(57)【要約】【課題】方法、システム、およびコンピュータ可読媒体例が、動作プロセスを監視するために提供される。【解決手段】方法例は、動作プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータを監視することと、アセットと関連付けられるプロセスパラメータを監視することとを含む。方法例は、アセットに対応するアセット健全性を判定することを含む。アセット健全性は、腐食性指数を腐食閾値と比較することによって、アセットと関連付けられる潜在的な腐食状態に基づいて判定される。腐食性指数は、監視された機器パラメータまたは監視されたプロセスパラメータの現在の値または経時的な変化のうちの少なくとも１つの関数である。【選択図】図６
2014146334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータを監視することと、
前記アセットと関連付けられるプロセスパラメータを監視することと、
腐食性指数が、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータの現在の値または経時的な変化のうちの少なくとも１つの関数である、前記アセットに対応するアセット健全性値であって、前記腐食性指数を腐食閾値と比較することによって、前記アセットと関連付けられる潜在的な腐食状態に基づいて判定される、アセット健全性値を判定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記腐食性指数は、前記アセットのアセットタイプに基づいて判定される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アセットタイプは、液体炭化水素ユニット、ガス状炭化水素ユニット、または含水ユニットのうちの少なくとも１つである、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記潜在的な腐食状態を判定することは、腐食への影響に基づいて、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータに加重することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記腐食閾値は、前記機器パラメータまたは前記プロセスパラメータへの制限を特定する、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記潜在的な腐食状態と関連付けられる警報を生成することをさらに含み、前記警報は、オペレータに提示される、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
熱応力指数を熱応力閾値と比較することによって、前記アセットと関連付けられる熱応力を判定することをさらに含み、前記熱応力指数は、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータの経時的な変化の関数である、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記熱応力と関連付けられる警報を生成することをさらに含み、前記警報は、オペレータに提示される、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータおよびプロセスパラメータを監視する監視アプリケーションと、
前記アセットに対応するアセット健全性を判定するアセット健全性値計算機であって、前記アセット健全性は、熱応力指数を熱応力閾値と比較することによって、前記アセットと関連付けられる熱応力に基づいて判定され、前記熱応力指数は、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータの経時的な変化の関数である、アセット健全性値計算機と、
を備える、システム。
【請求項１０】
前記熱応力指数は、前記アセットの材料組成、材料の壁厚、安全域、技術指針、または業界規格のうちの少なくとも１つに基づいて判定される、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記熱応力を判定することは、熱応力への影響に基づいて、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータに加重することを含む、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記熱応力閾値は、前記機器パラメータまたは前記プロセスパラメータへの制限を特定する、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記熱応力と関連付けられる警報を生成する熱応力アナライザをさらに備え、前記警報は、オペレータに提示される、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
腐食性指数を腐食閾値と比較することによって、前記アセットと関連付けられる潜在的な腐食状態を判定する腐食アナライザをさらに備え、前記腐食性指数は、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータの現在の値または経時的な変化のうちの少なくとも１つの関数である、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
前記腐食アナライザは、前記潜在的な腐食状態と関連付けられる警報を生成するものであり、前記警報は、オペレータに提示される、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
実行されたときに、コンピュータデバイスに、少なくとも、
動作プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータを監視させ、
前記アセットと関連付けられるプロセスパラメータを監視させ、
腐食性指数が、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータの現在の値または経時的な変化のうちの少なくとも１つの関数である、前記アセットに対応するアセット健全性値であって、前記腐食性指数を腐食閾値と比較することによって、前記アセットと関連付けられる潜在的な腐食状態に基づいて判定される、アセット健全性値を判定させる、
命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１７】
前記腐食性指数は、前記アセットのアセットタイプに基づいて判定される、
請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１８】
前記潜在的な腐食状態を判定することは、腐食への影響に基づいて、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータに加重することを含む、
請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１９】
前記腐食閾値は、前記機器パラメータまたは前記プロセスパラメータへの制限を特定する、
請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記コンピュータデバイスに、前記潜在的な腐食状態と関連付けられる警報を生成させる命令をさらに備え、前記警報は、オペレータに提示される、
請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２１】
前記コンピュータデバイスに、
熱応力指数が、前記監視された機器パラメータまたは前記監視されたプロセスパラメータの経時的な変化の関数である、前記熱応力指数を熱応力閾値と比較することによって、前記アセットと関連付けられる熱応力を判定させ、
警報が、オペレータに提示される、前記熱応力と関連付けられる前記警報を生成させる、
命令をさらに備える、
請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、動作プロセスに関し、より具体的には、動作プロセスを監視するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油およびガス生産業界、精錬業界、石油化学業界等で使用されるもののようなプロセス動作は、典型的には、ポンプ、熱交換器、冷却塔、パイプ、容器等の有意な機器アセットを含む。そのようなアセットの状態、健全性、完全性、および／または性能は、処理プラントの効率および／または安全にとって不可欠である。
【発明の概要】
【０００３】
方法、システム、およびコンピュータ可読媒体例が、動作プロセスを監視するために提供される。方法例は、動作プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータを監視することと、アセットと関連付けられるプロセスパラメータを監視することとを含む。方法例は、アセットに対応するアセット健全性を判定することを含む。アセット健全性は、腐食性指数を腐食閾値と比較することによって、アセットと関連付けられる潜在的な腐食状態に基づいて判定される。腐食性指数は、監視された機器パラメータまたは監視されたプロセスパラメータの現在の値または経時的な変化のうちの少なくとも１つの関数である。
【０００４】
システム例は、プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータおよびプロセスパラメータを監視する監視アプリケーションを含む。システム例は、アセットに対応するアセット健全性を判定するアセット健全性値計算機を含む。アセット健全性は、熱応力指数を熱応力閾値と比較することによって、アセットと関連付けられる熱応力に基づいて判定される。熱応力指数は、監視された機器パラメータまたは監視されたプロセスパラメータの経時的な変化の関数である。
【０００５】
有形コンピュータ可読記憶媒体例は、実行されたときに、コンピュータデバイスに、動作プロセスユニットにおけるアセットと関連付けられる機器パラメータを監視させ、およびアセットと関連付けられるプロセスパラメータを監視させる、命令を備える。命令例は、コンピュータデバイスに、アセットに対応するアセット健全性を判定させる。アセット健全性は、腐食性指数を腐食閾値と比較することによって、アセットと関連付けられる潜在的な腐食状態に基づいて判定される。腐食性指数は、監視された機器パラメータまたは監視されたプロセスパラメータの現在の値または経時的な変化のうちの少なくとも１つの関数である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の教示が実装され得る、動作プロセスユニット例の概略図である。
【図２】図１のアセット例を実装する方式例を図示する。
【図３】図１のアプリケーションステーション例を実装する方式例を図示する。
【図４】図３のユーザインターフェースと関連付けられるホームページ例を図示する。
【図５】図３のユーザインターフェースと関連付けられる図４のアセット概観ページ例のプロセスタブ例を図示する。
【図６】図１および／または３のアプリケーションステーション例を実装するように実行され得る、プロセス例を表すフローチャートである。
【図７】図１および／または３のアプリケーションステーション例を実装するように実行され得る、別のプロセス例を表すフローチャートである。
【図８】図６および／または７のプロセス例を実行するように、および／または、より一般的には、図１および／または３のアプリケーションステーション例を実装するように使用および／またはプログラムされ得る、コンピュータ例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
業界平均は、計画外の休止時間により、ほぼ生産能力の５パーセントが毎年失われていることを示唆する。そのような休止時間の最も有意な原因のうちの１つは、しばしば、計画外の休止時間の４０パーセントを超え得る、機器の故障である。予想外の故障は、生産の損失および維持費の増加につながるだけでなく、状況によっては、機器の故障が安全性の懸念を引き起こし得る。いくつかの動作プロセスユニットが、ホストシステムと通信するセンサを使用することによって、最も重要な機器を監視してもよい一方で、全てのアセットをオンラインおよび／またはリアルタイムで監視することは、しばしば桁違いの費用がかかる。したがって、残りの機器は、クリップボード巡回および周期的な携帯測定、ならびに機器またはアセットの状態、健全性、完全性、および／または性能に関する単離データを得るようにデバイスを監視することを通して、手動でチェックされる。この手動アプローチの結果としては、動作プロセスユニット内の多くのアセットが、ほとんどの時間に監視されることなく動作しており、それにより、機器の故障のリスクおよび／またはシステム全体の性能および／または安全性への他の望ましくない影響を増加させる。
