石油化工智能制造
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石油化工智能制造范文第1篇
關(guān)鍵詞 石油化工 儀表控制系統(tǒng) 應(yīng)用
中圖分類號：TQ056 文獻標識碼：A
0 前言
以信息化帶動工業(yè)化是我國的國策，是促進我國工業(yè)化建設(shè)重要指導(dǎo)思想。目前，我國石油化工企業(yè)正處于現(xiàn)代化建設(shè)階段，特別是儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化發(fā)展，體現(xiàn)了我國信息化帶動工業(yè)化發(fā)展已見成效。但與國外相比，我國在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)上，仍存在諸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推動石油化工企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
1 新型自動檢測與分析儀的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展，石油化工企業(yè)的自動檢測儀表在應(yīng)用水平上得到很大提高。特別是在適應(yīng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的需求上，迅速發(fā)展了現(xiàn)場總線型變壓器。該變壓器實現(xiàn)了全數(shù)字模式，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且穩(wěn)定性和分辨力均優(yōu)于一般智能型變送器。目前，現(xiàn)場總線數(shù)字化儀器的發(fā)展比較成熟，具備良好的可互操作性和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于石油化工的過程控制領(lǐng)域。
為切實強化產(chǎn)品質(zhì)量管理，落實在線分析儀表在石油化工企業(yè)的應(yīng)用。石化企業(yè)積極推進相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用，特別是提高先進控制應(yīng)用水平。就目前來看，為確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高儀表應(yīng)用水平，主要在線分析儀表有：在線液相色譜儀、在線油品質(zhì)量分析儀等。而最新的NIR光譜分析儀已成功應(yīng)用于石化企業(yè)的煉油調(diào)合系統(tǒng)；新一代低成本汽油質(zhì)量指標快速測定儀在實際應(yīng)用中取得較好效果。同時，軟測量技術(shù)也發(fā)展迅速，在解決石油化工企業(yè)分析檢測難題上，發(fā)揮了重要作用。
維護工作一直是石化企業(yè)的重要工作，尤其是對預(yù)測維護養(yǎng)護工作，關(guān)系到系統(tǒng)正常運行。就實際來看，一些企業(yè)構(gòu)建有實時傳感和在線聯(lián)機系統(tǒng)，以對加熱爐效率、熱交換器等進行監(jiān)控。并采用先進的儀表與系統(tǒng)，具備有診斷和預(yù)測維護保養(yǎng)的功能，進而實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備最優(yōu)化，生產(chǎn)潛力增幅在1%～3%，相比非計劃維護費用減少了近20%。
2 先進控制的應(yīng)用
在石油化工企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進程中，生產(chǎn)裝置采用了先進控制，不僅有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低運行成本，而且裝置運行可靠安全，帶來了十分明顯的經(jīng)濟效益。目前，諸多先進控制技術(shù)已發(fā)展成熟，如多變測量、魯棒PID控制等的成功應(yīng)用。先進控制有如下特點：（1）先進控制是以模型為策略。如當(dāng)前的模型推斷控制、模型預(yù)測控制等，這些模糊智能控制已成為先進控制的重要發(fā)展方向；（2）可以應(yīng)用于復(fù)雜過程的控制。如多變量耦合、大時滯等；（3）以強大的計算能力為支撐，實現(xiàn)先進控制，如先進控制可以在DCS/FCS中實現(xiàn)。目前，國外在該領(lǐng)域的研發(fā)比較成熟，有美國生產(chǎn)的控制器DMC-PLUS、日本生產(chǎn)的控制器SMOC等。而國內(nèi)的主要研究力量是浙江大學(xué)和清華大學(xué)，并已取得一定的成功。
目前，先進控制已在中石油和中石化的幾十套裝置中運行成功。且主要有：延遲焦化、柴油加氫、催化裂化、聚丙烯等，并已取得了較為顯著的經(jīng)濟效益。
3 制造執(zhí)行系統(tǒng)
