美国及世界各地的石化设备均将三维可视化软件解决方案用于关键管道系统和容器的监测项目中。在能源领域，许多核工厂是该项技术的早期应用者。在断电的时候，他们用该技术进行复杂组件的测量。下一步，这些工厂将着手将该项技术从运行环境中的离线应用转化为在线应用。　　

　　通过对来自石化行业的线索进行分析，我们可以看到，发电厂已经迫不及待地想将即将竣工的高保真三维模型工厂环境投入生产一线，以应对流体加速腐蚀和其他基于风险控制的监视项目。到最后，该技术能够支撑起整个工厂的数字化需求。

　　先进的工业和加工设备利用三维可视化软件来简化工厂日常操作和维护的各项细节。从概念上来说，这项技术并不复杂。先用激光扫描工厂里的实物设备，再将所得扫描图像转化成可以应用在工程领域和工作站里的高保真电脑图像。所有组件的数据、图像、记录及其他细节都将储存在其他的数字或电子数据库中。之后，这些资料将和实际工厂中相关组件的现有状态对接起来，以实现一一对应。

　　在其他行业，人们用“资产虚拟化”来描述这个过程。

　　在和许多的工厂经理、主管以及董事讨论后，我们可以得出清晰的结论：现有的监测项目都是基于已经过时的技术，例如：老旧的工艺流程图、仪器图表以及二维等容线（有时甚至是手工绘制的），或者是过时图纸的扫描版本；对于有变动的工艺流程缺乏有效的管理；在完成最后一次检查后，只能依靠工厂里有关人员的回忆来确定哪些地方做了变更；对于腐蚀现象没有系统的认识；检查数据的电子表格与实际图像对不上号；检查计划的制定也是基于一定的时间或位置，而不是基于实际情况；在具体的检查过程中，相关的信息被把持在不同的利益攸关者手中。

　　不幸的是，这种情况还会持续恶化下去。随着时间的推移，流体加速腐蚀所带来的威胁会持续增加。大多数美国核工厂和大型旗舰级燃煤工厂已经持续运营了好几十年。在大多数核工厂，通常都会对设备的功率进行提升，这也增加了流体加速腐蚀所带来风险。随着那些陈旧工厂的检查频率不断上升（但是这些工厂产能往往也更高），发电厂的拥有者和运营者都必须考虑采取新的措施以降低不断攀升的成本。石化行业的设备采用了这项技术后，在仅仅四个月到一年内，就能得到相应的回报。

　　在核电厂中，通过应用三维可视化技术，工人们暴露于辐射中的时间得以大幅度得减少，而这同时也是一项关键的绩效指标。与此同时，它还能够帮助工厂达到由电力研究学会（EPRI）在它的流体加速腐蚀项目建议书中提出中几项标准。

　　· 能够更加容易地训练出后备人员。此外，保持那些训练有素的员工的流动性。

　　· 将以下项目加以规范化：有关流体加速腐蚀（FAC）的数据和信息；有关现实状况的图像信息

　　· 在记录有关流程和制定相应任务计划的时候，确保能够高质量地执行。

　　· 电力研究协会（EPRI）和其他机构的相关文件显示，大约60%的传统石化工厂都发生过液体加速腐蚀（FAC）。在联合循环厂和使用石化燃料的火电厂，通常都会增加负载周期，且载荷也同时会被上调，而这些因素也同样会加剧流体加速腐蚀（FAC）。在使用天燃气为燃料的联合循环厂和废热发电厂，流体加速腐蚀（FAC）被报道是引起余热回收蒸汽发生器损伤和失效的主导因素。（例如，见如下报道：“Ten Years of Experience with FAC in HRSGs”,发表于2010年9月，在powermag.com可以看到相关报道）。

　　· 根据2010年“石化流体加速腐蚀国际会议”提供的相关文件，一位中西部的电厂拥有者/运营者有过这样的经历：通过发现变薄的组件并在它们失效前及时移除，自2006年开始的一项正式的流体加速腐蚀（FAC）检测计划取得了巨大的成功。然而，他们从中所学得的经验教训却是，通过使用三维可视化技术，不断利用各种机会进行改进工作。

