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中國石化自動化經(jīng)過50 多年的發(fā)展,通過技術(shù)引進(jìn),消化吸收和不斷創(chuàng)新,自動化水平取得了長足進(jìn)步。雖然中國石化行業(yè)的自動化水平已取得長足進(jìn)展,但與發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在著相當(dāng)大的差距。一些難點與長期未解決的問題,仍然造成企業(yè)自動化總體水平發(fā)展受阻。
一、 當(dāng)前我國石油化工自動化發(fā)展現(xiàn)狀
中國石化工業(yè)是指包括從原油生產(chǎn)汽油、煤油、柴油、油等石油產(chǎn)品的石油煉制,以蒸汽裂解生產(chǎn)的乙烯、丙烯等為原料生產(chǎn)合成樹脂、合成橡膠、合成纖維以及基本有機原料等的石油化工。當(dāng)前,石化企業(yè)自動化水平發(fā)展不平衡,不同規(guī)模企業(yè)的自動化水平相差較大。大型石化企業(yè)自動化水平普遍較高,存在的不足是管理信息系統(tǒng)與國外尚有差距,而有些行業(yè)特別是染料、農(nóng)藥行業(yè)自動化基礎(chǔ)仍然較差,大量小型化工企業(yè)及部分間歇生產(chǎn)過程企業(yè)自動化水平依然很低;二是在自動化技術(shù)和應(yīng)用軟件開發(fā)上,未能形成工程化、產(chǎn)業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化,成果推廣和轉(zhuǎn)化困難重重;三是企業(yè)管理信息化工作觀念更新落后于形勢發(fā)展,在管理信息化建設(shè)上與企業(yè)機制的協(xié)調(diào)方面存在很多問題,造成總體進(jìn)程不快。信息仍不能在企業(yè)內(nèi)有效地傳輸和利用,“自動化孤島”問題依然突出。
二、石油化工自動化設(shè)備的一些控制難點與解決對策
石化自動化的主要研究對象是過程控制系統(tǒng)的設(shè)計、分析和維護(hù),其內(nèi)容較為豐富,涉及控制系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié),如石油化工對象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關(guān)計算,以及自動化儀表工具(如變送器、控制閥等) 。其研究對象既包括簡單控制系統(tǒng),又包括復(fù)雜控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制算法,還涉及控制方案的設(shè)計,以及對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。大型石化裝置的過程控制系統(tǒng)則是其重點各種過程及設(shè)備,如儲罐、儲槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應(yīng)器、泵和壓縮機都是被控制對象。這些對象有簡單的,也有復(fù)雜的。
2.1煉化一體建設(shè)
隨著煉油化工裝置大型化、一體化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),設(shè)備構(gòu)造越來越趨向復(fù)雜,技術(shù)要求也越來越高。煉化一體建設(shè)既是國家產(chǎn)業(yè)政策要求,也是世界石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和方向。
2.2采用一些新的理論與方法
近幾年來,一種基于SOS 約束的凸優(yōu)化方法,在國外控制界引起廣泛關(guān)注。在系統(tǒng)及控制理論中,許多系統(tǒng)分析與綜合設(shè)計問題都不能表示或轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的SOS 凸優(yōu)化問題,運用近年提出的高效可靠的內(nèi)點算法,從數(shù)值計算上給一些沒有或很難得到解析的問題帶來生機。SOS ,SOS 凸優(yōu)化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相輔相成的,目前已經(jīng)成為一種研究控制問題的重要工具,不管是李亞普諾夫函數(shù)的構(gòu)造,還是系統(tǒng)控制器的設(shè)計,還是最優(yōu)控制問題的研究,都發(fā)揮了重要的作用。它是研究多項式系統(tǒng)最有效的工具。
2.3采用先進(jìn)的管理手段
石化工業(yè)作為典型的流程企業(yè),在資源優(yōu)化配置上面臨著規(guī)模龐大、流程復(fù)雜、產(chǎn)品多樣、產(chǎn)品價格變化頻繁等諸多因素影響經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此,石油化工企業(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益必須借助于先進(jìn)的管理手段,建立石化企業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化模型,然后利用線性規(guī)劃的方法求解出效益最大的生產(chǎn)方案。
三、石油化工自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
世界級規(guī)模的工廠需要集成自動化的系統(tǒng)。對于當(dāng)前的大型煉化一體化企業(yè)來說,為應(yīng)對全球競爭,對于企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)高度重視,這就要求DCS系統(tǒng)打破以往只是單裝置控制形成一個個“信息孤島”的狀況,通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)真正的全廠集中控制、操作和管理。
