[发明专利]用于求取流体流过的过程工程装置的剩余使用寿命的方法和系统

说明书

本发明涉及一种方法，该方法用于求取构造为热交换器或塔或用于相分离的容器的流体流过的过程工程装置(1)的剩余使用寿命，其中，在所述装置(1)上安装有计算单元(20)，其中，该计算单元(20)以数据传输的方式耦合到远程计算单元(30)，其中，借助安装在所述装置(1)中/上的多个传感器(10)获得温度测量值，由温度测量值求取机械应力作为无法直接测量的特征参量，并且由所述机械应力求取剩余使用寿命作为另外的无法直接测量的特征参量，其中，借助计算单元(20)求取机械应力，将机械应力和/或所述温度测量值传输给远程计算单元(30)，并且在该远程计算单元处求取所述剩余使用寿命，或者，将所述温度测量值传输给远程计算单元(30)，并且在该远程计算单元处求取机械应力和剩余使用寿命。

技术领域

本发明涉及用于求取流体流过的过程工程装置的剩余使用寿命的一种方法和一种系统，该过程工程装置构造为热交换器或塔(Kolonne)或用于相分离的容器，本发明还涉及一种由这种流体流过的过程工程装置和这种系统构成的组件。

背景技术

力求的是，通过对合适的参量(例如振动)的检测和分析处理来监测(所谓的状态监测)设备或至少设备的部件(尤其装置)，以便能够优选尽可能早地识别到干扰、错误、故障等。为此，给待监测的设备部件配备合适的传感器，以便测量合适的参量并将其提供给分析处理装置。尤其可以使产生的振动与设备状态相关联，以便例如确定部件的故障概率或剩余使用寿命。

然而，对无法使用声波测量或振动测量来估计其状态的部件的监测是成问题的——例如在流体流过的过程工程装置(例如热交换器或塔或用于相分离的容器)中。这些部件的材料(金属)也经受材料疲劳，然而这不是由于振动而是由于应力波动引起的。

尽管可以借助有限元方法来计算材料中的应力水平，但是由于计算的复杂性和时间需求，该方法不能实时地、而只能离线地进行。这种方法不太适用于定期监测和使用寿命的确定。

例如，WO 95/16890A1描述一种监测系统，该监测系统用于能够直接识别由于污物引起的热交换器的功率损失，其中，测量冷却剂流的第一组温度值与第二组温度值之间的差以及第一组速度与第二组速度之间的差。借助数据检测系统分析处理所述差，并且在显示器上显示热交换器的功率损失。

US 2015/0094988 A1示出一种用于过程设备的传感器架构，该过程设备具有传感器和逻辑单元，该传感器用于检测测量值，该逻辑单元用于分析处理传感器测量值并且用于确定如下参量：所述参量无法或很难直接测量或只能非常昂贵地直接测量。为此目的，逻辑单元借助基于数据的经验模型来分析处理传感器值。

EP 2 887 168 A2描述对如下机器的监测和控制：所述机器具有用于产生电能的能量产生单元(例如燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、风力涡轮机或类似装置)。在此，由传感器接收传感器数据。此外，接收与机器历史相关的外部数据。对传感器数据和外部数据进行分析，从而例如确定使用寿命。

期望的是，能够尽可能准确地求取装置(例如热交换器或塔或用于相分离的容器)的允许推断出使用寿命的特征参量。

发明内容

在这种背景下，本发明提出一种用于求取流体流过的过程工程装置的剩余使用寿命的方法，该过程工程装置构造为热交换器或塔或用于相分离的容器；一种由传感器和用于其执行的计算单元构成的系统；以及一种由这种系统和具有本发明的特征的过程工程装置构成的组件。有利构型分别是本发明的主题和下述说明书的主题。

所述装置可以有利地构造为过程工程设备的部件并且与其他的设备部件(例如热交换器或塔或用于相分离的容器)连接。