在近幾年的發(fā)展中，石油化工企業(yè)已朝著自動化技術(shù)的方向發(fā)展，并現(xiàn)已采用了ERP/MES/PCS的三層控制與管理系統(tǒng)。就ERP的實際應(yīng)用來看，單純地上ERP，（下轉(zhuǎn)第187頁）（上接第177頁）而與之配套的MES不跟進，其效果不是很理想。所以，目前已開發(fā)了MES，并在應(yīng)用領(lǐng)域上進行擴充，基于MES技術(shù)，石油化工企業(yè)信息系統(tǒng)取得了較為理想的效果。據(jù)相關(guān)調(diào)查而言，企業(yè)應(yīng)用MES，可以提高19.2%的產(chǎn)品質(zhì)量、13.5%的生產(chǎn)率和11.5%的產(chǎn)量。
在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中，主要分為三層：一是操作控制層，為實時數(shù)據(jù)庫、裝置DCS/FCS；二是生產(chǎn)管理層，主要負責(zé)生產(chǎn)調(diào)度和油品儲運；三是經(jīng)營管理層，主要是ERP。對于ERP系統(tǒng)，需要MES提供制造周期、成本等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及在MES系統(tǒng)平衡處理的急促上，對生產(chǎn)裝置的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)進行處理，已導(dǎo)入至ERP系統(tǒng)之中。所以，石油化工行業(yè)的ERP有效應(yīng)用，關(guān)鍵在于MES系統(tǒng)的實施水平，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)源質(zhì)量、處理效率等因素。從大型國有企業(yè)的MES來看，主要有如下部分組成：（1）信息數(shù)據(jù)庫的實時管理。企業(yè)可以依托信息數(shù)據(jù)庫，集成對生產(chǎn)計劃、調(diào)度、設(shè)備維護管理、先進控制、動態(tài)管理等系統(tǒng)，并實現(xiàn)了整體信息鏈，進而使得企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營管理中，處于一體化控制狀態(tài)；（2）優(yōu)化聲場計劃及調(diào)度。這是確保企業(yè)穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。而調(diào)度決策系統(tǒng)可以有效地將聲場計劃、調(diào)度、制作等聯(lián)系起來，以實現(xiàn)生產(chǎn)的最優(yōu)化；（3）模擬工程流程。在先進技術(shù)的優(yōu)化與模擬下，尋找操作的最佳條件，這樣而已滿足產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的需求，是石油化工企業(yè)獲取更多效益的重要途徑；（4）模擬實時動態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為煉廠提供多功能、高精準的操作環(huán)境，并在提高生產(chǎn)能力的過程中，將企業(yè)效益最大化。
4 結(jié)束語
石油化工企業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，強調(diào)先進控制技術(shù)的應(yīng)用，以實現(xiàn)儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展。所以，在不斷的發(fā)展中，石油化工企業(yè)將廣泛應(yīng)用先進控制技術(shù)、DCS/FCS等，以實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
參考文獻
[1] 李軍.儀表控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用分析[J].中國科技投資，2012（24）.
石油化工智能制造范文第2篇
關(guān)鍵詞儀表控制；石油化工；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
一、儀表控制系統(tǒng)簡介
（一）儀表控制系統(tǒng)概念
儀表控制系統(tǒng)是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，通常是分為儀表和控制系統(tǒng)來講。儀表是指現(xiàn)在大規(guī)模使用為人所熟知的一種測量性儀表，如溫度、壓力、物位和流量等；而控制系統(tǒng)也就是人們所說的DCS，是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫。在國內(nèi)一些相關(guān)行業(yè)其又被稱之為集散控制系統(tǒng)，簡而言之也就是集中管理分散控制。儀表控制系統(tǒng)，它實際上就是一套工業(yè)計算機，儀表和控制系統(tǒng)之間相互配合，相互工作，儀表測量的結(jié)果決定控制系統(tǒng)策略，運算結(jié)果發(fā)給執(zhí)行元件。比如說：調(diào)節(jié)閥、電動機等，進而控制工業(yè)過程的自動化生產(chǎn)。
（二）儀表控制系統(tǒng)的分類