當(dāng)前的現(xiàn)代石油化工企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上通常采用ERP/MES/PCS三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一體化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),促使我們從規(guī)劃伊始就要從硬件、軟件以及維護(hù)等方面統(tǒng)籌考慮。隨著智能HART技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)及無線技術(shù)等數(shù)字技術(shù)向控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表的不斷延伸,數(shù)據(jù)總線處理的信息將不斷增加,對信息的安全傳輸和合理利用將是自動控制系統(tǒng)面臨的重要考驗。同時,大量采用計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步替代自動控制系統(tǒng)固有的軟硬件設(shè)備。如何保證DCS系統(tǒng)的安全可靠將是工程公司及制造商共同面對的重要課題。
隨著現(xiàn)場總線技術(shù)、產(chǎn)品的不斷發(fā)展以及應(yīng)用經(jīng)驗的不斷豐富,現(xiàn)場總線技術(shù)在流程工業(yè)、制造工業(yè)的應(yīng)用也在不斷地開拓。從應(yīng)用效果來看,可以說現(xiàn)場總線技術(shù)在大型石化項目中采用是可行的,可實現(xiàn)預(yù)測維護(hù)和遠(yuǎn)程維護(hù),但是當(dāng)前也仍存在包括用戶理念的轉(zhuǎn)變、對現(xiàn)場維護(hù)人員技術(shù)水平要求較高,以及技術(shù)本身有待進(jìn)一步完善,使得現(xiàn)場總線技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展比較緩慢。
工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)是大型數(shù)字化、自動化系統(tǒng)的命脈,推進(jìn)信息化帶動自動化的新選擇、新技術(shù),能夠促進(jìn)和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工業(yè)以太網(wǎng)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化。
關(guān)鍵詞:石油化工;自動化控制;應(yīng)用前景
前言
當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,石油化工行業(yè)也得到了飛躍式進(jìn)步,對應(yīng)而言,企業(yè)規(guī)模的擴大化要求匹配高水平的技術(shù),材料、工藝和技術(shù)應(yīng)用不斷翻新,加上自動化控制技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,其受到越來越多的重視,因而,自動化控制技術(shù)越來越重要。然而,石油化工自動化控制的發(fā)展還需要遵守化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)律,在應(yīng)用和發(fā)展中不斷提高化工自動化控制水平。
1 石油自動化控制歷程
技術(shù)發(fā)展在石油化工自動化系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位,其關(guān)乎著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和呈現(xiàn)出的水平。石油自動化控制是十分重要的一個命題,甚為引入關(guān)注。石油行業(yè)的發(fā)展實踐經(jīng)驗告訴人們,自動化是幫助企業(yè)提高效率的驅(qū)動力,尤其是當(dāng)今信息技術(shù)不斷發(fā)展更新并應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)之中,滲透到各個行業(yè)和領(lǐng)域,生產(chǎn)過程的自動化、企業(yè)信息管理自動化等多種自動化控制組成了現(xiàn)代企業(yè)自動化控制的概念。具體來說,從過程控制與管理,從倉庫管理到市場營銷,從生產(chǎn)計劃到財務(wù)統(tǒng)計,設(shè)備管理到人事管理,自動化控制已經(jīng)貫穿到企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。