【０００８】
腐食が、多くの生産施設、精製所、配管系等で機器の故障（例えば、パイプ、容器、弁、蒸気系、ボイラ、蒸気ドラム等の故障）を引き起こし得るため、腐食は、監視される要因例である。確かに、腐食監視、制御、および／または軽減は、多くの業界にとって多大な費用を表す。腐食は、例えば、環境との化学反応による、材料（例えば、金属）の段階的破壊である。錆び付きが、腐食の一般的な形態である。腐食は、材料の性質を劣化させ、材料の強度および／または液体および／またはガスに対する材料の透過性に悪影響を及ぼし得る。例えば、配管材料の化学物質ベースの腐食が、漏出をもたらし得る。腐食は、ほとんどのタイプの金属合金に影響を及ぼし、しばしば、特定の金属合金および金属合金が使用される環境に応じて、異なる速度で起こる。
【０００９】
熱応力もまた、多くの生産施設、精製所、配管系等で機器の故障（例えば、パイプ、容器、弁、煙管、蒸気系、ボイラ、蒸気ドラム等の故障）を引き起こし得る。熱応力は、材料を劣化させ、過剰および／または極端な温度変化により、材料の強度および／または液体および／またはガスに対する材料の透過性に悪影響を及ぼし得る。熱応力は、例えば、大きな温度変化が短い期間にわたって繰り返し起こるときに、起こり得る。いくつかの実施例では、熱応力は、亀裂を材料に形成させ得る、急速な温度変化または大きな温度勾配によって引き起こされる腐食の形態であり得る。
【００１０】
規格（例えば、米国防蝕技術協会（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ；“ＮＡＣＥ”）によって提供される規格）がしばしば、腐食によって引き起こされる損傷および／または問題を回避する異なる材料および／またはスケジュールのために、壁またはパイプ厚、動作圧力、温度等への制限を特定するように、生産環境で適用される。生産環境の所有者および／またはオペレータは、安全域、動作制限、点検パラメータ等を特定し、機器および／または生産構成要素（例えば、配管セグメント）を交換するときを判定するように生産環境を点検してもよい。
【００１１】
周期的に（例えば、毎月）材料の損失および／または壁厚さを測定して、腐食を検出するために、デバイスが使用されてもよい。しかしながら、腐食が（例えば、瞬間的ではなく）ある期間にわたって起こるため、デバイスは、典型的には、リアルタイム（または実質的にリアルタイム）で制御システムにおいて監視および／または警告されない。したがって、既存の腐食監視システムは、点検または修復が必要とされるかどうか、および／または必要とされるときを判定するように、長期腐食測定動向に焦点を合わせる。アセットの劣化が起こる前に腐食の指示を提供する、包括的な腐食分析を行うように、プロセスデータ、分析データ、腐食データ等を組み合わせる腐食監視システムは、現在利用可能ではない。
【００１２】
本明細書で開示される実施例は、腐食による材料の劣化が、ある期間にわたって起こる一方で、腐食につながる多くの動作および／またはプロセス条件は、より短い期間（例えば、金属劣化を検出する期間よりも短い）にわたって起こることを認識する。例えば、流速、硫黄の量、塩化物の量、酸の量、温度、圧力、化学組成（例えば、ｐＨレベル）等に関係する動作条件を伴って、好ましい動作制限を超えて拡大する生産環境が、生産環境内の腐食につながり得る。アセットが腐食領域中で動作しているときを判定するように、リアルタイムで動作条件を監視することは、アセットを劣化させる前に、および／またはそのような腐食が以前のシステムを用いて検出され得る前に、腐食しやすい生産環境の早期検出につながり得る。腐食環境（例えば、潜在的な腐食状態）の早期検出は、維持費および／またはプロセス影響を低減させる。
【００１３】
上記で説明されるような機器損傷、環境的事故、および／または事業への悪影響を回避することは、プロセス変数および／または機器状態の変化が起こるにつれて（すなわち、オンライン監視を介して実質的にリアルタイムで）それらを検出できることに依存する。さらに、複数の測定を関係付けることができることにより、アセットの状態のさらなる全体像を提供するため、（例えば、化学物質ベースの腐食および／または熱応力による）アセット故障の発生の可能性を評価することにおいて、より大きい予測値を提供する。したがって、特定の機器での個々の測定が収集される場合でさえも、測定を収集する技術者は、アセットと関連付けられる他のパラメータと照らして個々の測定の有意性を理解する可能性が低い。例えば、周期的に（例えば、毎月）材料の損失および／または壁厚さを測定して、腐食を検出するために、デバイスが使用されてもよい。しかしながら、腐食が、概して、（例えば、瞬間的ではなく）ある期間にわたって起こるため、デバイスは、典型的には、リアルタイム（または実質的にリアルタイム）で制御システムにおいて監視および／または警告されず、腐食につながり得る、より短い期間にわたって起こる動作条件を検出しない場合がある。この情報が全て利用可能であり、適正に理解されないと、これらの個々の測定は、アセットの現在の健全性を判定すること、および／または差し迫った故障を予測することにおいて、複数の測定がアセットの全体的状態の包括的な見解に統合されるときよりも低い価値を有するであろう。
【００１４】
本明細書で開示される実施例は、機器の故障の多くの潜在的原因（例えば、化学物質ベースの腐食および／または熱応力）がある一方で、起こり得ることのより高度または統合された分析を行うように、特定の機器健全性測定をプロセス測定（例えば、腐食および／または熱応力測定）と組み合わせる方法を提供すると認識する。この統合分析を使用して、本明細書で開示されるシステムおよび方法例は、全体的なアセット健全性状態または値の判定、ならびにオペレータ、技術者、保全要員、および／または他のプラント人員（以降では集合的にオペレータと呼ばれる）へのアセットの状態に影響を及ぼす最も重要なパラメータの識別を可能にする。いくつかの実施例では、この統合分析を使用して、本明細書で開示されるシステムおよび方法例は、アセット（例えば、パイプおよび／または容器）および／またはアセットにおける熱応力の潜在的腐食状態の判定、ならびにオペレータへのアセットの状態（例えば、温度、圧力、ｐＨレベル、伝導度等）に影響を及ぼす最も重要なパラメータの識別を可能にする。さらに、本明細書で開示される実施例は、機器およびプロセスデータの両方（例えば、温度、ｐＨ、伝導度、壁厚等）を含む、起こり得る故障モードに敏感である測定を統合することによって、以前のシステムよりも早い（例えば、腐食および／または熱応力による）潜在的なアセット故障の検出、目先の故障の可能性の全体的指示を生じるための複合または統合情報の分析、ならびにオペレータがアセットの状態および起こり得る故障を迅速に理解することを可能にする方式でのオペレータへの提示を提供する、システムおよび方法を伴う。
【００１５】
図１は、本開示の教示による、動作プロセスユニット１０１を実装するシステム例１００の概略図である。したがって、本開示の教示が、（例えば、コントローラ例１０２を介して）プロセス制御システムに関連して実装されてもよい一方で、本開示の教示はまた、プロセス制御システムから完全に独立して実装されてもよい。システム例１００は、分散制御システム（ＤＣＳ）、監視制御およびデータ収集（ＳＣＡＤＡ）システム、および／または動作プロセスユニット例１０１を監視および／または制御する任意の他のタイプのプロセスシステムであってもよい。加えて、または代替として、動作プロセスユニット例１０１は、システム１００が動作プロセスユニット１０１の任意の制御を提供しているかどうかにかかわらず、監視され、および／またはアセット管理システム（ＡＭＳ）と関連付けられてもよい。図１で図示されるように、システム例１００は、１つ以上のプロセスコントローラ（そのうちの１つが参照数字１０２で指定される）と、１つ以上のオペレータステーション（そのうちの１つが参照数字１０４で指定される）と、１つ以上のアプリケーションステーション（そのうちの１つが参照数字１０６で指定される）とを含む。プロセスコントローラ例１０２、オペレータステーション例１０４、およびアプリケーションステーション例１０６は、エリア制御ネットワーク（ＡＣＮ）と一般的に呼ばれる、バスおよび／またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１０８を介して通信可能に連結される。
【００１６】
図１のＬＡＮ例１０８は、任意の所望の通信媒体およびプロトコルを使用して実装されてもよい。例えば、ＬＡＮ例１０８は、有線および／または無線イーサネット通信方式に基づいてもよい。しかしながら、任意の他の好適な通信媒体（複数可）および／またはプロトコル（複数可）を使用することができる。さらに、単一のＬＡＮ１０８が図１で図示されているが、１つよりも多くのＬＡＮおよび／または他の代替的な通信ハードウェアが、図１のシステム例の間に冗長通信経路を提供するために使用されてもよい。
【００１７】
図１のオペレータステーション例１０４は、オペレータが、プロセス制御システム変数、状態、条件、警報をオペレータが閲覧できるようにする、１つ以上のオペレータ表示画面および／またはアプリケーションを再検討および／または操作すること、プロセス制御システム設定（例えば、設定点、動作状態、警報を解除する、警報を無音にする等）を変更すること、動作プロセスユニット１０１内のデバイスを構成および／または較正すること、動作プロセスユニット１０１内のデバイスの診断を行うこと、および／または動作プロセスユニット１０１内のデバイスを別様に管理し、それらと相互作用することを可能にする。
【００１８】
図１のアプリケーションステーション例１０６は、１つ以上の情報技術アプリケーション、ユーザ対話型アプリケーション、および／または通信アプリケーションを実施するように構成されてもよい。例えば、アプリケーションステーション１０６が、主にプロセス制御関連アプリケーションを実施するように構成されてもよい一方で、別のアプリケーションステーション（図示せず）は、任意の所望の通信媒体（例えば、無線、有線等）およびプロトコル（例えば、ＨＴＴＰ、ＳＯＡＰ、ＯＰＣ、Ｍｏｄｂｕｓ、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓ等）を使用して、動作プロセスユニット１０１が他のデバイスまたはシステムと通信できるようにする、通信アプリケーションを主に実施するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、オペレータステーション例１０４上のアプリケーションを閲覧し、および／またはそれらと相互作用するように、遠隔セッションがアプリケーションステーション例１０６上に確立されてもよい。加えて、アプリケーションステーション例１０６および／またはオペレータステーション例１０４は、アセット管理ソフトウェア（ＡＭＳ）アプリケーションの一部であり得る、アセット監視アプリケーション（例えば、図３のアセット監視アプリケーション例）を含むか、および／または実装してもよい。アプリケーションステーション例１０６のアセット監視アプリケーションは、アセット１２８と関連付けられるデータを監視し、アセット１２８が潜在的腐食環境内で動作しているとき、および／またはアセット１２８が熱応力を受けているときを判定する。図１の実施例では、アセット監視アプリケーションは、情報を表示し、および／または動作プロセスユニット１０１内の（例えば、化学物質に基づく腐食および／または熱応力に関係する）アセット１２８の状態、健全性、完全性、および／または性能の視覚的指示を提供するように、ユーザインターフェース（例えば、図３のユーザインターフェース例）と関連付けられる。図１のアプリケーション例１０６を実装する方式例が、図３に関連して以下で説明される。
【００１９】