1、如果按照控制原理不同來分類的話分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)它一般只受輸入的來控制，基于按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng)。但是由于開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度和抑制干擾的特性都比較差，目前主要是應(yīng)用于機械、化工、物料裝卸運輸?shù)冗^程的控制以及生產(chǎn)自動線和機械手。2、如果按照給定信號分類的話，它可以分恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)三種。恒值控制系統(tǒng)，顧名思義，就是要保持恒值，給定的一個值不變，也可以說是要求系統(tǒng)輸出量以一定精度接近給定希望值的系統(tǒng)。隨動控制系統(tǒng)，是相對于恒值控制系統(tǒng)的，也就是給定值按照未知的時間函數(shù)變化，要求輸出跟隨給定值的變化。程序控制系統(tǒng)則是給定值按一定時間上的函數(shù)變化著。
（三）自動控制系統(tǒng)的工作原理
因為自動控制系統(tǒng)是在石油化工行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的，所以我們也必須要了解自動控制系統(tǒng)它的工作原理。首先，它先監(jiān)測被控制量的實際值，然后將它與輸入量進行一些比較得出偏差，最后用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)解作用去消除這個偏差，能夠使被控制量有效的維持期望的輸出。
二、儀表控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用分析
（一）控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
近些年我國的科技取得了明顯的進步，在儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展上，更是取得了一些可觀的成績。同時它也在實際中被廣泛的應(yīng)用，比如說工業(yè)方面和軍事方面等都應(yīng)用著儀表控制系統(tǒng)。在工業(yè)方面，以石油化工行業(yè)最為突出，還對于冶金和機械制造上有重要的作用。因為這些工業(yè)在生產(chǎn)過程中會遇到各種的物理量，一些方面還需要用到監(jiān)控檢測，所以必須用到儀表控制系統(tǒng)。在軍事方面一些的火力控制系統(tǒng)和彈道導(dǎo)彈技術(shù)等方面，還有航空航海方面，都需要自動控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)方面也需要自動控制系統(tǒng)來解放人力，可以在水位、溫度等相關(guān)農(nóng)業(yè)工作中實現(xiàn)自動化控制。
（二）儀表控制系統(tǒng)在石油化工中應(yīng)用現(xiàn)狀
1、普遍都采取計算機控制系統(tǒng)。現(xiàn)在在石油化工行業(yè)應(yīng)用儀表控制系統(tǒng)，普遍都是計算機為主導(dǎo)。以計算機控制系統(tǒng)，這樣不僅能夠方便操作人員的操作，也可以有效的出色的進行各項工作，現(xiàn)在甚至可以說計算機系統(tǒng)的相關(guān)硬件軟件處理處于整個控制體系的核心地位。2、注重實際工作性。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，技術(shù)的導(dǎo)向指引作用無需多言，在儀表控制系統(tǒng)和各項工作設(shè)備的結(jié)合中，都普遍更新新技術(shù)。在安全問題上，因為現(xiàn)在的石油化工行業(yè)裝置規(guī)模較大、工作設(shè)備較為復(fù)雜且危險，所以儀表控制首先就要采取安全性控制監(jiān)測功能來工作以保證工作安全。目前儀表控制系統(tǒng)普遍采用先進控制和優(yōu)化裝置來確保工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，還有大多數(shù)石油化工行業(yè)會采取現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，使得儀表控制系統(tǒng)能夠有效的提高控制性，保證工作的正常運作。總得來說，現(xiàn)在儀表控制系統(tǒng)上，越來越重視實際的工作性，重視工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，從而又促使了儀表控制系統(tǒng)的進步。3、DCS與FCS共同存在。DCS在上文中提到過，而FCS它也是一個控制系統(tǒng)，只不過是集中式控制系統(tǒng)，是近些年發(fā)展起來的一種控制系統(tǒng)，比起分布式控制系統(tǒng)來說，它起步較晚，技術(shù)上仍然存在著不足，但是發(fā)展較快，功能相對更多，就目前而言，人們普遍將分布式控制系統(tǒng)和集中式控制系統(tǒng)相結(jié)合，優(yōu)勢互補，共同工作，所以就出現(xiàn)了二者共存的現(xiàn)象。
（三）儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)應(yīng)用的影響
近些年來我國工業(yè)快速發(fā)展著，尤其是在人們的需要下石油化工的發(fā)展，使得各項生產(chǎn)工作越來越多，越來越復(fù)雜，難度越來越大。所以，儀表控制系統(tǒng)以其特有的優(yōu)勢應(yīng)用在石油化工行業(yè)，極大的解放了人力，方便了工作人員的工作，更是保證了生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品的質(zhì)量，還有生產(chǎn)中更重要的安全問題，也得到了有效的保障。