中國石油化工涉及自動化已經(jīng)經(jīng)歷了半百年的發(fā)展,通過引進(jìn)自動化技術(shù)的手段,首先對技術(shù)進(jìn)行研究和探討,不斷吸收消化其中的精要,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,從而不斷提高石油行業(yè)的自動化水平。經(jīng)過50多年的發(fā)展,石油行業(yè)的自動化進(jìn)步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的自動化控制,低級的單回路控制已經(jīng)被予以淘汰,高級復(fù)雜系統(tǒng)控制推向市場,直到煉化管控一體化。自動化控制已經(jīng)蔓延至中國大中型石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)過程之中,雖然在水平上有所差異,但從總體來說,相對于傳統(tǒng)的行業(yè)操作,自動化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時,在小型的石油化工企業(yè)之中,也有很多骨干企業(yè)擁有比較成熟的控制系統(tǒng)和較低成本的自動化技術(shù),并且,生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高,已經(jīng)成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段。我們了解到石油自動化控制歷程,還需對石油自動化控制應(yīng)用前景做進(jìn)一步探討。
2 自動化控制設(shè)備和系統(tǒng)
石油化工企業(yè)把化工過程的控制作為企業(yè)日常生產(chǎn)管理控制的目標(biāo)對象,自動化控制技術(shù)、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機調(diào)和控制理論,把整個生產(chǎn)過程納入到自動化控制體系,實現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動化控制。為了使得自動化控制的全過程得以有效實現(xiàn),自動化控制設(shè)備、控制系統(tǒng)是必不可少的,除此以外,還要制定出科學(xué)合理的實施方案,為自動化控制打造控制平臺。高素質(zhì)的操作人員也十分重要,可以實現(xiàn)對科學(xué)管理、操作自動化控制系統(tǒng)。在將設(shè)備和體系、方案和人員進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合的前提下,才能使得石油化工企業(yè)的自動化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發(fā)現(xiàn),在化工行業(yè)中,其不僅對自動化控制的技術(shù)水平有所要求,還對自動化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動化控制,可以降低企業(yè)的投入成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)效益,還可以降低企業(yè)所需能耗和生產(chǎn)成本,提高成品質(zhì)量,從而保障化工企業(yè)的安全科學(xué)生產(chǎn)。因而,對化工過程的自動化控制進(jìn)行研究,然后使用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù),為化工企業(yè)提供服務(wù),是化工企業(yè)前進(jìn)和發(fā)展的驅(qū)動力。
3 微電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用
自動化控制系統(tǒng)和自動化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的有微電子技術(shù)和信息技術(shù),化工自動化控制網(wǎng)絡(luò)和信息控制網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一體化趨勢。在數(shù)據(jù)采集、自動化控制、技術(shù)調(diào)節(jié)等各個環(huán)節(jié),都有化工過程的控制體現(xiàn),通過化工過程控制一體信息平臺集中到自動化控制系統(tǒng)中。這要求自動化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個環(huán)節(jié)所采用的技術(shù)設(shè)備擁有各異的硬件設(shè)備,分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營商家供給,而開發(fā)商對硬件設(shè)施進(jìn)行自主經(jīng)營。之所以,在多種資源進(jìn)行整合的過程之中,很多時候會出現(xiàn)不兼容,接口不統(tǒng)一也時常出現(xiàn),因而,技術(shù)產(chǎn)品的更新升級也會受到影響。綜上所述,化工自動化控制硬件需擁有多種優(yōu)點,如較好的兼容性、便于升級換代、速度快等?;み^程控制技術(shù)設(shè)備只有具備上述特點,才可以在控制領(lǐng)域中被廣泛使用,從而實現(xiàn)化工控制全過程和各個系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合,保證任何的化工過程控制設(shè)備在升級換代的時候不會對化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響??刂朴布挥芯邆潇`活性、精確度、抗干擾等各個方面的優(yōu)點,才能夠在化工過程自動化控制中發(fā)揮出顯著的作用?;ぷ詣踊刂频暮诵氖切畔⒓?,信息集成的重要組成部分是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。大多數(shù)化工企業(yè)使用流程管理模式,需要通過軟件平臺處理和管理化工過程中的大量數(shù)據(jù)。,使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動化控制的信息有效集成性和共享性。
4 專業(yè)技術(shù)人才作用愈加重要
