艾默生：智能工廠的腐蝕數據管理和分析

　　設備、管道的腐蝕和侵蝕完整性管理是大多數流程工廠設定數字化轉型路線圖時的首選目標，因為由于腐蝕導致的密封損失、環境污染、火災和爆炸會引發巨大的安全風險。如今，大多數工業企業的腐蝕管理都是人工操作。在新冠疫情期間，現場工作人員減少、社交距離以及防疫要求等原因，人工檢查面臨艱巨的挑戰。

　　數字化轉型恰恰能夠通過遠程腐蝕監控等智能解決方案來解決人工檢查無法解決的問題。采用非侵入式無線腐蝕監測系統進行連續監測，采用超聲波技術高精度測量壁厚，有效提高運營效率，實現預測性分析，避免因腐蝕造成重大安全事故。這種方法也可以應用于檢測動設備的振動、火炬和疏水閥故障。也就是說，工廠的儀控團隊現在不僅僅是過程自動化，隨著工廠自動化水平的不斷擴大，增加了包括完整性、可靠性、能源優化和維護管理的更多自動化項目。

　　數字運營基礎設施(DOI)

　　腐蝕監測和完整性監測是啟動智能工廠數字化轉型的好方法，無線腐蝕監測傳感器已經取代了便攜式測試儀和腐蝕片，成為實現腐蝕監測和完整性管理的有力武器。無線腐蝕監測系統不連接到DCS，相反，它是“第二層自動化系統”的組成部分，是NAMUR開放架構中定義的監測和優化數字操作基礎設施(DOI)(M+O)的單獨區域。

　　腐蝕分析軟件

　　腐蝕分析只是艾默生綜合性集成化設備管理系統中眾多分析模塊的一個，通過人工智能和機器學習的方法幫助工廠提高決策效率和能力。分析模塊植入了艾默生做過的600多個可靠性工程所積累的經驗，建立設備故障失效模板(FEMA模型)，進行設備根本原因分析，這是人工智能的良好應用。

　　在大多數工廠，一個工作人員可能只負責一類設備的監控和維護，但在整個公司里，所有的設備都必須有人負責。因此，為各種類型的設備提供監控軟件非常必要。

　　腐蝕分析軟件入口界面可以很直觀的看到整個現場的當前腐蝕速率。

　　如果想了解某個設備的腐蝕情況細節，只需要進入下一層界面。一個“熱圖”直觀地說明了腐蝕是如何在整個工廠區域聚集的，并且隨著腐蝕速率的變化，可以通過色條了解腐蝕的嚴重程度。

　　上圖中所有腐蝕監測位置按標簽列出，包括安裝位置、腐蝕速率、腐蝕嚴重程度、形態(管道內壁表面粗糙度變化)、測量質量、壁厚、報廢厚度和剩余壁厚。原始數據由安裝在廠區內的無線傳感器收集，分析軟件顯示了腐蝕或侵蝕引起的壁厚減薄數據。這是新的基于軟件和數據驅動的工作方式。

　　你可以更深入地了解每個腐蝕監測點的細節。根據腐蝕情況，可以估算出該管路的退休年齡。也就是說，您可以估計管道段的剩余使用壽命(RUL)，這樣您就知道該管道段是否需要在下一個大修期更換，或者可能更早。

　　更多信息還包括安裝位置細節和傳感器類型。

　　超聲厚度(UT)測量

　手持式超聲厚度(UT)測試儀被永久安裝的無線UT傳感器取代。根據不同的應用場合，超聲傳感器可以是基于波導的，也可以是基于電磁聲換能器(EMAT)的。這兩種非侵入式傳感器都可以安裝在管道外部，且安裝方便、成本低。不需要切割、鉆孔或焊接管道。原始數據通過無線網關發送到分析軟件。由于不需要信號線、電源線、相關接線盒、線架和系統輸入卡，無線技術使得部署簡單且成本低。

　　電阻(ER)和線極化電阻(LPR)測量

　　腐蝕減重片(WLC)被嵌入式傳感器所取代。根據應用的不同，使用電阻(ER)探頭或線極化電阻(LPR)探頭。重復使用現有的配件可以使傳感器的安裝簡單且具有成本效益，因為無需創建額外的工藝滲透。內聯ER/LPR探頭具有高靈敏度，因此響應速度快，是優化緩蝕劑注入的流體腐蝕性測量的理想選擇。ER/LPR探頭必須不時更換，但這在不關閉過程的情況下是可能的。腐蝕分析軟件從連接到探頭的無線發射器接收數據。

　　基于工業4.0的智能工廠部署

　　腐蝕/侵蝕變送器與振動、位置、水平、離散、壓差、流量、壓力、溫度、噪聲、有毒有害氣體、氧氣耗盡無線傳感器共享相同的工廠無線網絡，用于維護、可靠性、安全性和生產等場景。選擇正確的無線網絡技術是工廠數字化轉型的關鍵。基于IEC62591(WirelessHART)等行業標準，每個廠區只需要一個無線網絡。傳感器是預測分析的關鍵。分析軟件和無線網絡等基礎設施是工業4.0數字運營基礎設施建設的關鍵部分。