三、儀表控制系統(tǒng)在石油化工中應(yīng)用發(fā)展趨勢
（一）越來越趨于人性化
儀表控制系統(tǒng)近些年來雖然取得了長足的發(fā)展，但是鑒于科學(xué)技術(shù)的原因，很多功能還是不能夠很人性化。在未來幾年中，智能和數(shù)字的發(fā)展是標桿性的，必定會取得明顯的進步。因而在儀表控制系統(tǒng)上，必定也會搭上智能與數(shù)字的科技列車，使得儀表控制系統(tǒng)能夠更加便捷的為人們服務(wù)，而且使用中更會體現(xiàn)出人性化的特點，這對石油化工行業(yè)解放人力是突破性的，而且能夠有效的提高勞動生產(chǎn)效率。
（二）功能更加完善
集中式控制系統(tǒng)就分布式控制系統(tǒng)而言，優(yōu)越性是明顯的，可卻仍然處于發(fā)展階段。目前分布式控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)還是有很大的市場，但是其功能的不完整和不適應(yīng)越來越快生產(chǎn)節(jié)奏等一些缺點，對工作效率難以再有突破性的提高。因此在未來中將會大力發(fā)展集中式控制系統(tǒng)，使得集中式控制系統(tǒng)功能更加完善，使用更加成熟，讓其在石油化工行業(yè)能夠更廣泛的應(yīng)用，為人們帶來便利。
（三）精確度越來越高
精確度的問題是一個不可被忽視的重要問題，因為一旦出現(xiàn)失誤，失之毫厘差之千里，將不僅會對生產(chǎn)工作帶來不利的影響，更是有可能出現(xiàn)工程安全事故。結(jié)合近些年儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展來說，精確度問題雖說沒有什么重大問題，可是也很受其他相關(guān)因素的影響，比如說儀器的老化、設(shè)備的陳舊、不及時清理等現(xiàn)象都有可能影響儀表控制系統(tǒng)的精確度。在未來發(fā)展中，精確度問題也是肯定會被重視的一個問題。因此，儀表控制系統(tǒng)的精確度也會越來越高，以滿足石油化工行業(yè)生產(chǎn)的要求。（四）與石油化工行業(yè)結(jié)合越來越緊密石油化工行業(yè)不敢說一直都是國民工業(yè)中的重點，最起碼近百年來還是離不開石油化工行業(yè)的貢獻，而儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)中的重要性無需多言。因此未來幾年中，儀表控制系統(tǒng)和石油化工行業(yè)的結(jié)合只能是更加緊密。一方面，儀表控制系統(tǒng)以其自身的特點和優(yōu)勢為石油化工行業(yè)帶來高效的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全保障；另一方面，石油化工行業(yè)為更高的生產(chǎn)效率和優(yōu)秀產(chǎn)品會努力突破創(chuàng)新，使儀表控制系統(tǒng)能夠更好的與適應(yīng)時代的發(fā)展，更好的服務(wù)于行業(yè)。
結(jié)束語
石油化工行業(yè)為我國做出的貢獻毋庸置疑，但是為了能夠更好的適應(yīng)時展的潮流，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，就務(wù)必要集中力量突破更新相關(guān)技術(shù)。尤其是對石油化工行業(yè)發(fā)揮巨大作用的儀表控制系統(tǒng)，必須要插上科技的翅膀，努力去發(fā)展。要以數(shù)字化和智能化方面為導(dǎo)向，使儀表控制系統(tǒng)更加的人性化；完善儀表控制系統(tǒng)的各種功能，使得它能夠更好的勝任石油化工行業(yè)的相關(guān)工作；努力提高其精確度，而且精確度必須不受外來因素干擾，具有準確性和可靠性。如此一來，才能讓儀表控制系統(tǒng)更好的服務(wù)于石油化工行業(yè)。
參考文獻
[1]林敏,劉虎.淺談石油化工儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展[J].化工管理,2014,09(17):180-181.
石油化工智能制造范文第3篇
原材料工業(yè)技術(shù)集成應(yīng)用水平大幅提高，公共服務(wù)平臺建設(shè)日益完善，先進企業(yè)在經(jīng)營管理上實現(xiàn)了管控一體化、產(chǎn)銷一體化、上下游一體化。其中，石油化工和鋼鐵行業(yè)尤為突出。這是本刊記者在兩化融合成果展原材料工業(yè)展區(qū)的親身感受。
石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程已基本實現(xiàn)自動化，其中以中石化生產(chǎn)經(jīng)營管理信息系統(tǒng)應(yīng)用效果較好。化學(xué)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程已基本實現(xiàn)系統(tǒng)控制，現(xiàn)場總線、集散控制系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫等先進技術(shù)已經(jīng)被廣泛采用，能源、質(zhì)量檢測和控制技術(shù)得到重視，制造執(zhí)行系統(tǒng)已經(jīng)成為近年企業(yè)信息化的熱點。
