Как СИБУР использует нейросети для управления печами пиролиза

Ключевой этап в производстве полимеров — пиролиз. У СИБУРа сто пиролизных печей по всей России, каждая размером с 16-этажный дом. Диапазон рабочих температур в печи такой же, как у лавы при извержении вулкана: газ – сырье для нефтехимического производства — нагревается до 800–900 градусов.

🟢 Внутри каждой печи – горелки и трубы-змеевики, по которым идет сырье. Когда труба работает при 900 градусах, на её внутренних стенках нарастает кокс – черный нагар, который образуется из-за химических реакций.

🟢 Если вовремя не очистить трубу от кокса, то она прогорит. Прогоревшая труба – это остановка печи на 14 дней. Если же заметить перегрев трубы вовремя – достаточно остановить печь на 3–5 дней для плановой чистки.

🟢 Поэтому мы постоянно следим за температурой труб. Раньше это происходило так: инженер-химик замерял температуру печи при помощи ручного прибора пирометра, после чего переносил данные в Excel.

🟢 Чтобы снизить влияние человеческого фактора, мы заменили ручной пирометр инфракрасной камерой – тепловизором, которым он снимает 15-секундное видео через окошко. Камера фиксирует температуру всего видимого участка трубы, и в каждом пикселе видеокадра фиксируется отдельное значение измерения температуры.

🟢 Затем нейросети склеивают эти кадры в панораму и находят на ней трубы. Алгоритмы машинного обучения конвертируют температурную панораму в цветную картинку, где каждому диапазону температур присваивается свой цвет. Например, 700 градусов отображаются оранжевым, 800 – ярко-красным, 900 – тёмно-красным.

🟢 Таким образом, инженер может снизить нагрузку на участок с перегревом, погасив соответствующую горелку. Если этого недостаточно, печь останавливают для чистки – по трубам пропускают пар под давлением. Предотвращение прогаров даёт эффект примерно 20 миллионов рублей в год на трёх пилотных заводах.

Помимо поиска перегревов, система решает и вторую задачу. Она собирает данные для RTO — программы, которая управляет всем пиролизом на заводе в режиме реального времени. Благодаря миллионам точных измерений температуры по каждой трубе мы получили ценный поток данных для непрерывного улучшения системы управления производством.