図１のオペレータステーション例１０４およびアプリケーションステーション例１０６は、１つ以上のワークステーションおよび／または任意の他の好適なコンピュータシステムおよび／または処理システムを使用して実装されてもよい。例えば、オペレータステーション１０４および／またはアプリケーションステーション１０６は、シングルプロセッサパーソナルコンピュータ、シングルまたはマルチプロセッサワークステーション等を使用して実装することができる。さらに、オペレータステーション例１０４および／またはアプリケーションステーション例１０６は、他のユーザ（例えば、保全および／または機器技術者）が別個のワークステーションを介してアクセスし得る、別のネットワークに接続してもよい。加えて、または代替として、動作プロセスユニット例１０１は、動作プロセスユニット１０１と関連付けられる別個の機能性を提供するように、同一のネットワーク内に他のワークステーション（例えば、保全ステーションおよび／または技術ステーション）を含有してもよい。
【００２０】
図１の実施例は、システム例１００と関連付けられる測定および／または値の自動および／または手動入力を促進するように、研究室１３６を含む。いくつかの実施例では、測定デバイスは、手動操作を有してもよい（例えば、腐食試験片がアセットから除去され、重量を量られてもよい）。そのような測定デバイスから得られるデータは、研究室１３６で入力されてもよい。研究室１３６で自動化および／または入力された測定および／または値は、アセット監視を促進するために、アプリケーションステーション１０６または他のデバイスに利用可能となる。
【００２１】
図１のコントローラ例１０２は、データバス１１６、およびコントローラ１０２に通信可能に連結された入出力（Ｉ／Ｏ）カード等のＩ／Ｏデバイス１１８を介して、複数のスマートフィールドデバイス１１０、１１２に連結される。いくつかの実施例では、スマートフィールドデバイス１１０、１１２は、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ準拠弁、アクチュエータ、センサ等であってもよく、その場合、スマートフィールドデバイス１１０、１１２は、周知のＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコルを使用して、データバス１１６を介して通信する。当然ながら、他のタイプのスマートフィールドデバイスおよび通信プロトコルを代わりに使用することができる。例えば、スマートフィールドデバイス１１０、１１２は、代わりに、周知のＰｒｏｆｉｂｕｓおよびＨＡＲＴ通信プロトコルを使用して、データバス１１６を介して通信するＰｒｏｆｉｂｕｓおよび／またはＨＡＲＴ準拠デバイスであり得る。Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄｂｕｓデバイス、ＨＡＲＴデバイス等であり得る、追加のスマートフィールドデバイス群が、コントローラ１０２と通信できるように、追加のＩ／Ｏデバイス（Ｉ／Ｏデバイス１１８に類似する、および／またはそれと同一である）がコントローラ１０２に連結されてもよい。
【００２２】
図示した実施例で示されるように、他のスマートフィールドデバイス１２０、１２２は、データを無線ゲートウェイ１２３に中継する無線デバイスである。いくつかのそのような実施例では、無線ゲートウェイ１２３は、（例えば、無線Ｉ／Ｏカードを介して）コントローラ１０２と連動する。そのような無線技術を使用することにより、各デバイスの配線接続されたケーブルの配線および構成の費用および複雑性の削減を可能にする。加えて、または代替として、いくつかの実施例では、無線ゲートウェイ１２３は、Ｏｂｊｅｃｔ  Ｌｉｎｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ（ＯＬＥ）ｆｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＯＰＣ）を使用して、伝送されたデータがアプリケーションステーション１０６によって直接読み取られることを可能にするように、ＡＣＮ（例えば、ＬＡＮ１０８）に直接接続する。
【００２３】
スマートフィールドデバイス例１１０、１１２、１２０、１２２に加えて、１つ以上の非スマートフィールドデバイス１２４が、コントローラ例１０２に通信可能に連結されてもよい。図１の非スマートフィールドデバイス例１２４は、例えば、コントローラ１０２と関連付けられた対応Ｉ／Ｏカード（例えば、Ｉ／Ｏデバイス１２６によって表される）に接続される、それぞれの有線リンクを介して、コントローラ１０２と通信する、従来の４〜２０ミリアンペア（ｍＡ）または０〜２４ボルト直流（ＶＤＣ）デバイスであってもよい。
【００２４】
図１の実施例では、スマートフィールドデバイス１３０が、アプリケーションステーション１３４に通信可能に連結される。図１のアプリケーションステーション例１３４は、アプリケーションステーション例１０６に類似する。アプリケーションステーション１３４は、フィールドデバイス１３０から直接受信される信号を解釈してもよく、アプリケーションステーション１３４は、フィールドデバイス１３０と関連付けられる測定をアプリケーションステーション１０６または他のデバイスに利用可能にしてもよい。
【００２５】
図１の図示した実施例では、スマートフィールドデバイス１１０、１２２、１３０および／または非スマートフィールドデバイス１２４のうちの少なくともいくつかが、動作プロセスユニット１０１の中のアセット１２８と関連付けられるパラメータを監視および／または制御するように、アセット例１２８（例えば、パイプおよび／または容器）と関連付けられてもよい。アセット１２８は、カラム、ドラム、容器、パイプ、熱交換器、分離器、脱塩装置、加熱炉、反応炉、再生器、ボイラ、蒸気ヘッダ、圧縮器等、またはそれらの任意の組み合わせ等の動作プロセスユニット例１０１内の任意のアセットであってもよい。図示した実施例では、アセット１２８は、複数のパイプおよび容器を含むユニットである。いくつかの実施例では、フィールドデバイス１１０、１２２、１２４、１３０は、アセット１２８と直接統合されてもよい。他の実施例では、フィールドデバイス１１０、１２２、１２４、１３０は、アセット１２８と通信するか、または別様に相互作用し得る、別個のデバイスであってもよい。さらに、図示した実施例での他のフィールドデバイス１１２、１２０は、動作プロセスユニット１０１内の他の構成要素を監視および／または制御するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、フィールドデバイス１１０、１２２、１２４、１３０は、概して、腐食監視デバイス１３２と呼ばれ、アセット１２８における腐食状態を判定することに関係する動作パラメータおよび／または測定を収集するために使用されてもよい。そのような測定は、例えば、温度、ｐＨレベル、伝導度、硫化物の量、蒸気流、水流、露点、圧力、パイプハンマー、材料厚等を含んでもよい。腐食監視デバイス１３２は、従来のＩ／Ｏカード（例えば、ＤｅｌｔａＶ  Ｉ／Ｏカード）よりもむしろ、専用コンピュータおよび／またはソフトウェアを使用して実装されてもよい。
【００２６】
図１のコントローラ例１０２は、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔの会社である、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．によって販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであってもよい。しかしながら、任意の他のコントローラを代わりに使用することができる。さらに、１つだけのコントローラ１０２が図１に示されているが、任意の所望のタイプおよび／またはタイプの組み合わせの追加のコントローラおよび／またはプロセス制御プラットフォームを、ＬＡＮ１０８に連結することができる。いずれの場合も、コントローラ例１０２は、アプリケーションステーション１０６を使用してシステムエンジニアおよび／または他のシステムオペレータによって生成されており、かつコントローラ１０２にダウンロードされ、および／またはコントローラ１０２においてインスタンス化されている、システム１００と関連付けられる１つ以上のプロセス制御ルーチンを実施する。
【００２７】
フィールドデバイス例１１０、１２２、１２４、１３０は、アセット１２８の動作および／または動作パラメータと関連付けられる異なる測定またはデータを収集するように、１つ以上の異なるセンサを含む。例えば、図１のフィールドデバイス１１０、１２２、１２４、１３０は、温度、ｐＨレベル、伝導度、硫化物の量、蒸気流、水流、露点、圧力、パイプハンマー、および／または材料厚に関係するアセット１２８のデータを収集する。アセット１２８の実施例が、図２に関連して以下で図示される。フィールドデバイス１１０、１２２、１２４、１３０によって収集される測定は、Ｉ／Ｏデバイス１１８、１２６、無線ゲートウェイ１２３、アプリケーションステーション１３４、および／またはコントローラ１０２を介して、アプリケーションステーション１０６に渡される。アプリケーションステーション例１０６は、アセット１２８が潜在的腐食状態で動作しているとき、および／またはアセット１２８が熱応力を受けているときを判定するために、測定を使用する。アセット１２８と関連付けられる、この潜在的腐食状態および／または熱応力は、オペレータが、腐食および／または熱応力をもたらすアセット１２８内の問題を是正できるように、例えば、オペレータステーション１０４を介して、オペレータに中継される。例えば、測定は、潜在的腐食状態および／または熱応力を検出するために使用されてもよく、オペレータは、潜在的腐食状態および／または熱応力を知らされてもよい。潜在的腐食状態および／または熱応力は、アセット１２８の全体的健全性を更新するために使用されてもよい。フィールドデバイス１１０、１２２、１２４、１３０を使用した、腐食および／または熱応力の早期検出は、アセット１２８の故障を伴わずに、および／または故障前に、オペレータがアセット１２８内の問題を是正できるようにし、それにより、生産の損失の可能性を低減させ、維持費を最小限化する。
【００２８】
図１は、その中で、アセット（例えば、アセット１２８）の状態、健全性、完全性、および／または性能、および／または以下でさらに詳細に説明される（例えば、腐食および／または熱応力による）潜在的なアセット故障の発生の可能性を評価する、方法および装置が有利に採用され得る、システム例１００を図示するが、本明細書で説明される、オペレータおよび／または技術者に提示される情報を制御する方法および装置は、所望であれば、図１の図示した実施例よりも複雑な、またはそれほど複雑ではない（例えば、１つよりも多くの地理的位置にわたって１つよりも多くのコントローラを有する等）他のプロセスプラントおよび／または動作プロセスユニットで有利に採用されてもよい。
【００２９】
図２は、図１のアセット例１２８を実装する方式例を図示する。図２のアセット例１２８は、液体炭化水素ユニット（例えば、大気原油分別ユニット）である。図２の実施例では、アセット１２８は、複数の容器２０２ａ〜ｅ（概して、容器２０２と呼ばれる）と、複数のパイプセグメント２０４ａ〜ｌ（概して、パイプセグメント２０４と呼ばれる）とを含む。いくつかの実施例では、単一の容器（例えば、容器２０２ａ）または単一のパイプセグメント（例えば、パイプセグメント２０４ｂ）は、監視目的で単一のアセットと呼ばれてもよい。
【００３０】
図示した実施例では、アセット例１２８は、種々の出力材料（例えば、液化石油ガス（「ＬＰＧ」）、ナフサ、灯油、ディーゼル、軽油、重質軽油、残油等）を形成するように、原油を容器２０２およびパイプセグメント２０４に通過させる。図示した実施例の容器２０２ａは、パイプセグメント２０４ａを介して容器２０２ａに渡された原油から塩を除去する脱塩装置である。図示した実施例の容器２０２ｂは、パイプセグメント２０４ｂを介して容器２０２ｂに渡された原油を予熱する一式の熱交換器である。図示した実施例の容器２０２ｃは、パイプセグメント２０４ｃを介して容器２０２ｃに渡された原油を加熱する大気加熱器である。図示した実施例の容器２０２ｄは、パイプセグメント２０４ｄを介して容器２０２ｄに渡された原油から種々の出力材料を形成する大気原油蒸留ユニットである。種々の出力材料は、パイプセグメント２０４ｇ、パイプセグメント２０４ｈ、パイプセグメント２０４ｉ、パイプセグメント２０４ｊ、パイプセグメント２０４ｋ、およびパイプセグメント２０４ｌを介して出力される。図示した実施例の容器２０２ｅは、パイプセグメント２０４ｅを介して容器２０２ｅに渡された蒸気を、パイプセグメント２０４ｆを介して出力される液化石油ガスに凝縮する凝縮器である。液体炭化水素ユニットおよび／または大気原油分別ユニットの中の配管および容器の追加または代替的な構成が可能である。例えば、熱交換器（２０２ｂ）が、脱塩装置（２０２ａ）の上流および下流の両方に位置してもよい。場合によっては、原油加熱器（２０２ｃ）の上流にフラッシュドラムまたは事前分別カラム（図示せず）があってもよい。本明細書で開示されるシステムおよび方法は、動作プロセスにおけるアセットのいかなる特定の構成にも制限されない。