多數(shù)大中型企業(yè)實施了ERP等大型綜合管理信息系統(tǒng)，其中鋼鐵工業(yè)企業(yè)管理信息化發(fā)展較為突出。鋼鐵企業(yè)主要生產(chǎn)工序基本上普及基礎(chǔ)自動化，大型企業(yè)普遍采用了較為完善的自動化控制系統(tǒng)；計算機仿真技術(shù)在鋼鐵冶煉中得到日益廣泛的應(yīng)用，制造執(zhí)行系統(tǒng)得到鋼鐵企業(yè)的普遍關(guān)注。
鋼鐵工業(yè)企業(yè)基本上實現(xiàn)了產(chǎn)銷一體，管控銜接，信息流、物流、資金流同步的目標；鋼產(chǎn)量在700萬噸以上的15家大型企業(yè)的鋼產(chǎn)量占全國鋼產(chǎn)量總數(shù)的50%，基本上完成了4層鋼鐵信息化系統(tǒng)的建設(shè)，部分企業(yè)正在規(guī)劃或?qū)嵤┢髽I(yè)績效管理與分析的第五層智能信息系統(tǒng)建設(shè)；90%的企業(yè)應(yīng)用計算機系統(tǒng)進行銷售管理。尤其是首鋼，其自主開發(fā)的生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)最有效的管理平臺之一，具有國際先進套裝軟件平臺一樣的可配置型和靈活性，現(xiàn)在已經(jīng)完全替代了購買的國外同類型軟件。
在經(jīng)營管理上，大多數(shù)原材料企業(yè)實現(xiàn)管控一體化。大部分化工企業(yè)開展了電子商務(wù)，電子商務(wù)的銷售額占總銷售額的20%以上。
化工企業(yè)信息化在集團管控一體化、統(tǒng)一信息集成平臺、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等方面取得了顯著的成績。石油化工企業(yè)不斷推進產(chǎn)供銷、經(jīng)營管理與生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財務(wù)全流程的綜合集成管理信息平臺，有效地支撐了企業(yè)決策。
大部分石油和化工企業(yè)已經(jīng)積極開展電子商務(wù)業(yè)務(wù)。化工企業(yè)電子商務(wù)產(chǎn)生的銷售額占總銷售額的20%以上，其應(yīng)用效能高于全國平均水平的一倍以上。化工行業(yè)電子商務(wù)發(fā)展體現(xiàn)出以企業(yè)采購招標、行業(yè)電子商務(wù)網(wǎng)站貿(mào)易撮合、利用企業(yè)網(wǎng)站提高對客戶服務(wù)水平這三大特征。石油化工行業(yè)物資采購信息化應(yīng)用較好。全行業(yè)在網(wǎng)站宣傳和物資采購的信息化程度較高，部分大型企業(yè)開始嘗試網(wǎng)上銷售和交易。
通過供應(yīng)鏈協(xié)同電子商務(wù)平臺，企業(yè)增強了市場快速反應(yīng)能力，降低了采購成本。目前中石化通過物資采購電子商務(wù)網(wǎng)站，能在網(wǎng)上交易的物資達到130多萬種，中石化所需95%以上的物資已全部實現(xiàn)網(wǎng)上交易。“十一五”期間，中石化通過網(wǎng)上成交節(jié)約采購資金約266億元，節(jié)約率超過3%。中石油的零售管理信息系統(tǒng)已經(jīng)全面推廣應(yīng)用，實現(xiàn)了對下屬加油站業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和設(shè)施設(shè)備運營情況的直接監(jiān)控。
石油化工智能制造范文第4篇
關(guān)鍵詞：油罐切水器；自動化；工作原理
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.233
1 引言
在石油化工行業(yè)中，存放在儲油罐中的油品并不是純凈的，在生產(chǎn)過程中會混入一些水和雜質(zhì)。但為了得到工業(yè)所需要的高質(zhì)量油品，必須將儲油罐內(nèi)的明水切除到國家規(guī)定標準[1]。石化企業(yè)中，一般采用沉降法將油品和水分離，根據(jù)兩者密度不同，被分離的水處在儲油罐的下層，油品處在油罐的上層。但是企業(yè)最終需要的是擁有一定高純度的油品，那么將儲油罐底層的水切出去就成了一個急需解決的問題。
2 智能切水器的研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市場上逐漸出現(xiàn)可以代替人工切水的切水器。這是石油化工工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)自動化發(fā)展的一個重要里程碑。當(dāng)前應(yīng)用較多的油罐切水器主要有緩沖罐式和管道式兩種結(jié)構(gòu)類型。
2.1 緩沖罐式自動切水器
根據(jù)緩沖罐式切水器工作原理和自動化程度的差別，可將其分為：杠桿式自動切水器、直浮式自動切水器及機電式自動切水器。
2.1.1 杠桿式自動切水器