我國化工自動化控制操作技術(shù)人員素質(zhì)普遍不高,原因在于我國自動化控制理論研究較為落后,存有的化工自動化控制研究成果不多。很多化工自動化控制操作技術(shù)人員不夠了解化工過程自動化控制原理,對化工行業(yè)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識掌握甚少,化工自動化控制復(fù)合型人才欠缺。在化工自動化控制發(fā)展的過程中,人才起著決定性的作用。要想實現(xiàn)對整個化工過程的最優(yōu)化自動化控制,需要從以下幾個方面著手。首先,需要引導(dǎo)廣大的職工及時更新觀念,化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層需要對化工自動化控制給予充分的重視,以切實行動引導(dǎo)更新全體職工的化工自動化控制觀念,從而開放思維,培育出強烈的責(zé)任心來對待化工工作,制定出科學(xué)合理的化工自動化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法,把先進(jìn)的技術(shù)手段和激勵措施相結(jié)合,促進(jìn)化工信息化建設(shè)的發(fā)展。其次,還需要對化工自動化設(shè)備的整體利用水平給予更多關(guān)注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術(shù)人員的操作能力。在自動化控制技術(shù)的發(fā)展過程中,因為電子技術(shù)發(fā)展速度較快,電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁,在化工企業(yè)自動化設(shè)備的采購、安裝及使用過程中,需要注意設(shè)備的這個特點,之后結(jié)合企業(yè)自動化控制現(xiàn)狀,加大對相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動化控制的過程中,需要并重經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,注重投入產(chǎn)出比的分析,在信息資源建設(shè)和化工自動化控制應(yīng)用技術(shù)上投入更多的研究精力,從而不斷地提高化工自動化控制設(shè)備的整體使用水平。
5 結(jié)束語
我國石油化工企業(yè)一直關(guān)注于新技術(shù)的開拓和應(yīng)用,這促進(jìn)了石油化工自動化控制技術(shù)的不斷飛越。與此同時,我們不難發(fā)現(xiàn)石油自動化行業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型離不開自動化控制技術(shù)的不斷開拓創(chuàng)新。因而,石油化工自動化控制技術(shù)需要不斷進(jìn)行自主創(chuàng)新,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量,在節(jié)能降耗、增加資產(chǎn)利用率的同時,促進(jìn)中國石油化工行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:石油化工自動化關(guān)鍵技術(shù)
化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中必不可少的重要組成部分,它不但直接影響國計民生而且與國民經(jīng)濟(jì)的其他部門密切相關(guān),同時又是農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、國防、交通運輸?shù)炔块T發(fā)展的不可或缺的基礎(chǔ)工業(yè)之一?;どa(chǎn)過程,往往是在密閉的容器和設(shè)備中,在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進(jìn)行的。此外,不少介質(zhì)還具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質(zhì)。因此,為使化工生產(chǎn)正常地、高效地進(jìn)行,就必須把各項工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內(nèi),并盡量使生產(chǎn)過程自動化、現(xiàn)代化。所謂化工生產(chǎn)過程自動化,就是在化工設(shè)備上,配置一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,使生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行。
一、化工自動化釋義及其重要意義
在化工設(shè)備上,配備上一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,是生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行,這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動化。實行化工自動化的重要意義:
(1)加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量;
(2)減輕勞動強度,改善勞動條件;
(3)能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生和擴大,達(dá)到延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用能力的目的;
(4)生產(chǎn)過程自動化的實現(xiàn),能根本改變勞動方式,提高工人文化技術(shù)水平,為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創(chuàng)造條件。