【００３１】
図示した実施例は、アセット１２８を監視するようにセンサ２０６ａ〜ｉ（概して、センサ２０６と呼ばれる）を含む。センサ例２０６のそれぞれは、フィールドデバイスに対応し、および／またはフィールドデバイス（例えば、図１のフィールドデバイス１１０、１２４、１２２、１３０）に組み込まれてもよい。センサ２０６は、アセット１２８の異なる部分に位置してもよい。例えば、センサ２０６ａは、パイプセグメント２０４ｂを監視し、センサ２０６ｆは、容器２０２ｅを監視する。センサ例２０６は、アセット１２８および／またはアセット１２８の動作条件を監視し、温度、ｐＨレベル、伝導度、硫化物の量、蒸気流、水流、露点、圧力、パイプハンマー、材料厚等の測定を収集する。センサ例２０６は、アセット１２８および／またはアセット１２８の動作条件を監視するように、腐食プローブ（例えば、高温プローブを含む）を含む。センサ例２０６は、連続的、周期的、および／または非周期的に、アセット１２８の測定を収集する。センサ例２０６による測定の期間は、自動的に（例えば、デフォルト設定に）設定され、および／またはオペレータによって選択される。センサ例２０６のそれぞれは、１つ以上の測定を収集してもよい。
【００３２】
センサ例２０６は、連続的、周期的、および／または非周期的に、測定をＩ／Ｏデバイス（例えば、図１のＩ／Ｏデバイス１１８、１２６）および／または無線ゲートウェイ（例えば、図１の無線ゲートウェイ１２３）に伝送するように、伝送機を含む、および／または伝送機と通信する。測定を伝送するための期間は、自動的に（例えば、デフォルト設定に）設定され、および／またはオペレータによって選択される。測定は、例えば、アセット１２８において潜在的な腐食および／または熱応力を検出する際に使用するために、図１の無線ゲートウェイ１２３および／またはコントローラ１０２を介して図１のアプリケーションステーション１０６に送信される。腐食および／または熱応力は、センサ例２０６によって収集される特定の測定が、ある期間にわたって特定の閾値を上回って動作している場合に検出されてもよい。
【００３３】
図２のアセット例１２８は、センサ２０６を含むが、アセット１２８を実装するために、任意の数および／または組み合わせのセンサ、伝送機、および／または他のデバイスが使用されてもよい。さらに、センサ２０６は、測定を収集するように、アセット１２８の任意の構成要素または場所上および／または内に位置してもよい。
【００３４】
図３は、図１のアプリケーションステーション例１０６を実装する方式例を図示する。以下の説明は、アプリケーションステーション１０６に関して提供されるが、アプリケーションステーション例１０６を実装する方式例はまた、図１のオペレータステーション例１０４を実装するために使用されてもよい。図３のアプリケーションステーション例１０６は、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサ３００を含む。図３のプロセッサ例３００は、プロセッサ３００のメインメモリ３０２の中に（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または読取専用メモリ（ＲＯＭ）内に）存在する、コード化された命令を実行する。プロセッサ例３００は、プロセッサコア、プロセッサ、マイクロコントローラ、および／または任意のタイプのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の任意のタイプの処理ユニットである。プロセッサ例３００は、とりわけ、オペレーティングシステム例３０４、アセット監視アプリケーション例３０６、ユーザインターフェース例３０８、データベース例３１０、機器パラメータアナライザ例３１２、プロセスパラメータアナライザ例３１４、腐食アナライザ例３１６、熱応力アナライザ例３１８、およびアセット健全性値計算機例３２０を実行する。オペレーティングシステム例３０４は、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）が提供しているオペレーティングシステムであってもよい。図３のメインメモリ例３０２は、プロセッサ３００によって、および／またはプロセッサ３００内で実装されてもよく、および／またはプロセッサ３００に動作可能に連結された１つ以上のメモリおよび／またはメモリデバイスであってもよい。
【００３５】
オペレータがプロセッサ例３００と相互作用することを可能にするために、図３のアプリケーションステーション例１０６は、任意のタイプのディスプレイ３２２を含む。ディスプレイ例３２２は、プロセッサ３００、および／または、より一般的には、オペレータステーション例１０４によって実装される、ユーザインターフェースおよび／またはアプリケーションを表示することが可能である、コンピュータモニタ、コンピュータ画面、テレビジョン、モバイルデバイス（例えば、スマートフォン、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（商標）、ｉＰｈｏｎｅ（商標）、および／または業務用携帯型ＰＣ）等を含むが、それらに限定されない。図３のオペレーティングシステム例３０４は、ディスプレイ例３２２によって、および／または、ディスプレイ例３２２において、アセット監視アプリケーション例３０６と関連付けられるユーザインターフェース例３０８を表示する、および／またはそれの表示を促進する。ユーザインターフェース例３０８の態様は、図４および５に関連して以下でさらに詳細に説明される。
【００３６】
アセット監視アプリケーション例３０６は、動作プロセスユニット１０１と関連付けられるパラメータ、および／または、より一般的には、動作プロセスユニット１０１内のアセット（例えば、図１および２のアセット例１２８）の動作および／または完全性と関連付けられるパラメータを測定する、図１のフィールドデバイス１１０、１１２、１２０、１２２、１２４、１３０のうちの１つ以上、および／または図２のセンサ２０６を介して、測定（例えば、データ）を受信する。１つの機器（すなわち、アセット）の条件、状態、健全性、完全性、および／または性能と関連付けられるパラメータは、本明細書では機器パラメータと呼ばれる。例えば、パイプおよび容器（例えば、パイプセグメント、ドラム、分離器、カラム等）について、機器パラメータは、腐食速度、壁厚、パイプハンマー、振動等に対応してもよい。図示した実施例では、フィールドデバイス１１０、１１２、１２２、１２４、１３０および／またはセンサ２０６は、容器および／または配管セグメント（例えば、図２の容器２０２および／またはパイプセグメント２０４）における材料厚または金属損失等の機器パラメータを収集する。動作プロセスユニットの動作および／または制御と関連付けられるパラメータは、本明細書ではプロセスパラメータと呼ばれる。プロセスパラメータの実施例は、温度、圧力、流速、組成等のパラメータに対応する測定を含む。図示した実施例では、フィールドデバイス１１０、１１２、１２２、１２４、１３０および／またはセンサ２０６は、アセット１２８（例えば、容器２０２および／またはパイプセグメント２０４）におけるｐＨレベル、伝導度、水分含量、圧力、温度、流速等のプロセスパラメータを収集する。いくつかの実施例では、測定されたパラメータは、アセットの状態および／または完全性、ならびにその中でアセットが作動しているプロセスの動作および／または制御の両方に関連し得る。例えば、アセット１２８の中の（例えば、容器２０２ａにおける）液体の温度および化学組成（例えば、ｐＨレベル）は、動作プロセスユニットの中のプロセス変数としての機能を果たしてもよく、それらはまた、アセット１２８への液体の腐食影響を評価するために使用される変数としての機能を果たしてもよい。
【００３７】
図３のデータベース例３１０は、研究室分析、機器パラメータの基準データおよび／または制限、ならびにプロセスパラメータの警報と関連付けられる加重を含み得る、アセット監視アプリケーション例３０６を介して、および／またはオペレータを介して受信される測定（例えば、データ）を記憶する。データベース例３１０は、腐食アナライザ例３１６および／または熱応力アナライザ例３１８によって使用される、腐食性閾値および／または熱応力閾値と関連付けられるデータを記憶する。加えて、データベース３１０は、機器パラメータアナライザ例３１２、プロセスパラメータアナライザ例３１４、腐食アナライザ例３１６、熱応力アナライザ例３１８、および／またはアセット健全性値計算機例３２０のうちのいずれかを介して出力される、データのうちのいずれかを記憶してもよい。
【００３８】
図示した実施例では、機器パラメータアナライザ例３１２は、機器パラメータと関連付けられる、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信される測定（例えば、入力データ）を分析する。測定を分析するために、機器パラメータアナライザ例３１２は、測定が有効であるかどうかを判定する。例えば、特定の測定（例えば、入力）が有効であるかどうかを信号伝達するために、アセット監視アプリケーション例３０６を介して受信される、低電圧パラメータおよび／または「不良値」パラメータが使用されてもよい。妥当性閾値もまた、測定が有効であるかどうかを判定するために、機器パラメータアナライザ例３１２によって使用されてもよい。妥当性閾値は、測定を有効と見なすように、（例えば、超えられる、または超えられない）特定の値を定義してもよい。例えば、図３の腐食アナライザ３１６は、測定を妥当性閾値と比較し、測定が妥当性閾値を超える場合、機器パラメータアナライザ３１２は、測定が無効であると判定する。測定が有効である場合、機器パラメータアナライザ例３１２が測定を分析する。代替として、測定が有効ではない場合、アセット１２８の健全性指標が、測定の妥当性および／またはアセットの腐食状態を判定する能力に影響を及ぼす、アセットにおいて発生する問題またはエラーを示すように調整されてもよい。
【００３９】
図示した実施例では、機器パラメータアナライザ３１２は、アセット１２８が容認可能な動作枠（複数可）内で動作しているかどうかを判定するように、有効な測定（例えば、各機器パラメータの監視された値）を、パラメータの参照値または基準、およびパラメータの事前構成された制限と比較する。いくつかの実施例では、機器パラメータの基準データは、オペレータ、会社の専門家、業界規格、および／または規制規範よって定義されてもよい。いくつかの実施例では、機器パラメータアナライザ３１２は、例えば、アセット１２８が適正に動作していることをオペレータが示す、アセット１２８の動作条件中に（例えば、正常動作条件中に）、機器パラメータの測定値から基準データを捕捉する。いくつかの実施例では、基準データは、長期使用後のアセット１２８の摩耗および／または状態の劣化の影響を低減させるように、アセット１２８が構成され、最初に作動させられた後にすぐ捕捉される。場合によっては、アセット１２８は、それが機能する複数の条件および／または動作状態を有する。したがって、いくつかのそのような実施例では、異なる基準データが捕捉されるか、または別様に定義されて、アセット１２８のそれぞれの動作状態に適用されてもよい。さらに、場合によっては、アセット１２８は、離散動作状態を持たなくてもよいが、代わりに、いくつかの他の可変状態パラメータに応じて変化してもよい。例えば、アセットにおける腐食は、アセット１２８が動作している温度、圧力、流量、および組成の関数として変化してもよい。したがって、腐食の基準データは、アセット１２８が動作する一連の条件にわたって変化してもよい。したがって、機器パラメータが可変状態パラメータに依存する、いくつかの実施例では、特徴的な曲線または形跡が、可変状態パラメータの関数として、各監視されたパラメータの正常動作条件の動的基準データとしての機能を果たすように捕捉される。
【００４０】
いくつかの実施例では、機器パラメータの制限は、オペレータ、会社の専門家、業界規格、および／または規制規範によって定義されてもよい。いくつかの実施例では、機器パラメータアナライザ３１２は、規格指針による基準データに基づいて制限を計算する。いくつかの実施例では、計算された制限は、オペレータによって構成される倍率、あるいは動作プロセスユニットの特定の必要性および／または動作に基づく動作パラメータの任意の他の関数によって、さらに調整される。