由于早期國內(nèi)技術(shù)水平落后，技術(shù)人員研發(fā)出的切水器只是通過機械結(jié)構(gòu)上的改變，讓其實現(xiàn)自動切水的目的，自動化程度不高。最早出現(xiàn)的杠桿式自動切水器就是其中典型，如圖1所示，緩沖罐內(nèi)浮體與外部壓力平衡室連通，以油水混合液的重力為動力源（無外加動力源），根據(jù)油水在容器內(nèi)部的壓強和緩沖罐內(nèi)部油、水介質(zhì)的密度差，采用高靈敏度的杠桿原理，通過無背壓閥門開啟和關(guān)閉，從而實現(xiàn)切水截油的目的。但杠桿式自動切水器工作一段時間后，如連接軸，復(fù)位彈簧等切水器內(nèi)部零部件，受油品中硫、臘、氯、酸等物質(zhì)的腐蝕和粘附，造成機械結(jié)構(gòu)運動阻力增大，出現(xiàn)工作準靜止狀態(tài)，導(dǎo)致“跑、冒、滴、漏”等情況會越來越嚴重，以致不能工作。
2.1.2直浮式自動切水器
為改善杠桿式自動切水器的缺陷，有關(guān)技術(shù)人員在其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行改進，設(shè)計出直浮式自動切水器，如圖2所示，用浮桶替代杠桿，當(dāng)緩沖罐內(nèi)水較少時，浮桶產(chǎn)生的浮力不足以將浮桶和閥頭浮起，則出水口被閥頭堵死，當(dāng)緩沖罐內(nèi)水位上升到一定高度時，浮桶產(chǎn)生的浮力將浮桶和閥頭浮起，從而緩沖罐內(nèi)明水由出水口流出實現(xiàn)切水。隨著緩沖罐內(nèi)油水分界面的下降，浮桶則因其隨之漸漸下沉，當(dāng)下沉到一定高度時，浮桶下方的閥頭又落在出水口內(nèi)，將其堵死，則切水停止。
直浮式自動切水器不采用任何機械轉(zhuǎn)換方式，浮力直接垂直作用于閥口，沒有任何“軸”、“杠桿”、“彈簧”等機械零件，從而避免了因這些零件帶來的機械故障，也解決了因為零件磨損、變形、老化等造成的跑油事故。
雖然直浮式自動切水器可以基本實現(xiàn)切水要求，但其本質(zhì)跟杠桿式切水器一樣，還只停留在機械式切水，自動化程度不高，因此存在以下不足：
（1）通過機械結(jié)構(gòu)裝置進行單獨操作對于擁有多個儲油罐區(qū)的煉化廠來說，不便集中管理和遠程控制；
（2）切水含油量易超標；
（3）機械裝置密封不嚴易跑油；
（4）對原油切水的適應(yīng)性差。
2.1.3 機電式自動切水器
針對機械式切水所存在的缺陷，相繼研發(fā)出機電一體化式自動切水器，如圖3所示。在機械式自動切水器的基礎(chǔ)上，加上微波探頭或超聲波探頭和電子控制系統(tǒng)，實現(xiàn)雙重保險，防止跑油現(xiàn)象，并可遠程控制，易集中管理。當(dāng)緩沖罐內(nèi)的水位到一定高度時，根據(jù)液體在緩沖罐內(nèi)部的壓強和油水介質(zhì)之間的密度差，產(chǎn)生浮力，利用杠桿原理，控制無背壓閥門打開；同時，通過探頭檢測油水界面來判斷緩沖罐內(nèi)部的水量過大，將信號傳遞給電子控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動控制閥打開。只有滿足上述兩者的條件，才可正常切水作業(yè)。同樣，當(dāng)水位下降到一定值以下時，自動控制閥和無背壓閥就關(guān)閉，停止切水。
通過以上分析可發(fā)現(xiàn)，杠桿式、直浮式及機電式自動切水器都存在以下缺陷：
（1）對原油等重質(zhì)油的適應(yīng)性差。重質(zhì)油與水之間的密度差較小，通過油、水介質(zhì)之間的密度差，不能獲得足夠的浮力去操作閥門的開閉來進行切水；而且原油容易使機械結(jié)構(gòu)失效；
（2）切水效率低。機械式自動切水器需要緩沖罐對油水進行緩沖、沉降后，形成穩(wěn)定明顯的油水分界面，才可開始切水工作，切水連續(xù)性差。
2.2 管道式智能切水器
石油化工工業(yè)中，如何對像原油這類重質(zhì)油進行切水作業(yè)和加快切水效率是企業(yè)急需解決的問題。智能切水器成為研制的主要方向，其中應(yīng)用效果最佳的就是管道式智能切水器，如圖4所示，采用液柱諧振的原理，安裝在管道中的傳感器根據(jù)油水介質(zhì)之間介電常數(shù)或粘度等參數(shù)的不同，檢測出水中微量含油量，再根據(jù)油含量去控制切水閥門的開關(guān)和開度[3]。
管道式智能切水器切水器具有以下優(yōu)點：
（1）可實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，切水效率高。可以在油水介質(zhì)流動時，動態(tài)檢。
（2）解決了重質(zhì)油切水的難題。根據(jù)油水介質(zhì)之間的介電常數(shù)或粘度測出水中含油量，因此不需要油水界面，也不需要緩沖罐，切水速度不受停留時間的限制；等參數(shù)檢測油品，因為無機械結(jié)構(gòu)，不受原油等對裝置的影響。
（3）自動化程度高，切水連續(xù)性好，切水效率高，且便于遠程監(jiān)測與控制。
3 結(jié)論
通過智能切水器的使用，有效的克服了切水的弊端，減輕了工人的勞動強度，提高了切水效率；防止了跑油事故的發(fā)生，規(guī)避了油品的流失，具有顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和社會效益。
參考文獻：
[1]蒲健全.自動切水器在儲運罐區(qū)的應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2010（01）：98-100.
[2]胡寶謙，孫文.呼煉油罐自動切水器的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2000（04）：155-157.