二、石油化工綜合技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成
一般而言,流程工業(yè)企業(yè)對綜合自動化技術(shù)的需求主要關(guān)注4方面的問題。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機構(gòu)對設(shè)備與裝置的運行提供保證,進(jìn)而對關(guān)鍵裝置進(jìn)行故障診斷與健康維護(hù)。(2)低成本:通過先進(jìn)的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗,以及通過先進(jìn)的建模技術(shù)、控制技術(shù)和實時優(yōu)化技術(shù)來提高產(chǎn)品的合格率和轉(zhuǎn)化率。(3)高效率:通過先進(jìn)的計劃調(diào)度與排產(chǎn)技術(shù)和流程模擬技術(shù)來提高設(shè)備利用率和勞動生產(chǎn)率。(4)提高競爭力:通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成,如先進(jìn)的管理技術(shù)(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務(wù)、價值鏈分析技術(shù)等,以促進(jìn)企業(yè)價值的增值,最終提高企業(yè)的綜合競爭力。
根據(jù)國內(nèi)外綜合自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,流程工業(yè)綜合自動化技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)可以分成3層結(jié)構(gòu)。
(1)以PCs(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎(chǔ)自動化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)控制軟件、軟測量技術(shù)、實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCs)、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機構(gòu)等等。
(2)以MEs(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運行優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)建模與流程模擬技術(shù)(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先進(jìn)計劃與調(diào)度技術(shù)(APS:Adv用信息。
(2)科學(xué)的決策支持
生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的重要內(nèi)容。但是,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗決策、具有較大的隨意性、而科學(xué)的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關(guān)鍵。成本效益分析是指對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動應(yīng)用財務(wù)分析方法進(jìn)行分析評價、以得到全企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程。在煉油企業(yè)綜合自動化中,成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié),也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。
成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標(biāo)。對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行成本效益分析、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的盈虧分析,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供實際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計劃的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以提高企業(yè)決策水平,加強企業(yè)在市場中的競爭能力。
為了達(dá)到公司預(yù)先制定的利潤目標(biāo),就必須協(xié)調(diào)好企業(yè)各部門的工作,即原油采購、生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度和產(chǎn)品的銷售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術(shù)、動態(tài)質(zhì)量控制與管理技術(shù)、動態(tài)成本控制與管理技術(shù)等等。
(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應(yīng)鏈管理(scM)、客戶關(guān)系管理(cRM)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺等等。
