[发明专利]一种炼油化工设备可靠性及维护策略的优化方法

权利要求书

1.一种炼油化工设备可靠性及维护策略的优化方法，其包括以下步骤：

A、收集炼油化工装置或单元内所有设备在运行过程中或停车检修期间的检验测试、维护保养及修理活动的历史数据，建立炼油化工设备的故障数据库，通过应用故障分布函数或分布类型对所述故障数据库内单个设备的检测维修历史数据进行回归分析,获得单个设备的可靠性和维修性的特征参数；

B、在完成单个设备的评价后，建立所述炼油化工装置或单元的系统可靠性数学模拟模型，可靠性数学模拟模型为可靠性框图，并收集所述炼油化工装置或单元的相关经济参数；

C、利用所述炼油化工装置或单元的系统可靠性数学模拟模型,输入所述单个设备的可靠性和维修性的特征参数和所述炼油化工装置或单元的相关经济参数,进行炼油化工装置或单元的系统模拟分析，获得所述炼油化工装置或单元的系统可靠性、利用性和维修性的特征参数，确定所述炼油化工装置或单元的系统故障发生的概率、系统的可用性、系统的年均停工时间和停工次数、系统的年均效益和成本及造成所述炼油化工装置或单元的系统的经济损失的设备排序等，进而获得优化后的系统设备的检测及维修顺序、频率、成本的检维修方案，获得优化后的系统设备的采购数量、采购周期及备件库存量之备件库存方案，进而调整所述炼油化工装置或单元的系统设备管理方案。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，上述步骤A具体的包括：上述检验测试、维护保养及修理活动的历史数据包括设备的故障时间、故障模式、故障原因、停工时间、维修时间、维修类型、维修名称、维修内容、维修成本、维修更换元件列表、现有维护方案、维修频率、检测类型、检测成本更换与大修状态。

3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，上述步骤A具体的包括：上述可靠性和维修性的特征参数包括设备的故障模式、故障原因、故障率、可靠度、平均故障间隔时间、平均修复时间及威布尔分布参数。

4.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，上述步骤B具体的包括：上述相关经济参数包括：炼油化工装置或单元的系统计划内停工天数、计划内停工造成的经济损失、计划外停工造成的经济损失、降负荷生产利润损失、产品降级损失、开备机耗电量增加成本、大检修成本。

5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，上述步骤A具体的还包括：可靠性和维修性的特征参数由以下方程式得出：

由：R(t)+F(t)＝1得：R(t)=1-F(t)=∫t∞f(t)dt]]>

指数分布

R(t)＝e^-λt

指数分布的故障概率密度函数f(t)，故障率函数λ(t)和平均寿命θ分别为：

f(t)＝λe^λ(t)

λ(t)＝λ

θ=1λ]]>

正态分布

正态分布的故障概率密度函数f(t)，可靠度函数R(t)，故障率函数λ(t)分别为：

f(t)=1σ2πexp[-(t-μ)22σ2],-∞<t<+∞]]>

F(t)=1σ2π∫-∞texp{-(ξ-μ)22σ2}dξ]]>

R(t)＝1-F(t)

λ(t)=f(t)R(t)]]>

威布尔分布

其故障率函数为λ(t)=βtβ-1αβ]]>

式中α>0，β>0，t≥0，对应的故障概率密度函数f(t)，可靠度函数R(t)，故障率函数λ(t)分别为：

f(t)=βtβ-1αβexp[-(tα)β]]]>

R(t)=exp[-(tα)β]]]>

λ(t)=f(t)R(t)]]>

当β＝1时，威布尔分布简化为指数分布，即

λ(t)=1α]]>

f(t)=1αexp(-tα)]]>

MTTF＝α

当β＝2时，威布尔分布简化为瑞利分布，即

λ(t)=(2α2)t]]>

f(t)=2α2t exp[-(tα)2]]]>

当β<1时，故障率呈下降趋势；β＝1时，故障率为常数；β>1时，故障率呈上升趋势。其中：R(t)为可靠度函数，F(t)为累积故障概率函数，f(t)dt为故障概率密度函数，λ(t)为故障率函数；R为可靠度，F为不可靠度或故障的概率，λ为故障率，β为威布尔分布参数，θ为平均寿命。