；對(duì)于腐蝕現(xiàn)象沒(méi)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)；檢查數(shù)據(jù)的電子表格與實(shí)際圖像對(duì)不上號(hào)；檢查計(jì)劃的制定也是基于一定的時(shí)間或位置，而不是基于實(shí)際情況；在具體的檢查過(guò)程中，相關(guān)的信息被把持在不同的利益攸關(guān)者手中。

　　不幸的是，這種情況還會(huì)持續(xù)惡化下去。隨著時(shí)間的推移，流體加速腐蝕所帶來(lái)的威脅會(huì)持續(xù)增加。大多數(shù)美國(guó)核工廠和大型旗艦級(jí)燃煤工廠已經(jīng)持續(xù)運(yùn)營(yíng)了好幾十年。在大多數(shù)核工廠，通常都會(huì)對(duì)設(shè)備的功率進(jìn)行提升，這也增加了流體加速腐蝕所帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。隨著那些陳舊工廠的檢查頻率不斷上升（但是這些工廠產(chǎn)能往往也更高），發(fā)電廠的擁有者和運(yùn)營(yíng)者都必須考慮采取新的措施以降低不斷攀升的成本。石化行業(yè)的設(shè)備采用了這項(xiàng)技術(shù)后，在僅僅四個(gè)月到一年內(nèi)，就能得到相應(yīng)的回報(bào)。

　　在核電廠中，通過(guò)應(yīng)用三維可視化技術(shù)，工人們暴露于輻射中的時(shí)間得以大幅度得減少，而這同時(shí)也是一項(xiàng)關(guān)鍵的績(jī)效指標(biāo)。與此同時(shí)，它還能夠幫助工廠達(dá)到由電力研究學(xué)會(huì)（EPRI）在它的流體加速腐蝕項(xiàng)目建議書(shū)中提出中幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　· 能夠更加容易地訓(xùn)練出后備人員。此外，保持那些訓(xùn)練有素的員工的流動(dòng)性。

　　· 將以下項(xiàng)目加以規(guī)范化：有關(guān)流體加速腐蝕（FAC）的數(shù)據(jù)和信息；有關(guān)現(xiàn)實(shí)狀況的圖像信息

　　· 在記錄有關(guān)流程和制定相應(yīng)任務(wù)計(jì)劃的時(shí)候，確保能夠高質(zhì)量地執(zhí)行。

　　· 電力研究協(xié)會(huì)（EPRI）和其他機(jī)構(gòu)的相關(guān)文件顯示，大約60%的傳統(tǒng)石化工廠都發(fā)生過(guò)液體加速腐蝕（FAC）。在聯(lián)合循環(huán)廠和使用石化燃料的火電廠，通常都會(huì)增加負(fù)載周期，且載荷也同時(shí)會(huì)被上調(diào)，而這些因素也同樣會(huì)加劇流體加速腐蝕（FAC）。在使用天燃?xì)鉃槿剂系穆?lián)合循環(huán)廠和廢熱發(fā)電廠，流體加速腐蝕（FAC）被報(bào)道是引起余熱回收蒸汽發(fā)生器損傷和失效的主導(dǎo)因素。（例如，見(jiàn)如下報(bào)道：“Ten Years of Experience with FAC in HRSGs”,發(fā)表于2010年9月，在powermag.com可以看到相關(guān)報(bào)道）。

　　· 根據(jù)2010年“石化流體加速腐蝕國(guó)際會(huì)議”提供的相關(guān)文件，一位中西部的電廠擁有者/運(yùn)營(yíng)者有過(guò)這樣的經(jīng)歷：通過(guò)發(fā)現(xiàn)變薄的組件并在它們失效前及時(shí)移除，自2006年開(kāi)始的一項(xiàng)正式的流體加速腐蝕（FAC）檢測(cè)計(jì)劃取得了巨大的成功。然而，他們從中所學(xué)得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)卻是，通過(guò)使用三維可視化技術(shù)，不斷利用各種機(jī)會(huì)進(jìn)行改進(jìn)工作。

　　· 例如，在估測(cè)設(shè)備損耗速率的時(shí)候，必須加倍謹(jǐn)慎和小心。從上面提到的位于中西部工廠里收集到了有關(guān)流體加速腐蝕（FAC）的數(shù)據(jù)，這也是自1972年起相關(guān)設(shè)備服役以來(lái)第一次收集到有關(guān)流體加速腐蝕（FAC）的數(shù)據(jù)。根據(jù)所估測(cè)的損耗速率，該工廠能夠服役35年之久。而通過(guò)外推法，人們有足夠的理由相信它有足夠的剩余壽命來(lái)支撐它撐到2010年（這也是按計(jì)劃停運(yùn)的一年）。而在這不久之前，該工廠第二次經(jīng)歷了一場(chǎng)組件失效事故。而相關(guān)員工意識(shí)到，新的控制閥是在1998年被安裝上的。最初的閘門(mén)閥被整齊修剪的阻力式閥所取代。但是，這些新?lián)Q上的閥門(mén)之后被認(rèn)為對(duì)管道中的流體腐蝕產(chǎn)生不利影響。如果使用實(shí)際工廠設(shè)備的三維智能模型，這些疏忽本可以避免的。