通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MEs)及相關(guān)技術(shù),可以實現(xiàn)在線成本的預(yù)測、控制和反饋校正,以形成生產(chǎn)成本控制中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行,可以實施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調(diào)度、統(tǒng)一指揮,以形成生產(chǎn)指揮中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制;可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量跟蹤、安全監(jiān)控,以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。
三、企業(yè)綜合自動化所需要的關(guān)鍵技術(shù)
(1)信息的集成、挖掘和增值
信息集成是綜合自動化的核心,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎(chǔ)。由于流程工業(yè)的特點,有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實時海量數(shù)據(jù)需要處理,管理和有效地應(yīng)用,因此實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督與控制,對生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析與評價的基礎(chǔ)。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時設(shè)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個系統(tǒng)信息的集散地。這兩個數(shù)據(jù)庫既可獨立地操作,又可協(xié)同動作,及時并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料,原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90%,因此,為了實現(xiàn)利潤目標(biāo),必須首先控制原油成本,即控制原油的采購價格。
盈虧平衡分析是指利用財務(wù)分析方法和數(shù)學(xué)工具,對生產(chǎn)經(jīng)營方案或計劃進(jìn)行分析,得出實現(xiàn)利潤目標(biāo)的原油最高采購價格(保利點)和保證不虧損經(jīng)營(利潤為0)的原油最高采購價格(保本點)。盈虧平衡分析對于原油采購,控制成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的參考價值、是制定合理生產(chǎn)計劃時的重要環(huán)節(jié),對于控制生產(chǎn)成本、擴大利潤,從而保證利潤目標(biāo)的實現(xiàn),指導(dǎo)全企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。
關(guān)鍵詞:自動化儀表、石油化工、設(shè)計、應(yīng)用
中圖分類號: TH86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
前言
近年來,人們對石油需要量逐漸增多,因此,使得石油市場在逐漸發(fā)展壯大??梢哉f,自動化儀表是石油化工生產(chǎn)不可缺少的內(nèi)容,所以,在石油化工施工階段,必須確保自動化儀表設(shè)計和施工質(zhì)量都符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。筆者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗,對自動化儀表在石油化工企業(yè)中的設(shè)計、施工以及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
二、關(guān)于自動化儀表的闡述
現(xiàn)如今,自動化儀表在石油化工企業(yè)中應(yīng)用是極其廣泛的,自動化儀表是一工程項目。石油化工應(yīng)用自動化儀表主要包含三個階段,即設(shè)計、施工以及調(diào)試。在每個階段中,都要求有較強的專業(yè)性以及附屬性。特別是要在設(shè)計過程中,其設(shè)計人員應(yīng)該正確掌握好自動化儀表設(shè)計進(jìn)度問題,并且又要將自動化儀表設(shè)計和與之相關(guān)的專業(yè)緊密相結(jié)合。由此看來,在石油化工企業(yè)中,自動化儀表的設(shè)計和施工是極其重要的工程。
1、分類
自動化儀表分類方法很多,根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;根據(jù)儀表有否引入微處理機(器)又可分為智能儀表與非智能儀表。根據(jù)儀表信號的形式可分為模似儀表和數(shù)字儀表。
2、組成
顯示儀表根據(jù)記錄和指示、模擬與數(shù)字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數(shù)顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點記錄和多點記錄(指示亦可以有單點和多點),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。調(diào)節(jié)儀表可是以分為基地式調(diào)節(jié)儀表和單元組合式調(diào)節(jié)儀表。由于微處理機引入,又有可編程調(diào)節(jié)器與固定程序調(diào)節(jié)器之分。執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)