石油化工智能制造范文第5篇
關(guān)鍵詞 石化企業(yè)；設(shè)備維修管理；機電一體化技術(shù)
中圖分類號TE9 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）54-0069-02
設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資源，是企業(yè)固定資產(chǎn)的主要組成部分。設(shè)備管理與維修是企業(yè)生產(chǎn)過程中重要管理工作。做好維修管理是保持設(shè)備良好的運行狀態(tài)，從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率和增加利潤。設(shè)備管理和維修在企業(yè)的整個經(jīng)濟運行中具有重要的基礎(chǔ)作用，它對企業(yè)的投入產(chǎn)出影響重大。企業(yè)設(shè)備管理和維修的主要內(nèi)容包括設(shè)備的設(shè)計選型、運行保養(yǎng)、檢測維修、技術(shù)改進和設(shè)備配件管理等工作。通過對設(shè)備的管理維修及技術(shù)改造，使人員、制度、設(shè)備等有機融合、規(guī)范化運行，進而提高生產(chǎn)效率。
1 石油化工企業(yè)設(shè)備維修的分類
維修管理是為了延長設(shè)備使用壽命而開展的工作。維護是為了保持設(shè)備良好狀態(tài)所做的清洗擦拭、、檢查調(diào)校等工作。修理是檢查、故障判斷、排除故障、測試、翻修等工作內(nèi)容。
1.1 維修的分類方式
維修是隨著工業(yè)發(fā)展而隨之產(chǎn)生的，其種類也是不斷的完善和細化。從 18世紀的手工作坊的簡單維修到今天的高技術(shù)含量的綜合維修，體現(xiàn)了人類對促進和提高生產(chǎn)力的一種進步。到目前為止，根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)維修領(lǐng)域的文獻報道，維修分類主要有以下幾種：
1）預(yù)防性維修
預(yù)防性維修是及時和隨時地發(fā)現(xiàn)故障苗頭，并及時有效地防止故障發(fā)生，使設(shè)備保持在良好健康的狀態(tài)下進行工作。包括定期維修、視情維修也稱為預(yù)知維修。
2）修復(fù)性維修
修復(fù)性維修是使發(fā)生故障的設(shè)備恢復(fù)到規(guī)定的狀態(tài)，包括事后維修、狀態(tài)監(jiān)控維修。
3）改進性維修
改進性維修是對設(shè)備進行改進或改裝，以提高設(shè)備的可靠性、安全性。主要包括為消除原設(shè)計、制造上的缺陷而做出的技術(shù)改造性維修，目的是提高設(shè)備的工作效率[1]。
1.2 設(shè)備的可靠性維修策略
1.2.1 可靠性維修的目標
可靠性是石化企業(yè)設(shè)備運行中的重要技術(shù)指標，包括預(yù)防維修、預(yù)測維修和主動維修等幾方面。所謂可靠性維修就是在設(shè)備安全基礎(chǔ)上的維修，盡量避免被動維修，實施精密檢測，主動發(fā)現(xiàn)苗頭，及時維修。被動維修可導(dǎo)致過多的非計劃停機。在設(shè)備運營過程中，采取預(yù)測維修，做到維修工作的前瞻性，減少停機，避免損失，是企業(yè)廣為采用的方式。不過缺點是不可能從根本上消滅故障。而主動維修的優(yōu)勢是可以從源頭上消除故障隱患，減少設(shè)備的大修時間。可靠性維修的目標確定為準確掌握設(shè)備信息，積極發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備的運行故障，延長設(shè)備的使用年限，降低維修成本，增加利潤。
1.2.2 可靠性維修的應(yīng)用
可靠性維修不是單獨可以實施的，需要在預(yù)防維修、預(yù)測維修和主動維修之間尋找最佳切合點，找到維修設(shè)備的平衡方式，發(fā)揮某種優(yōu)勢，彌補某種不足。把這三種維修方式有機結(jié)合起來，預(yù)測維修是這個系統(tǒng)的平衡點。
1.2.3 維修管理
1）視情維修。通過應(yīng)用精密儀器及系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)，對設(shè)備性能及運行狀況實施有效監(jiān)測，根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，決定對設(shè)備的預(yù)防維修和調(diào)整維修方案及措施；
2）預(yù)防維修。預(yù)防維修是定期維修的補充措施，采取的是檢查后安排維修的方法，使維修更有針對性；
3）事后維修。雖然這種維修方式不被人們看好，因為這種被動的維修方式，影響生產(chǎn)。但是在不重要的設(shè)備上不妨繼續(xù)采用。
以可靠性為中心的維修管理的最大特點，是以后果評價作為維修方法選擇的依據(jù)。
2 石化企業(yè)的設(shè)備管理
2.1 依靠質(zhì)量管理體系改進設(shè)備管理
產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)立足市場的保證，武漢博達石化公司推行的ISO9000族系列，為企業(yè)提供了進一步發(fā)展壯大的保證。規(guī)范化的設(shè)備管理模式是企業(yè)發(fā)展的物質(zhì)保證，低價位的維修費用是建立在高質(zhì)量的管理水平之上的，是降低生產(chǎn)成本的重要保證。尤其對精密、大型、單系列等關(guān)鍵設(shè)備的管理，更是關(guān)系到企業(yè)的運營及發(fā)展[2]。
2.2 建立設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫
隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，電腦和網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品制造和生產(chǎn)的領(lǐng)域中，設(shè)備自動化程度的不斷得到提高，也給管理工作提出了新的挑戰(zhàn)，管理的自動化、動態(tài)化和標準化是擺在設(shè)備管理人員面前的新課題，也就成為了目前設(shè)備管理創(chuàng)新的趨勢所在。武漢博達石化公司利用企業(yè)的局域網(wǎng)資源建立了設(shè)備故障管理數(shù)據(jù)庫。使設(shè)備的故障情況能在第一是時間反應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)上，同時也能及時地把設(shè)備管理情況公布給各個部門。
