針對(duì)工業(yè)爐管離心鑄造過程數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)框架與實(shí)施.pdf

1、乙烯作為石化企業(yè)的重要產(chǎn)品，主要是通過石腦油在裂解裝置中發(fā)生反應(yīng)得到。乙烯裂解裝置主要包含輻射段和對(duì)流段，輻射段和對(duì)流段核心組成部分都是爐管。由于乙烯裂解反應(yīng)需要高溫、低分壓，工業(yè)爐管長期工作在這樣環(huán)境下，易造成滲碳、斷裂和腐蝕等問題，引發(fā)安全事故。因此，為保證生產(chǎn)的安全平穩(wěn)進(jìn)行，對(duì)工業(yè)爐管質(zhì)量提出特別要求變的很迫切。工業(yè)爐管大多采用離心鑄造進(jìn)行生產(chǎn)，得到的產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)致密，晶型完整（主要分為等軸晶和柱狀晶），機(jī)械性能較好。
　　

2、傳統(tǒng)的爐管質(zhì)量檢測(cè)使用滲透檢測(cè)、化學(xué)成分分析、拉伸試驗(yàn)以及金相檢測(cè)等方法。但這些方法耗時(shí)、耗力、耗費(fèi);且這些檢測(cè)方法會(huì)產(chǎn)生大量環(huán)境污染物，更嚴(yán)重的是人工操作存在很大誤差，可能會(huì)出現(xiàn)爐管遺漏檢測(cè)的可能。本課題引進(jìn)多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)工業(yè)爐管質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)來彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的弊端。多元統(tǒng)計(jì)方法是一種基于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法，工業(yè)爐管生產(chǎn)又受多因素影響，在使用多元統(tǒng)計(jì)分析前，需要收集影響鑄造過程的多個(gè)變量數(shù)據(jù)。在進(jìn)行分析時(shí)，本文做了以下工作:

3、>　　(1)在使用多元統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析時(shí)，需要收集大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)方法采用儀器人工測(cè)量，手動(dòng)記錄的方式收集數(shù)據(jù)，然而這種采集方式誤差大、采集頻率低、耗費(fèi)大量人力物力。本文設(shè)計(jì)并實(shí)施了智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)各變量進(jìn)行采集。
　　(2)單變量數(shù)據(jù)組成包含生產(chǎn)過程原料熔煉、離心鑄造兩階段，化學(xué)元素種類及百分含量、鋼水溫度、型筒表面溫度、轉(zhuǎn)速、PT檢測(cè)結(jié)果等十多種生產(chǎn)數(shù)據(jù)。對(duì)于收集到的數(shù)據(jù)需要按照管徑、材質(zhì)等進(jìn)行分類。對(duì)于原始數(shù)據(jù)，需要進(jìn)

4、行預(yù)處理:對(duì)單變量超過工藝范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除;采用動(dòng)態(tài)時(shí)間扭轉(zhuǎn)法解決數(shù)據(jù)不等長問題;采用在線數(shù)據(jù)填充法補(bǔ)充缺失不嚴(yán)重?cái)?shù)據(jù)。
　　(3)同批次的工業(yè)爐管生產(chǎn)過程中化學(xué)元素種類及百分含量不隨時(shí)間變化，保持著連續(xù)過程特征;型筒表面溫度、型筒轉(zhuǎn)速、型筒振幅這些離心澆鑄數(shù)據(jù)隨時(shí)間在不停變化，保持著間歇過程特征。所以，在進(jìn)行建模分析時(shí)，連續(xù)過程數(shù)據(jù)使用PCA方法，間歇過程數(shù)據(jù)特征使用MPCA方法。使用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，分別代入驗(yàn)證數(shù)據(jù)選取最佳