節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機構(gòu)按能源劃分有氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器,按結(jié)構(gòu)形式可以分為薄膜式、活塞式(氣缸式)和長行程執(zhí)行機構(gòu)。
3、發(fā)展趨勢
自動化儀表發(fā)展趨勢是:
(1)控制目標(biāo)由實現(xiàn)過程工藝參數(shù)的穩(wěn)定運行發(fā)展為以最優(yōu)質(zhì)量為指標(biāo)的最優(yōu)控制。
(2)控制方法由模擬的反饋控制發(fā)展為數(shù)字式的開環(huán)預(yù)測控制;由傳統(tǒng)的手動定值調(diào)節(jié)器、P I D 調(diào)節(jié)器以及各種順序控制裝置,發(fā)展為以微型機構(gòu)成的數(shù)字調(diào)節(jié)器和自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是系統(tǒng)化、柔性化、集成化和智能化。自動化技術(shù)不斷提高光電子、自動化控制系統(tǒng)、傳統(tǒng)制造等行業(yè)的技術(shù)水平和市場競爭力,它與光電子、計算機、信息技術(shù)的融合和創(chuàng)新,不斷創(chuàng)造和形成新的行業(yè)經(jīng)濟(jì)增長點,同時不斷提供新的行業(yè)發(fā)展的管理戰(zhàn)略哲理。
三、石油化工中自動化儀表的設(shè)計工作分析
1、當(dāng)前自動化儀表設(shè)計存在的問題分析
當(dāng)前,在石油化工企業(yè)中,自動化儀表設(shè)計還存在諸多問題,不管是什么樣的問題我們都必須引起高度重視,特別是對于細(xì)節(jié)方面的問題,必須及時消除安全隱患,以免使問題再擴大。因此,企業(yè)的相關(guān)人員必須要挖掘出自動化儀表設(shè)計出現(xiàn)的問題,這樣一來,才可以及時改正問題,從而不斷完善自動化儀表設(shè)計。
在自動化儀表設(shè)計過程中,我們首先要對用戶負(fù)責(zé),把用戶利益放在第一位。所以,設(shè)計人員應(yīng)從用戶角度出發(fā),選擇更為合理的自動化儀表類型。但是,在實際生活中,自動化儀表生產(chǎn)商難以做到從用戶角度來考慮問題,這樣一來,石油化工企業(yè)設(shè)計人員在設(shè)計時必須要從用戶角度來考慮問題,要求設(shè)計儀表必須滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求。所以,石油化工企業(yè)自動化儀表設(shè)計人員要結(jié)合用戶參數(shù)以及工藝介質(zhì)性質(zhì)、環(huán)境等條件,將各種影響因素考慮周全,在此基礎(chǔ)上,才可以設(shè)計出更合理的自動化儀表。
2、自動化儀表設(shè)計要注意的問題
自動化儀表設(shè)計過程中,應(yīng)該全面考慮自動化儀表選型的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及先進(jìn)性等要求。此外,還要全面考慮到運行費用,主要結(jié)合控制系統(tǒng)和檢測點的重要程度,始終堅持設(shè)計性和先進(jìn)性統(tǒng)一的原則,從而最終選擇合理的自動化儀表類型。
四、自動化儀表在石油化工企業(yè)的施工研究
在石油化工企業(yè)中,自動化儀表施工是正規(guī)自動化儀表制作中極其重要的一個環(huán)節(jié),為提高自動化儀表的施工質(zhì)量,認(rèn)真做好準(zhǔn)備階段的工作是非常重要的,我們必須引起高度的重視。在施工之前,要建立專門的施工領(lǐng)導(dǎo)小組,這樣一來,可以對自動化儀表施工進(jìn)行全面的監(jiān)控與管理,并且將責(zé)任落實到具體的個人。從而,更能準(zhǔn)確處理好因施工質(zhì)量而出現(xiàn)的各類事件,切實提高石油化工企業(yè)自動化儀表的施工質(zhì)量。
為確保自動化儀表施工質(zhì)量,離不開施工驗收工作。因此,在進(jìn)入儀表驗收階段之后,相關(guān)人員應(yīng)該對自動化儀表施工質(zhì)量加以客觀評價。檢驗人員要對施工的各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行認(rèn)真檢查和驗收。驗收工作是和儀表準(zhǔn)備工作以及運行工作同等重要的。只有提高驗收工作質(zhì)量才可以確保自動化儀表的正常運行,為石油化工企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
在當(dāng)前控制論的推動之下,各種各樣的智能化算法也相繼應(yīng)運而生,其中除了智能PID控制器外,多變量控制技術(shù)也已經(jīng)在石油化工行業(yè)當(dāng)中進(jìn)入了應(yīng)用階段,它主要是以DCS為基礎(chǔ),可以是獨立的。同時,也可以是一個軟件包,它與多變量動態(tài)過程模型辨識技術(shù)等相關(guān)技術(shù)有關(guān)。從當(dāng)前形勢來看,煉油廠的應(yīng)用非常多,單一油源更加容易成功。其中卡邊控制等在平穩(wěn)操作基礎(chǔ)實現(xiàn)增效效果比較明顯。
五、自動化儀表在石油化工發(fā)展中的應(yīng)用
1、溫度儀表