【００４１】
機器パラメータの基準、制限（複数可）、および監視された値から、機器パラメータアナライザ例３１２は、対応する機器健全性値を計算する。機器健全性値は、その期待値（例えば、その基準または動作制限）からの対応する機器パラメータの偏差の重大度の数値的指示である。具体的には、機器健全性値は、その対応する基準および制限（複数可）の間の範囲内の機器パラメータの相対位置を示してもよい。いくつかの実施例では、健全性値は、パラメータがどれだけ正常動作範囲外にあるか、およびパラメータがどれだけ長く正常動作範囲外で動作しているかに関係する。異なる機器パラメータが、異なる基準および異なる制限を有してもよいため、いくつかの実施例では、各パラメータの機器健全性値は、例えば、定義された範囲に沿った割合として機器パラメータの値の相対位置を示すこと等によって、正規化されてもよい。いくつかの実施例では、割合は、基準データからの相対偏差の補数であってもよい。つまり、偏差が大きくなるほど、割合が小さくなる。例えば、その対応する基準での値を伴う（すなわち、偏差がない）機器パラメータが、１００％の機器健全性値（アセットが予想通りに動作していることを示す）を有するであろう一方で、制限に対応する値を有する機器パラメータは、０％の機器健全性値を有するであろう。
【００４２】
図示した実施例では、プロセスパラメータアナライザ３１４は、プロセスパラメータと関連付けられる、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信される測定（例えば、入力データ）を分析する。測定を分析するために、プロセスパラメータアナライザ例３１４は、測定が有効であるかどうかを判定する。例えば、特定の測定（例えば、入力）が有効であるかどうかを信号伝達するために、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信される、低電圧パラメータおよび／または「不良値」パラメータが使用されてもよい。妥当性閾値もまた、測定が有効であるかどうかを判定するために、プロセスパラメータアナライザ例３１４によって使用されてもよい。測定が有効である場合、プロセスパラメータアナライザ例３１４が測定を分析する。代替として、測定が有効ではない場合、アセット１２８の健全性指標が、測定の妥当性および／または健全性状態を判定する能力に影響を及ぼす、アセット１２８において発生する問題またはエラーを示すように調整されてもよい。
【００４３】
いくつかの以前の動作プロセスユニットでは、プロセスパラメータが、事前構成された設定点または（例えば、基準データによって定義されるような）通常動作条件の点に対応する値を実質的に維持するように、プロセスパラメータが制御される。しかしながら、パラメータが設定点から逸脱し得る、または設定点が所与のアセット動作のために不適切に構成されている時期がある。有意な偏差が、生産プロセスに影響を及ぼし、および／または危険なプラント条件を生成し得る。したがって、図示した実施例では、プロセスパラメータアナライザ３１４は、アセット１２８が容認可能な動作枠内で動作しているかどうかを判定するように、有効な測定（例えば、各プロセスパラメータの監視された値）を、パラメータの参照値または基準、およびパラメータの事前構成された制限と比較する。
【００４４】
プロセスパラメータは、対応するプロセスパラメータがその関連警報制限を過ぎるときに作動させられ得る（すなわち、アクティブになる）、１つ以上の警報制限が割り当てられてもよい。いくつかの実施例では、警報制限は、機器パラメータについて上記で説明される同様の方式で、基準データから計算される。しかしながら、機器パラメータの有意性が、その基準と対応する制限との間のパラメータ値の相対位置に依存する一方で、プロセスパラメータは、パラメータ値が対応する制限を過ぎる（例えば、警報がトリガされる）ときに有意である。
【００４５】
警報制限は、異なる重大度を伴って構成されてもよい。例えば、いくつかの警報が、主に情報目的のためであり得る一方で、他の警報は、警告を生じ、さらに他の警報は、危機的状態を示す。動作プロセスユニット例１０１では、所与の時に複数のアクティブな警報があってもよく、そのうちの多くは、同一のレベルの警報重大度（例えば、情報、警告、危機等）を提供する。そのようなものとして、オペレータは、全ての警報の中でも、プロセスシステム１００において最も重度であるか、または制限因子であるものを識別することができない場合がある。この障害を克服するために、図示した実施例でのプロセスパラメータアナライザ３１４は、各警報の重大度の比較を可能にするように、アクティブな警報と関連付けられる各プロセスパラメータのプロセス健全性値を判定してもよい。プロセス健全性値は、他の警報に対する警報の重大度または有意性の数値的指示である。さらに、プロセス健全性値がアクティブな警報に該当する（すなわち、対応する警報がトリガされている）ため、警報の重大度は、アセットと関連付けられる、対応する問題の重大度を示す。より具体的には、プロセスパラメータアナライザ例３１４は、各プロセスパラメータと関連付けられる各警報の加重に基づいて、各プロセスパラメータに対応するプロセス健全性値を判定する。例えば、機器アセットと関連付けられる各プロセスパラメータに対応する全ての潜在的な警報は、０から１０００の段階で加重されてもよく、より大きい数字が、より重大な警報を表す。整数のみを使用して、そのような実施例は、最大で１０００の警報が、それらの重大度に従って相互に対して一意的に順位または順序付けられることを可能にする。いくつかの実施例では、複数の警報が、同一の重大度を有する同一の加重を割り当てられる。いくつかの実施例では、各警報の加重は、最良の実践、業界規格、および／または規制規範に基づいて、アセット１２８と関連付けられるプロセスパラメータについて事前構成される。いくつかの実施例では、加重は、オペレータが、特定のプロセスまたはアセットにとって特に関心がある、および／または重要である警報を単離できる、および／または警報に集中できるように、オペレータおよび／または専門家によって構成および／または調整されてもよい。
【００４６】
加えて、いくつかの実施例では、プロセスパラメータアナライザ３１４は、アセット１２８と関連付けられる全てのパラメータの比較を可能にするように、ならびにアセット１２８の全体的な健全性を迅速に評価し、および／またはアセット１２８の状態および／または性能に最も影響を及ぼす制限パラメータを識別するように、上記で説明される機器健全性値と同一の規模までプロセス健全性値を正規化してもよい（例えば、１００段階評価または割合まで低減される）。プロセス健全性値は、各警報の加重を１００段階評価まで低減させ、次いで、１００から加重を差し引く（すなわち、縮小加重の補数）ことによって正規化される。例えば、上記で説明される０から１０００の段階が使用され、特定の警報に７４５の加重が与えられる場合、加重は、１０で割り（７４．５をもたらす）、次いで、１００から結果を差し引く（２５．５をもたらす）ことによって、１００段階評価まで低減される。したがって、機器健全性値との比較のために割合として表される、最終的なプロセスパラメータ健全性は、２５．５％となるであろう。
【００４７】
上記で説明されるように、いくつかのパラメータは、機器パラメータ（アセットの状態、完全性、および／または性能についての情報を提供する）として、およびプロセスパラメータ（プロセスの動作および制御に関連する情報を提供する）として、両方の機能を果たしてもよい。実際、全てのパラメータは、動作プロセスユニット内で監視される警報制限が割り当てられてもよい。例えば、その基準および制限（複数可）に対する腐食パラメータの値の位置を監視することに加えて、制限を超えたときに警報をトリガする、警報制限も定義されてもよい（パラメータの制限と同一であるか、または異なる）。そのような警報は、他の全ての警報と同様に加重が与えられ、対応するプロセス健全性値を計算するために使用されてもよい。同様に、任意の監視されたパラメータは、機器健全性値を計算するように、基準および制限を定義させ、結果として生じる範囲に沿った相対位置を監視させてもよい。
【００４８】
加えて、図示した実施例では、１つよりも多くの機器および／またはプロセスパラメータの関数である、より複雑な警報を定義することができる。本開示の教示によれば、全ての条件が満たされたときのみトリガされる、複雑な警報を生成することができる。さらに、次いで、この複雑な警報例には、対応するプロセス健全性値を計算する際に使用される、ある加重を割り当てることができる。このようにして、動作プロセスユニット１０１のオペレータは、既知の方法を使用して可能であるよりも、アセットの全体的な状態を評価する優れた洞察力を得ることができる。さらに、このようにして機器およびプロセスパラメータの分析を統合することにより、オペレータが、既知の方法を用いるよりも早く、潜在的な故障の起こり得る発生を予測できるようにし、それにより、休止時間および／または保全による費用を削減する。例えば、いったん種々のパラメータの関係が理解され、対応する警報が（例えば、図１のオペレータステーション１０４を介して）オペレータに警告するように構成されると、機器の腐食を引き起こすプロセス動作条件の発生を低減させることができる。これら全てのパラメータを統合分析に組み込まないと、そのような状態および／または状態の根本的原因が、有意な時間量にわたって未検出のままとなり得る。
【００４９】
図示した実施例の腐食アナライザ例３１６は、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信され、機器パラメータアナライザ例３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ例３１４によって分析される測定（例えば、入力データ）を分析する。腐食アナライザ例３１６は、アセット１２８の潜在的腐食状態を検出するように測定を分析する。
【００５０】
上記で説明されるように、複数の測定の関数である、より複雑な警報（例えば、１つよりも多くの機器および／またはプロセスパラメータと関連付けられる警報）が使用されてもよい。図示した実施例では、腐食アナライザ例３１６によって判定される腐食性警報は、ｐＨレベル、伝導度、露点、温度、材料厚、アセット材料、圧力、流れの組成等のうちの１つ以上に関係する測定の関数であり、アセットによって実施されているサービスのタイプに依存している。例えば、腐食性警報パラメータは、アセットが、液体炭化水素ユニット（例えば、原油分別ユニット）、ガス状炭化水素ユニット、含水ユニット等であるかどうかに基づいて変化してもよい。複数の測定を統合することにより、オペレータが、既知の方法を用いるよりも早く、腐食の起こり得る発生を予測できるようにし、それにより、休止時間および／または保全による費用を削減する。
【００５１】
腐食性指数が、閾値および／または設計動作枠と比較して、アセットにおいて収集される測定に基づいて腐食アナライザ例３１６によって判定される。腐食性指数は、経時的な監視された機器パラメータおよびプロセスパラメータの関数である。腐食性指数は、例えば、実装されるアセットのタイプ（例えば、液体炭化水素ユニット、ガス状炭化水素ユニット、含水ユニット等）、およびアセットの材料（例えば、パイプセグメント２０４の材料）に基づいて、異なる測定を組み込む（例えば、統合する）。液体炭化水素ユニット（例えば、原油分別ユニット）がアセット１２８として実装される、図示した実施例では、カラムオーバーヘッド凝縮器システムにおける腐食性指数は、水および／または蒸気分圧、温度、および時間の関数である。いくつかの実施例では、液体炭化水素ユニットの下部の中のパイプの腐食性指数は、流れの中の流量、温度、硫黄および酸濃度のうちの１つ以上の関数である。ガス状炭化水素ユニットがアセット１２８として実装される、いくつかの実施例では、腐食性指数は、システム圧力、温度、およびガス組成によって判定されるような露点、および時間の関数である。含水ユニットがアセット１２８として実装される、いくつかの実施例では、腐食性指数は、ｐＨレベル、伝導度、温度、流量、および時間の関数である。腐食性指数を判定する際に、腐食アナライザ例３１６は、潜在的腐食状態への測定の影響に基づいて、異なる測定に異なって加重する。例えば、含水ユニットでは、低いｐＨレベルが潜在的腐食状態をもたらす可能性が高いため、低いｐＨレベルが、高温よりも有意に腐食性指数で加重されてもよい。含水ユニットの腐食性指数関数は、例えば、含水電気化学システムの安定期を描く、プールベ図に対応する。閾値は、例えば、ある伝導度、温度、および流量レベルに基づいて、特定のｐＨレベルが高すぎるが、伝導度、温度、および流量レベルが異なる場合、同一のｐＨレベルが容認可能であり得ることを特定する。