2.3建立適合石化企業(yè)的設(shè)備管理模式
石油化工是典型的流程工業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程必須保持連續(xù)性，嚴密銜接和相互配合。不允許有任何細小失誤，否則就會造成停機或停產(chǎn)。石化企業(yè)的特點以及高溫、大電流、強磁場、高壓、高負荷、易燃、易爆、強酸、煙塵腐蝕等設(shè)備特征，增加了設(shè)備管理工作難度。
武漢博達創(chuàng)新了設(shè)備管理模式。實行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析制度，及時進行處理和通報，及時做好故障排除工作。建立了應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)、通信保障系統(tǒng)、物資供應(yīng)系統(tǒng)，確保生產(chǎn)裝置安全、平穩(wěn)、高效和經(jīng)濟地運行。
2.4 購置先進的檢測診斷儀器和設(shè)備
保證設(shè)備的正常運行是一項艱巨的工作，其重要性無須贅述，但是這需要精密的儀器檢測，單靠責(zé)任心而沒有精密的儀器設(shè)備，也是徒勞的。所以公司投資購置了各類先進的檢測診斷儀器，并且建立了設(shè)備檢測和故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有效遏制了設(shè)備故障的發(fā)生。由于精密的檢測設(shè)備，最大限度地保證了企業(yè)的生產(chǎn)。
2.5 石油化工行業(yè)機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國“十二五”期間的石化裝備國產(chǎn)化是工作重點，實現(xiàn)研制和大面積推廣應(yīng)用雙向發(fā)展的目標，推動石化裝備制造業(yè)科學(xué)發(fā)展和升級換代。當(dāng)前石化重大裝備國產(chǎn)化程度是不均衡的，現(xiàn)代化程度的進程快慢不平衡。重大裝備國產(chǎn)化是一個系統(tǒng)工程，只有最終產(chǎn)業(yè)化、實現(xiàn)廣泛應(yīng)用才有意義和價值。石化裝備制造業(yè)的發(fā)展日趨大型化；裝備研制與工藝技術(shù)研發(fā)、設(shè)計緊密結(jié)合。裝備機電一體化水平越來越高。
1）智能化
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化被越來越多的行業(yè)所重視，機電一體化技術(shù)中的智能化是21世紀的發(fā)展方向。近一個時期，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化為智能化的嵌入提供了有利條件，極大地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展的前進步伐。未來的智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類的判斷推理、邏輯思維和自主決策等能力進行生產(chǎn)、制造和加工，解除制造工程中人的部分腦力勞動，提高工作效率。
2）系統(tǒng)化
機電一體化的系統(tǒng)化是進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。自動化系統(tǒng)可以進行拆分和組合，實現(xiàn)任意的剪裁和組合控制，以及多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制。另外一個特征就是通信功能大大加強，這也是機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢，在RS232等常用通信方式基礎(chǔ)之上實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展[3]。
3）微型化
微型機電一體化系統(tǒng)將是未來的主要發(fā)展趨勢，它將把微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)實施有效的融合，從而實現(xiàn)便攜式、輕型化的特點，這將是機電一體化新的發(fā)展趨勢。在國外，規(guī)定微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，目前還向著微米、納米級方向進發(fā)。這給人類無法進入的空間提供了替代者，微機電一體化系統(tǒng)以其體積小、耗能小、運動靈活等特點，將成為未來機電一體化的發(fā)展方向。
4）模塊化
機電一體化的集成化技術(shù)已經(jīng)具備了一定的高度，模塊化將是機電一體化產(chǎn)品的另一個發(fā)展趨勢。具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品將是未來一個時期的發(fā)展方向，機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
5）網(wǎng)絡(luò)化
機電一體化產(chǎn)品的種類很多，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展也是未來的一個大趨勢。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，帶給人們無限的方便，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)將是未來機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，其系統(tǒng)中的遠程控制的終端設(shè)備就是機電一體化產(chǎn)品[4]。
6）綠色化
綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生是針對生存環(huán)境的逐漸惡化而產(chǎn)生的。綠色化是時代的趨勢，提高產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的周期中的環(huán)保意識，資源高效利用，環(huán)境高度保護，是未來的發(fā)展趨勢。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
參考文獻
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