　　· 例如，在估测设备损耗速率的时候，必须加倍谨慎和小心。从上面提到的位于中西部工厂里收集到了有关流体加速腐蚀（FAC）的数据，这也是自1972年起相关设备服役以来第一次收集到有关流体加速腐蚀（FAC）的数据。根据所估测的损耗速率，该工厂能够服役35年之久。而通过外推法，人们有足够的理由相信它有足够的剩余寿命来支撑它撑到2010年（这也是按计划停运的一年）。而在这不久之前，该工厂第二次经历了一场组件失效事故。而相关员工意识到，新的控制阀是在1998年被安装上的。最初的闸门阀被整齐修剪的阻力式阀所取代。但是，这些新换上的阀门之后被认为对管道中的流体腐蚀产生不利影响。如果使用实际工厂设备的三维智能模型，这些疏忽本可以避免的。

　　减速机和膨胀机是所更换组件的主要组成部分。然而，目前市面上存在着几种不同结构的减速机，而这给数据整合和损伤预测带来了困难。转变区域有可能是直的锥部，弯曲锥部，阶梯式锥部或者是膨胀的锥部，而厚度发生变化的确切地点也因具体情况而定。所以，基于检测数据的昂贵的维修或更换决定必须在最大程度上与组件的现有状态结合起来，这也是大势所趋。

　　· 为了简单地解释三维可视化技术的所具备的价值，想象一下将两个不同的水源整合在一条公共管道中。工艺数据以文本的形式被保存下来。根据额定的连续作业温度，管道系统最初被标以不同的颜色以进行区分。通过超链接，可以轻易地获取参考数据。

　　· 可以使用有关流体加速腐蚀（FAC）敏感的数据来加强相关区域的检测。在图2中，代表亮温的颜色区域得到有效抑制，而在具备潜在的高的损耗速率的区域，则以红棕色进行标示。通过同时使用反射光谱和发射光谱，现场管线在几何上被精确地展现出来。这样，与使用数千个单词的文本数据或表格数据相比，这些复杂的理论数据能够更容易地被表示出来。

　　一位公共设施检测项目的经理这样说道：“利用现有设备的三维模型来管理图像将需要很大的工作量”.例如，要弄清楚某个被替换的组件是3英尺或3英寸。仅仅依靠现场工作人员或工厂的纪录文通常是不够的。三维可视化技术不同于管道的绝缘，这一点也被认为是很重要的。每个减速机、膨胀机或管件都是独一无二的实体，而它们都可以被当作是有关数据的接入点。

　　一位大型核电厂工程服务经理认为，最有价值的地方在于将三维可视化技术与电脑维护管理系统的工作指令系统连接起来。此外，提供职前培训和实践指导手册也将很有帮助。

　　该经理还指出，核电厂非常陈旧。而且，它们是在制图桌上被设计出来的。大多数工厂中都没有相应的三维模型存在，管路系统的检测都是通过二维等容线来实施的。有些图纸被扫描成AutoCAD形式，但是它们还不够智能化。与给水加热器相关的流体加速腐蚀（FAC）问题能够真正从三维可视化技术中受益，因为加热器的壳层需要经常进行检查且加热器的机架部位通常残留许多“杂物”。此外，许多流体加速腐蚀（FAC）敏感的部位通常是不可见的。

　　一位复合气体燃气轮机工厂的资产管理主任这样说道：“我们已经追踪加速腐蚀（FAC）20年了”。这项技术能够帮助将手绘等容线转变成实际设备的模型，而且使得从基于时间和位置的检测策略转变成基于条件的检测策略成为可能。

     

　　原文网址：http://www.powermag.com/3d-visualization-could-benefit-plant-inspection-programs/?pagenum=1

　　

责任编辑：刘娟

《中国腐蚀与防护网电子月刊》征订启事
投稿联系：刘娟  电话：010-82387968-807
QQ: 2850329508 邮箱：liujuan@ecorr.org
中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414