【００５２】
腐食アナライザ例３１６は、経時的に腐食性指数を積分する。いくつかの測定が、腐食分析にとって重要ではないと判定される時間量にわたって特定の閾値を超えて拡張し得るため、腐食性指数は、経時的に積分される。例えば、５分間にわたって閾値を超える温度は、腐食分析に影響を及ぼさなくてもよいが、５時間にわたって閾値を超える温度は、腐食分析に影響を及ぼし得る。
【００５３】
腐食アナライザ例３１６は、腐食に関してアセットの全体的な健全性を判定するように、腐食性指数を閾値（例えば、腐食閾値）と比較する。閾値は、実装されるアセット１２８のタイプ（例えば、液体炭化水素ユニット、ガス状炭化水素ユニット、含水ユニット等）、アセット１２８の材料（例えば、特定の鉄または他の金属組成）、材料の壁厚、および／または所望の安全域に応じて、腐食性指数の制限を特定する。
【００５４】
腐食性指数が対応する期間にわたって対応する閾値を上回ると腐食アナライザ例３１６が判定する場合、腐食アナライザ例３１６は、アセット１２８が潜在的腐食状態にあると判定し、腐食警報を設定する。腐食警報は、アセット１２８の潜在的腐食状態をオペレータに知らせ、オペレータが、潜在的腐食状態を引き起こすアセット１２８における状態を調査できるようにする。腐食アナライザ３１６はまた、例えば、材料損失および／または材料厚測定を収集し、そのような測定を腐食性指数と比較して、アセット１２８のその潜在的腐食状態を検証してもよい。アセット１２８の健全性レベルはまた、潜在的腐食状態に基づいて調整されてもよい。腐食警報と関連付けられる表示例は、図４および５に関連して図示される。
【００５５】
図示した実施例の熱応力アナライザ例３１８は、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信され、機器パラメータアナライザ例３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ例３１４によって分析される測定（例えば、入力データ）を分析する。熱応力アナライザ例３１８は、アセット１２８が熱応力を受けているかどうかを判定するように測定を分析する。アセット１２８が熱応力を受けている場合、熱応力アナライザ例３１８は、熱応力警報を設定する。
【００５６】
図示した実施例では、熱応力アナライザ例３１８によって判定される熱応力警報は、時間、温度、圧力、およびアセット材料のうちの１つ以上に関係する測定の関数である。複数の測定を統合することにより、オペレータが、既知の方法を用いるよりも早く、熱応力の起こり得る発生を予測できるようにし、それにより、休止時間および／または保全による費用を削減する。
【００５７】
熱応力指数は、アセットにおいて収集される測定に基づいて、熱応力アナライザ例３１８によって判定されてもよい。熱応力指数は、監視された機器パラメータおよびプロセスパラメータの経時的な変化の関数である。熱応力指数は、例えば、アセットの材料、圧力、パイプセグメントおよび／または容器にわたる温度勾配の発生（例えば、有意な温度勾配）、温度変化の発生、およびそのような温度変化がどれだけ速く起こるか（例えば、急速な温度変化）に基づいて、異なる測定を組み込む（例えば、統合する）。熱応力指数を判定する際に、熱応力アナライザ例３１８は、潜在的な熱応力への測定の影響に基づいて、異なる測定に異なって加重する。例えば、大きな温度変化の頻繁な発生は、単一のより大きい温度変化よりも有意に熱応力指数で加重されてもよい。熱応力アナライザ例３１８は、経時的に熱応力指数を積分する。いくつかの測定が、熱応力分析にとって重要ではないと判定される時間量にわたって特定の閾値を超えて拡張し得るため、熱応力指数は、経時的に積分される。
【００５８】
熱応力アナライザ例３１８は、アセット１２８における潜在的な熱応力を検出するように、熱応力指数を閾値（例えば、熱応力閾値）と比較する。閾値は、アセット１２８の材料および／または設計（例えば、特定の鉄または他の金属組成）に応じて、関連測定に基づいて測定の制限を特定する。閾値は、特定の回数での特定の期間にわたる特定の温度変化と関連付けられる特定の圧力が高すぎるが、より長い期間にわたる単一の温度変化のための同一の圧力が容認可能であることを特定してもよい。
【００５９】
熱応力指数が対応する閾値を上回ることを熱応力アナライザ例３１８が判定する場合、熱応力アナライザ例３１８は、アセット１２８が熱応力を被り得る（例えば、その可能性がある）と判定し、熱応力警報を設定する。熱応力警報は、アセット１２８の潜在的な熱応力をオペレータに知らせ、オペレータが、潜在的な熱応力を引き起こすアセット１２８における状態を調査できるようにする。アセット１２８の健全性レベルはまた、熱応力によって引き起こされる潜在的腐食状態に基づいて調整されてもよい。
【００６０】
図示した実施例でのアセット健全性値計算機例３２０は、アセット１２８の全体的な健全性または完全性を示すアセット健全性値を計算するように、動作プロセスユニット１０１の中のアセット１２８と関連付けられる機器およびプロセスパラメータ健全性値、腐食警報、および／または熱応力警報を分析する。いくつかの実施例では、アセット１２８の全体的な健全性または完全性は、最小または最悪の健全性（すなわち、最低健全性値）を示すアセット１２８と関連付けられるパラメータと同等であると仮定される。つまり、アセット健全性値計算機３２０は、機器健全性値およびプロセス健全性値の全ての間の最低値に対応する値を生成する。次いで、アセット健全性値は、任意のアクティブな腐食および／または熱応力警報に基づいて調整されてもよい。
【００６１】
図１のアプリケーションステーション例１０６を実装する方式例が、図３で図示されているが、図３で図示されるデータ構造、要素、プロセス、およびデバイスは、任意の他の方法で組み合わせられ、分割され、再配列され、省略され、排除され、および／または実装されてもよい。さらに、オペレーティングシステム例３０４、アセット監視アプリケーション例３０６、ユーザインターフェース例３０８、データベース例３１０、機器パラメータアナライザ例３１２、プロセスパラメータアナライザ例３１４、腐食アナライザ例３１６、熱応力アナライザ例３１８、アセット健全性値計算機例３２０、および／または、より一般的には、図３のアプリケーションステーション例１０６は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および／またはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組み合わせによって実装されてもよい。なおもさらに、アプリケーションステーション例１０６は、図３で図示されるものの代わりに、またはそれに加えて、追加の要素、プロセス、および／またはデバイスを含んでもよく、および／または図示したデータ構造、要素、プロセス、および／またはデバイスのうちのいずれかまたは全てのうちの１つよりも多くを含んでもよい。
【００６２】
図４は、図３のアセット監視アプリケーション３０６のユーザインターフェース３０８と関連付けられる概観ページまたはホーページ例４００を図示する。図示した実施例では、ホームページ４００は、図１の動作プロセスユニット例１０１のアセット概要グラフィック４０２を提供する。いくつかの実施例では、各アセットに対応するアセット概要グラフィック４０２が、プロセスプラント別、特定のプロセスプラント内のプロセス区域別、および／またはアセットタイプ別にグループ化されてもよい。さらに、アセット概要グラフィック４０２は、各プロセスプラント、プロセス区域、および／またはアセットタイプと関連付けられる個々のタブ４０４の下で、ホームページ４００を介して別個にレンダリングされてもよい。例えば、図４に示されるように、選択されたタブ４０４は、プロセスプラントの区域（例えば、区域Ａ）に対応し、５つの別個のアセットタイプ（例えば、原油分別ユニット、流動接触分解（ＦＣＣ）ユニット、コーカユニット、連続触媒再生改質装置（ＣＣＲ）ユニット、および水素添加分解装置ユニット）に対応する、５つのアセット概要グラフィック４０２を示す。
【００６３】
各アセット概要グラフィック４０２は、対応するアセットの状態、健全性、および／または性能に関する一般情報を提供する。具体的には、各アセット概要グラフィック４０２は、アセットのタイプ（例えば、ポンプ、熱交換器、圧縮器、容器、ユニット等）の視覚的表現を提供する、アセット画像４０６を提供してもよい。各アセット概要グラフィック４０２はまた、特定のアセット概要グラフィックが対応する、その対応するグラフィック４０２と関連付けられる特定のアセットを識別する、プロセスタグ４０８を含んでもよい。加えて、いくつかの実施例では、アセット概要グラフィック４０２は、アセットと関連付けられる最高加重されたアクティブな警報（例えば、高腐食速度警報、高熱応力警報等）を識別する、制限警報標識４１０を提供する。上記で説明されるように、図示した実施例では、警報のために構成される、より高い加重は、警報の重大度の指示である。したがって、最高加重を有するアクティブな警報は、最も重篤な警報、したがって、特定のアセットに対応する制限警報の指示である。さらに、いくつかの実施例では、各アセット概要グラフィック４０２は、アセットに対応するアセット健全性値４１２を示すことによって、アセットの全体的な健全性および／または状態の指示を提供する。上記で論議されるように、アセット健全性値４１２は、アセットに判定される最低機器健全性値またはプロセス健全性値の数値的指示である。図示した実施例では、アセット健全性値４１２は、割合として表され、１００パーセント（１００％）が最良の健全性である。
【００６４】
図示した実施例では、アセット健全性値４１２は、健全性値に応じて外観を変化させてもよい。いくつかの実施例では、アセット健全性値４１２の色が変化してもよい。例えば、９０パーセント（９０％）超の値が、緑色で示されてもよい一方で、７５パーセント（７５％）超および９０パーセント（９０％）以下の値は、紫色で示されてもよく、５０パーセント（５０％）超および７５パーセント（７５％）以下の値は、黄色で示されてもよく、５０パーセント（５０％）以下の値は、赤色で示されてもよい。他の色および／または境界が、適宜に実装されてもよい。加えて、または代替として、アセット警報値４１２は、オペレータが最も危機的な状態にあるアセットを迅速に識別するように、事前構成された閾値を過ぎた後に、点滅し、強度を増加させ、強調表示され、サイズを変化させ、または別様に外観を変化させてもよい。さらに、アセット概要グラフィック４０２の他の態様が、不良な健全性を有するアセットにさらに注意を引くように、アセット健全性値４１２とともに外観を変化させてもよい。例えば、各アセット概要グラフィック４０２は、アセット健全性値４１２の色または外観の変化と併せて、色または外観を変化させ得る、境界線４１４を伴ってレンダリングされてもよい。さらに、アセット概要グラフィックの任意の他の構成要素が、アセット健全性値４１２に事前定義された任意の好適な閾値（複数可）に基づいて、オペレータの注意を引くことを支援するように、上記で説明されるように外観を変化させてもよい。いくつかの実施例では、アセット概要グラフィック４０２の外観の異なるタイプの変化が、異なるものを示してもよい。例えば、色の変化が、健全性の変化を示してもよい一方で、点滅する境界線は、アセットと関連付けられる１つ以上の未応答警報を示してもよい。同様に、各タブ４０４の標識もまた、タブ４０４と関連付けられるプロセス区域のために構成される全てのアセットの間で、最低アセット健全性値４１２に対応するように色を変化させてもよい。加えて、または代替として、各タブ４０４の標識は、対応するプロセス区域のために構成されるアセットのうちのいずれかと関連付けられる未応答警報があるときに点滅してもよい。
【００６５】
アセット概要グラフィック４０２は、運転休止中（ＯＯＳ）チェックボックス４１６を含んでもよい。選択された場合、その現在の状態に応じて、アセットを運転休止にさせるか、運転を再開させるように、コマンドが発行されるであろう。アセットが運転休止にされたとき、全ての警報は非アクティブになる。
【００６６】