　　減速機(jī)和膨脹機(jī)是所更換組件的主要組成部分。然而，目前市面上存在著幾種不同結(jié)構(gòu)的減速機(jī)，而這給數(shù)據(jù)整合和損傷預(yù)測(cè)帶來(lái)了困難。轉(zhuǎn)變區(qū)域有可能是直的錐部，彎曲錐部，階梯式錐部或者是膨脹的錐部，而厚度發(fā)生變化的確切地點(diǎn)也因具體情況而定。所以，基于檢測(cè)數(shù)據(jù)的昂貴的維修或更換決定必須在最大程度上與組件的現(xiàn)有狀態(tài)結(jié)合起來(lái)，這也是大勢(shì)所趨。

　　· 為了簡(jiǎn)單地解釋三維可視化技術(shù)的所具備的價(jià)值，想象一下將兩個(gè)不同的水源整合在一條公共管道中。工藝數(shù)據(jù)以文本的形式被保存下來(lái)。根據(jù)額定的連續(xù)作業(yè)溫度，管道系統(tǒng)最初被標(biāo)以不同的顏色以進(jìn)行區(qū)分。通過(guò)超鏈接，可以輕易地獲取參考數(shù)據(jù)。

　　· 可以使用有關(guān)流體加速腐蝕（FAC）敏感的數(shù)據(jù)來(lái)加強(qiáng)相關(guān)區(qū)域的檢測(cè)。在圖2中，代表亮溫的顏色區(qū)域得到有效抑制，而在具備潛在的高的損耗速率的區(qū)域，則以紅棕色進(jìn)行標(biāo)示。通過(guò)同時(shí)使用反射光譜和發(fā)射光譜，現(xiàn)場(chǎng)管線在幾何上被精確地展現(xiàn)出來(lái)。這樣，與使用數(shù)千個(gè)單詞的文本數(shù)據(jù)或表格數(shù)據(jù)相比，這些復(fù)雜的理論數(shù)據(jù)能夠更容易地被表示出來(lái)。

　　一位公共設(shè)施檢測(cè)項(xiàng)目的經(jīng)理這樣說(shuō)道：“利用現(xiàn)有設(shè)備的三維模型來(lái)管理圖像將需要很大的工作量”.例如，要弄清楚某個(gè)被替換的組件是3英尺或3英寸。僅僅依靠現(xiàn)場(chǎng)工作人員或工廠的紀(jì)錄文通常是不夠的。三維可視化技術(shù)不同于管道的絕緣，這一點(diǎn)也被認(rèn)為是很重要的。每個(gè)減速機(jī)、膨脹機(jī)或管件都是獨(dú)一無(wú)二的實(shí)體，而它們都可以被當(dāng)作是有關(guān)數(shù)據(jù)的接入點(diǎn)。

　　一位大型核電廠工程服務(wù)經(jīng)理認(rèn)為，最有價(jià)值的地方在于將三維可視化技術(shù)與電腦維護(hù)管理系統(tǒng)的工作指令系統(tǒng)連接起來(lái)。此外，提供職前培訓(xùn)和實(shí)踐指導(dǎo)手冊(cè)也將很有幫助。

　　該經(jīng)理還指出，核電廠非常陳舊。而且，它們是在制圖桌上被設(shè)計(jì)出來(lái)的。大多數(shù)工廠中都沒(méi)有相應(yīng)的三維模型存在，管路系統(tǒng)的檢測(cè)都是通過(guò)二維等容線來(lái)實(shí)施的。有些圖紙被掃描成AutoCAD形式，但是它們還不夠智能化。與給水加熱器相關(guān)的流體加速腐蝕（FAC）問(wèn)題能夠真正從三維可視化技術(shù)中受益，因?yàn)榧訜崞鞯臍有枰?jīng)常進(jìn)行檢查且加熱器的機(jī)架部位通常殘留許多“雜物”。此外，許多流體加速腐蝕（FAC）敏感的部位通常是不可見(jiàn)的。

　　一位復(fù)合氣體燃?xì)廨啓C(jī)工廠的資產(chǎn)管理主任這樣說(shuō)道：“我們已經(jīng)追蹤加速腐蝕（FAC）20年了”。這項(xiàng)技術(shù)能夠幫助將手繪等容線轉(zhuǎn)變成實(shí)際設(shè)備的模型，而且使得從基于時(shí)間和位置的檢測(cè)策略轉(zhuǎn)變成基于條件的檢測(cè)策略成為可能。

     

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