図５は、複数のサブ表示またはタブを有する、図３のユーザインターフェース３０８のアセット概観ページ例５００を図示する。動作プロセスユニット内の各アセットは、図４のホームページ４００上で対応するアセット概要グラフィック４０２を選択することによってアクセスされ得る、対応するアセット概観ページ５００を有する。図示した実施例では、各アセット概観ページ５００は、プロセスタグ５０４、アセットが最後に作動し始めてからの時間を示す実行時間５０６、アセットが運転させられてからの合計実行時間５０８、動作状態５１０（例えば、実行／停止、アクティブ／非アクティブ等）、警報確認ボタンまたはアイコン５１２、および無音ホーン警報ボタンまたはアイコン５１４等のアセットと関連付けられる基本情報を含有する、プロセスヘッダ５０２を含む。ヘッダ５０２はまた、図４に関連して上記で説明されるアセット健全性値４１２および制限警報標識４１０も含む。さらに、アセット概観ページ例５００の中のヘッダ５０２内のアセット健全性値４１２および制限警報標識４１０の外観（例えば、色）は、図４に関連して上記で説明される外観に対応する。
【００６７】
アセット概観ページ例５００は、オペレータが、関連アセットの種々の態様に関係するデータを閲覧でき、データにアクセスでき、および／またはデータと相互作用できるようにする、プロセスタブ５１６、入力タブ５１８、および構成タブ５２０を含む、別個のサブ表示またはタブを有してもよい。図示した実施例のプロセスタブ５１６の内容は、プロセスシステムの関連構成要素に関連するアセットを示す、プロセスグラフィック５２２を提供する。図示した実施例のプロセスグラフィック５２２は、図１および２のアセット１２８に対応する。さらに、プロセスグラフィック５２２は、アセット上のそれらの位置とともに、アセット上に設置された全てのフィールド入力用のプロセス可変発電機５２４を示す。発電機５２４は、例えば、対応するセンサ２０６が選択されるか、または（例えば、ポインタまたはマウスを介して）重ね合わせられたときに、可視的にされてもよい。各発電機５２４は、対応するユニットとともに、プロセスタグ５２６と、フィールドから読み取られるか、またはシステムによって計算されるような現在のプロセスパラメータ値５２８とを含む。
【００６８】
図示した実施例では、各発電機５２４および／またはその部分が、プロセスシステムと関連付けられるデータに基づいて外観を変化させてもよい。例えば、特定のプロセス変数と関連付けられる警報がアクティブであり、応答されていない場合、プロセス変数は、事前構成された頻度で（例えば、１秒間隔で）点滅してもよい。いったん確認されると、図示した実施例では、点滅が停止し、プロセス値が、警報の重大度を示すように外観を変化させてもよい。いくつかの実施例では、プロセス値は、警報の定義された加重に基づいて色を変化させてもよい。例えば、警報がゼロ（０）から１０００の段階で加重された場合、情報警報は、ゼロ（０）から２５０までの警報加重に対応し、紫色を有してもよく、警告警報は、２５１から４９９までの警報加重に対応し、黄色を有してもよく、危機的警報は、赤色を伴って５００以上の警報加重に対応してもよい。入力信号の質が悪いと判定された場合、いくつかの実施例では、発電機５２４が強調表示されてもよく、または境界線が色を変化させてもよい。
【００６９】
図６および７は、図１および／または２のアプリケーションステーション例１０６を実装するように実行され得る、プロセスまたは方法例を表すフローチャートである。より具体的には、図６および／または７の方法例は、図８に関連して以下で論議されるコンピュータ例８００で示されるプロセッサ８１２等のプロセッサによって実行するためのプログラムを備える、機械可読命令を使用して実装されてもよい。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ＢｌｕＲａｙディスク、またはプロセッサ１３１２と関連付けられるメモリ等の有形コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたソフトウェアで具現化されてもよい。代替として、図８の動作例のうちのいくつかまたは全ては、特定用途向け集積回路（複数可）（ＡＳＩＣ（複数可））、プログラマブル論理素子（複数可）（ＰＬＤ（複数可））、フィールドプログラマブル論理素子（複数可）（ＦＰＬＤ（複数可））、個別論理、ハードウェア、ファームウェア等の任意の組み合わせ（複数可）を使用して実装されてもよい。また、図６および／または７の動作例のうちの１つ以上は、手動で、または先述の技法のうちのいずれかの任意の組み合わせ（複数可）、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、個別論理、および／またはハードウェアの任意の組み合わせとして、実装されてもよい。さらに、プロセス例は、図６および／または７で図示されるフローチャートを参照して説明されるが、図１および／または２のアプリケーションステーション例１０６を実装する多くの他の方法例が、代替として使用されてもよい。例えば、ブロックの実行の順序が変更されてもよく、および／または説明されるブロックのうちのいくつかが、変更され、排除され、または組み合わせられてもよい。加えて、図６および／または７の動作例のうちのいずれかまたは全ては、例えば、別個の処理スレッド、プロセッサ、デバイス、個別論理、回路等によって、連続的に、および／または並行して実施されてもよい。
【００７０】
上述のように、図６および／または７の方法例は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／または情報が任意の持続時間にわたって（例えば、長期間にわたって、永久的に、短期間、一時的にバッファリングするため、および／または情報のキャッシングのため）記憶される任意の他の記憶媒体等の有形コンピュータ可読媒体上に記憶された、コード化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を使用して実装されてもよい。本明細書で使用されるように、有形コンピュータ可読媒体という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読媒体を含むように、および伝搬信号を除外するように、明示的に定義される。加えて、または代替として、図６および／または７の方法例は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読取専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、および／または情報が任意の持続時間にわたって（例えば、長期間にわたって、永久的に、短期間、一時的にバッファリングするため、および／または情報のキャッシングのため）記憶される任意の他の記憶媒体等の非一過性のコンピュータ可読媒体上に記憶された、コード化された命令（例えば、コンピュータ可読命令）を使用して実装されてもよい。本明細書で使用されるように、非一過性のコンピュータ可読媒体という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読媒体を含むように、および伝搬信号を除外するように、明示的に定義される。本明細書で使用されるように、「少なくとも」という語句が、請求項の前文で移行語として使用されるとき、それは、「備える」という用語が非制約的であるのと同じように非制約的である。したがって、その前文で移行語として「少なくとも」を使用する請求項は、請求項で明示的に記載されるものに加えて、要素を含んでもよい。
【００７１】
図６は、図１および／または３のアプリケーションステーション例１０６を実装するように実行され得る、プロセス例を表すフローチャートである。図６のプロセス例は、腐食アナライザ例３１６においてアセットの腐食パラメータを設定することから始まる（ブロック６０２）。腐食パラメータは、アセット設定、測定設定、警報設定等を広く指す。アセット設定は、例えば、実装されるアセットのタイプ（例えば、液体炭化水素ユニット、含水ユニット、ガス状炭化水素ユニット等）、特定のタイプのアセットおよび／または腐食性指数について収集される測定、特定のタイプのアセットの閾値等を含む。測定設定は、例えば、測定の妥当性範囲、測定が収集される頻度、収集された測定が受信される頻度（例えば、どれだけの頻度で測定が図１のフィールドデバイス１１０、１１２、１２２、１２４、１３０および／またはセンサ２０６からアプリケーションステーション１０６へ送信されるか）等を含む。警報設定は、例えば、腐食警報が起動されるとき（例えば、腐食性指数が閾値を超えるとき）、どのようにして腐食警報が表示されるか、どのようにして腐食警報がアセット健全性に影響を及ぼすか等を含む。腐食パラメータは、自動的に（例えば、アセットタイプに基づくデフォルト値に）設定されてもよく、および／または図３のユーザインターフェース３０８を介してオペレータによって設定されてもよい。腐食パラメータは、データベース３１０の中に記憶されてもよい。
【００７２】
図６のアプリケーションステーション例１０６は、アセット１２８と関連付けられる機器および／またはプロセス測定（例えば、パラメータ）を収集する（ブロック６０４）。図１および／または３のアプリケーションステーション１０６は、図１のフィールドデバイス１１０、１１２、１２０、１２２、１２４、１３０および／または図２のセンサ２０６から機器および／またはプロセス測定を収集する。アセット監視アプリケーション３０６は、分析のために、機器および／またはプロセス測定を機器パラメータアナライザ３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ３１４に渡す。
【００７３】
次いで、図６の方法例は、機器および／またはプロセス測定が有効であるかどうかを判定する（ブロック６０６）。例えば、特定の測定（例えば、入力）が有効であるかどうかを信号伝達するために、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信される、低電圧パラメータおよび／または「不良値」パラメータが使用されてもよい。妥当性閾値もまた、測定が有効であるかどうかを判定するために、機器パラメータアナライザ例３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ例３１４によって使用されてもよい。妥当性閾値は、測定を有効と見なすように、（例えば、超えられる、または超えられない）特定の値を定義してもよい。測定が有効ではない場合、制御はブロック６１８へ進み、アセット（例えば、アセット健全性）の健全性指標が、測定の妥当性に影響を及ぼす、アセットにおいて発生する問題またはエラーを示すように調整されてもよい。測定が有効である場合、機器パラメータアナライザ例３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ例３１４が、測定を分析する。
【００７４】
測定を分析するために、図６の方法例は、測定（例えば、有効な測定）を基準および／または動作枠と比較する（ブロック６０８）。機器パラメータアナライザ３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ３１４は、アセットが容認可能な動作枠内で動作しているかどうかを判定するように、有効な測定（例えば、各機器および／またはプロセスパラメータの監視された値）を、パラメータの参照値または基準、およびパラメータの事前構成された制限と比較する（ブロック６１０）。アセットが参照値／基準／制限によって定義される容認可能な動作枠外で動作していない（例えば、アセットが容認可能な動作枠内で動作している）場合、制御はブロック６０４に戻り、機器および／またはプロセス測定が収集される。アセットが１つ以上の機器および／またはプロセスパラメータに関して容認可能な動作枠外で動作していると機器パラメータアナライザ３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ３１４が判定する場合、腐食アナライザ例３１６は、アセットの腐食性指数を判定する（ブロック６１２）。
【００７５】
腐食性指数は、例えば、実装されるアセットのタイプ（例えば、液体炭化水素ユニット、ガス状炭化水素ユニット、含水ユニット等）、および／またはアセットの材料組成に基づいて、異なる測定を組み込む（例えば、統合する）。腐食アナライザ例３１６は、経時的に腐食性指数を積分する。いくつかの測定が、腐食分析にとって重要ではないと判定される時間量にわたって特定の閾値を超えて拡張し得るため、腐食性指数は、経時的に積分される。
【００７６】
図６の方法例は、アセットにおける潜在的腐食状態を検出するように、腐食性指数の現在の値および積分値を閾値と比較する（ブロック６１４）。閾値は、例えば、実装されるアセットのタイプ（例えば、液体炭化水素ユニット、ガス状炭化水素ユニット、含水ユニット等）、アセットの材料（例えば、特定の鉄組成）、材料の壁厚、安全域、アセット設計、および／または他の考慮事項に応じて、腐食性の制限を特定する。
【００７７】
腐食性指数の現在の値および積分値が対応する期間にわたって対応する閾値を上回らないと腐食アナライザ例３１６が判定する場合、制御はブロック６０４に戻り、機器および／またはプロセス測定が収集される。腐食性指数が対応する期間にわたって対応する閾値を上回ると腐食アナライザ例３１６が判定する場合、腐食アナライザ例３１６は、アセット１２８が潜在的腐食状態にあると判定し、腐食警報を設定する（ブロック６１６）。腐食警報は、アセット１２８の潜在的腐食状態をオペレータに知らせ、オペレータが、潜在的腐食状態を引き起こすアセット１２８における状態を調査できるようにする。腐食アナライザはまた、例えば、材料損失および／または材料厚測定を収集し、そのような測定を腐食性指数と比較して、アセット１２８のその潜在的腐食状態を検証してもよい。腐食アナライザ例３１６は、腐食状態が存在し続ける場合に、経時的に警報の重大度を増加させてもよい。アセット健全性値計算機例３２０は、腐食性指数の警報状態および／または重大度によって判定されるような潜在的腐食状態に基づいて、アセット１２８の健全性レベルを調整する（例えば、アセット健全性を減少させる）（ブロック６１８）。次いで、制御はブロック６０４に戻り、機器および／またはプロセス測定が収集される。
【００７８】
図７は、図１および／または３のアプリケーションステーション例１０６を実装するように実行され得る、別の方法例を表すフローチャートである。図７の方法例は、熱応力アナライザ例３１８においてアセットの熱応力パラメータを設定することから始まる（ブロック７０２）。熱応力パラメータは、アセット設定、測定設定、警報設定等を広く指す。アセット設定は、例えば、実装されるアセットのタイプ（例えば、アセット材料を含む）、特定のタイプのアセットおよび／または熱応力指数について収集される測定、特定のタイプのアセットの閾値等を含む。測定設定は、例えば、測定が収集される頻度、収集された測定が受信される頻度（例えば、どれだけの頻度で測定が図１のフィールドデバイス１１０、１１２、１２２、１２４、１３０および／またはセンサ２０６からアプリケーションステーション１０６へ送信されるか）等を含む。警報設定は、例えば、熱応力警報が起動されるとき（例えば、熱応力指数が閾値を超えるとき）、どのようにして熱応力警報が表示されるか、どのようにして熱応力警報がアセット健全性に影響を及ぼすであろうか等を含む。熱応力パラメータは、自動的に（例えば、アセットタイプに基づくデフォルト値に）設定されてもよく、および／または図３のユーザインターフェース３０８を介してオペレータによって設定されてもよい。熱応力パラメータは、データベース３１０の中に記憶されてもよい。
【００７９】
図７の方法例は、アセットと関連付けられる機器および／またはプロセス測定（例えば、パラメータ）を収集する（ブロック７０４）。図１および／または３のアプリケーションステーション１０６は、図１のフィールドデバイス１１０、１１２、１２０、１２２、１２４、１３０および／または図２のセンサ２０６から機器および／またはプロセス測定を収集する。アセット監視アプリケーション３０６は、分析のために、機器および／またはプロセス測定を機器パラメータアナライザ３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ３１４に渡す。
【００８０】
次いで、図７の方法例は、機器および／またはプロセス測定が有効であるかどうかを判定する（ブロック７０６）。例えば、特定の測定（例えば、入力）が有効であるかどうかを信号伝達するために、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信される、低電圧パラメータおよび／または「不良値」パラメータが使用されてもよい。妥当性閾値もまた、測定が有効であるかどうかを判定するために、機器パラメータアナライザ例３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ例３１４によって使用されてもよい。妥当性閾値は、測定を有効と見なすように、（例えば、超えられる、または超えられない）特定の値を定義してもよい。測定が有効ではない場合、制御はブロック７２０へ進み、アセット１２８（例えば、アセット健全性）の健全性指標が、測定の妥当性に影響を及ぼす、アセット１２８において発生する問題またはエラーを示すように調整されてもよい。測定が有効である場合、機器パラメータアナライザ例３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ例３１４が、測定を分析する。
【００８１】
図７の方法例は、アセットにわたる経時的な測定（例えば、有効な測定）の変化および／または勾配を計算する（ブロック７０８）。図７の方法例は、測定を分析するように、経時的な計算された測定変化および／またはアセットにわたる計算された勾配を、基準、技術指針、および／または設計制限と比較する（ブロック７１０）。機器パラメータアナライザ３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ３１４は、アセット１２８が容認可能な動作枠内で動作しているかどうかを判定するように、有効な測定（例えば、各機器および／またはプロセスパラメータの監視された値）を、パラメータの参照値または基準、技術指針、および／または設計制限、ならびにパラメータの事前構成された制限と比較する（ブロック７１２）。アセット１２８が参照値／基準／制限によって定義される容認可能な動作枠外で動作していない（例えば、アセット１２８が容認可能な動作枠内で動作している）場合、制御はブロック７０４に戻り、機器および／またはプロセス測定が収集される。アセット１２８が１つ以上の計算されたパラメータ（例えば、勾配、経時的な変化等）、機器および／またはプロセスパラメータに関して容認可能な動作枠外で動作していると機器パラメータアナライザ３１２および／またはプロセスパラメータアナライザ３１４が判定する場合、腐食アナライザ例３１６は、アセット１２８の熱応力指数を判定する（ブロック７１４）。
【００８２】
熱応力指数は、例えば、アセットの材料、圧力発生、高い温度逸脱、アセットにわたる大きな温度勾配、および／またはどれだけ速く温度変化が起こるかに基づいて、異なる測定を組み込む（例えば、統合する）。熱応力指数を判定する際に、熱応力アナライザ例３１８は、潜在的な熱応力への測定の影響に基づいて、異なる測定に異なって加重してもよい。例えば、大きな温度変化のいくつかの発生が、単一のより大きい温度変化よりも有意に熱応力指数で加重されてもよい。熱応力アナライザ例３１８は、経時的に熱応力指数を積分する。熱応力の繰り返しの発生が、応力亀裂腐食を引き起こし得るため、熱応力指数は、経時的に積分される。
【００８３】
図７の方法例は、アセットに影響を及ぼす熱応力を検出するように、熱応力指数の現在の値および積分値を閾値と比較する（ブロック７１６）。閾値は、例えば、アセットの材料（例えば、特定の鉄または他の金属組成）、金属の壁厚、安全域等のうちの１つ以上に応じて、熱応力指数の制限を特定する。閾値は、特定の回数での特定の期間にわたる特定の温度変化が高すぎるが、より長い期間にわたるより大きい温度変化が容認可能であることを特定してもよい。
【００８４】
熱応力指数が対応する期間にわたって対応する閾値を上回らないと熱応力アナライザ例３１８が判定する場合、制御はブロック７０４に戻り、機器および／またはプロセス測定が収集される。熱応力指数が対応する期間にわたって対応する閾値を上回ると熱応力アナライザ例３１８が判定する場合、熱応力アナライザ例３１８は、アセット１２８が熱応力を被り得ると判定し、熱応力警報を設定する（ブロック７１８）。熱応力警報は、アセット１２８における潜在的な熱応力をオペレータに知らせ、オペレータが、潜在的な熱応力を引き起こすアセットにおける状態を調査できるようにする。アセット健全性値計算機例３２０は、アセット１２８における熱応力に基づいて、アセット１２８の健全性レベルを調整する（例えば、アセット健全性を減少させる）（ブロック７２０）。次いで、制御はブロック７０４に戻り、機器および／またはプロセス測定が収集される。
【００８５】
図８は、図６および／または７の方法例を実行するように、および／または、より一般的には、アセット監視アプリケーション３０６、および／または図１および／または３のアプリケーションステーション例１０６を実装するように、使用および／またはプログラムされ得る、コンピュータ例８００の概略図である。本実施例のコンピュータ８００は、プロセッサ８１２を含む。例えば、プロセッサ８１２は、任意の所望の群または製造業者が提供している１つ以上のマイクロプロセッサまたはコントローラによって実装することができる。
【００８６】
プロセッサ８１２は、ローカルメモリ８１３（例えば、キャッシュ）を含み、バス８１８を介して、揮発性メモリ８１４および不揮発性メモリ８１６を含むメインメモリと通信している。揮発性メモリ８１４は、同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、および／または任意の他のタイプのランダムアクセスメモリデバイスによって実装されてもよい。不揮発性メモリ８１６は、フラッシュメモリおよび／または任意の他の所望のタイプのメモリデバイスによって実装されてもよい。メインメモリ８１４および８１６へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される。
【００８７】
コンピュータ８００はまた、インターフェース回路８２０も含む。インターフェース回路８２０は、イーサネットインターフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、および／またはＰＣＩエクスプレスインターフェース等の任意のタイプのインターフェース規格によって実装されてもよい。１つ以上の入力デバイス８２２が、インターフェース回路８２０に接続される。入力デバイス（複数可）８２２は、ユーザがデータおよびコマンドをプロセッサ８１２に入力することを可能にする。入力デバイス（複数可）は、例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、ｉｓｏｐｏｉｎｔ、および／または音声認識システムによって実装することができる。１つ以上の出力デバイス８２４もまた、インターフェース回路８２０に接続される。出力デバイス８２４は、例えば、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、プリンタ、および／またはスピーカ）によって実装することができる。したがって、インターフェース回路８２０は、典型的には、グラフィックスドライバカードを含む。
【００８８】
インターフェース回路８２０はまた、ネットワーク８２６（例えば、イーサネット接続、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブル、携帯電話システム等）を介して、外部コンピュータとのデータの交換を促進するように、モデムまたはネットワークインターフェースカード等の通信デバイスを含む。
【００８９】
コンピュータ８００はまた、ソフトウェアおよびデータを記憶するための１つ以上の大容量記憶デバイス８２８も含む。そのような大容量記憶デバイス８２８の実施例は、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、およびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブを含む。
【００９０】
図６および／または７の方法例を実装するコード化された命令８３２は、大容量記憶デバイス８２８の中、揮発性メモリ８１４の中、不揮発性メモリ８１６の中、および／またはＣＤあるいはＤＶＤ等のリムーバブル記憶媒体上に記憶されてもよい。
【００９１】
ある方法、装置、および製造品例が本明細書で説明されているが、本特許の対象範囲は、それらに限定されない。そのような実施例は、非限定的な例証的実施例となることを目的としている。逆に、本特許は、文字通りに、または均等論に従って、いずれかで、添付の請求項の範囲内に適正に入る全ての方法、装置、および製造品を対象とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図５】
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