通常情況下,石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備都要有指示控制的,要求溫度范圍在-200——1800攝氏度范圍內(nèi),因此,大部分選用接觸式測量,由雙金屬溫度計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水銀玻璃溫度計,并且常選用熱電阻或者是熱電偶。這樣一來,便將信號傳遞給其它相關(guān)的溫度采集儀表。
2、壓力儀表
由于壓力儀表和安全使用有著密切的聯(lián)系,因此,已經(jīng)受到高度的重視。一般情況下,壓力范圍0——300MPa。由于壓力傳感器、特種壓力儀表等多種應(yīng)用原理,并且在高溫介質(zhì)、粘稠狀、粉狀的壓力測量,其最高精度能夠達(dá)到0.1級。
3、物位儀表
在石油化工企業(yè)中,常常要采用液位測量方法,因測量和被測物體的性質(zhì)有緊密的聯(lián)系,因此,除選用浮力儀表之外,物料儀表沒有其它的通用產(chǎn)品,結(jié)合測量方式主要分為靜壓式、電容式、激光式等,這已經(jīng)在石油化工企業(yè)中得到了普遍應(yīng)用。
4、測量儀表
近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各大企業(yè)對流量計量越來越重視,從性能角度來分析,最核心的內(nèi)容為其穩(wěn)定性以及優(yōu)化性,其質(zhì)量也是用流量加以考核的。事實上,流量是和流體以及管道有著密切的聯(lián)系。然而,我們當(dāng)前所說的流量,并不是所說的流速,指的是在單位時間范圍內(nèi)流經(jīng)有效截面流體質(zhì)量體積,此外,還必須知道另外一管道內(nèi)在同等時間內(nèi)累計流體的質(zhì)量與體積。此種自動化儀表也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
六、結(jié)語
綜上所述,我國近幾年來在自動化儀表的發(fā)展取得了巨大進(jìn)步。同時也不要只滿足于成套設(shè)備的進(jìn)口,需借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù).避免底水平和基礎(chǔ)探索研究,使自動化儀表的發(fā)展更加完善??傮w來說,石油化工自動化儀表是否可以長期、穩(wěn)定的運行下去,既取決于石油化工產(chǎn)量自身質(zhì)量高低與自動化儀表選型,又和自動化儀表設(shè)計與施工有著緊密的聯(lián)系。因此,我們必須利用先進(jìn)的技術(shù)來逐步完善自動化儀表設(shè)計以及施工,從而為石油化工企業(yè)的發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 呂永豐:《淺析石油化工自動化儀表》,《大陸橋視野》,2012年04期
[2] 石玉珍 呼格吉樂 張輝:《淺析石油化工企業(yè)的自動化儀表》,《內(nèi)蒙古石油化工》,2011 年12期
1.1準(zhǔn)備階段
(1)施工設(shè)備、材料準(zhǔn)備:跟蹤材料設(shè)備到貨情況,配合施工單位開箱驗收和領(lǐng)取材料;監(jiān)督施工單位材料儲存條件;做好設(shè)備的單校,閥門打壓檢查。
(2)做好作業(yè)人員(特別是特種作業(yè)人員)監(jiān)督,包括人員資質(zhì)、安全培訓(xùn)檢查,要求持證上崗,證在檢驗有效期。
(3)機器設(shè)備檢查,包括種類、數(shù)量、資質(zhì)和有效期狀態(tài)情況。
1.2施工階段
在土建施工、設(shè)備和管道安裝時,要隨時關(guān)注施工進(jìn)度,并對儀表施工程序過程進(jìn)行監(jiān)督,評判是否符合圖紙要求,執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3后期階段
包括試車、交工階段。試車包括配合工藝單體試車、DCS系統(tǒng)回路調(diào)校、ESD或SIS聯(lián)鎖試驗、聯(lián)動試車、熱態(tài)調(diào)試和化工投料運行合格后交工驗收。
2施工管理方法
2.1處理問題辦法
(1)組織與協(xié)調(diào)。要熟悉各工程建設(shè)相關(guān)部門的組織機構(gòu)設(shè)置和人員分工,針對不同的問題,以恰當(dāng)?shù)臅r機和方式找到協(xié)調(diào)部門負(fù)責(zé)人和責(zé)任人,落實到人頭。
(2)對協(xié)調(diào)問題要跟蹤到底,直到問題解決。
(3)檢查儀表線路故障問題,建立“回路”觀點,從起點到終點分段、分區(qū)逐一查找問題原因。
(4)建立好例會和專題討論會議制度。
2.2進(jìn)度控制
(1)根據(jù)項目總進(jìn)度計劃及時調(diào)整儀表專業(yè)的進(jìn)度計劃,偏離關(guān)鍵線路、重大偏差要及時向負(fù)責(zé)人匯報,以采取合理措施調(diào)整。
(2)根據(jù)一級和二級網(wǎng)絡(luò)施工進(jìn)度計劃動態(tài)調(diào)整物裝材料訂貨計劃,制定材料需求計劃,落實材料上單情況,動態(tài)跟蹤材料到庫情況。
(3)在施工前期階段應(yīng)做好取源管件、法蘭的組對焊接,做好立柱、管架、支架等的預(yù)制和防腐,以及所領(lǐng)設(shè)備與套管、法蘭、螺栓和墊片的預(yù)組裝。一般應(yīng)先敷設(shè)受其它專業(yè)影響較小且對儀表調(diào)試工作影響較大的氣源管路及氣信號管路,也可哪一部分條件成熟集中力量盡快完成。
(4)施工中要合理調(diào)配,密切配合,合理催料入場,開辟新的作業(yè)面,合理調(diào)度人員,考慮天氣、麥?zhǔn)蘸颓锸諏κ┕と藛T的影響;按規(guī)范施工,避免返工。
(5)在施工中應(yīng)盡量協(xié)調(diào)催促外管廊等公用工程的施工,避免因電纜橋架無法施工造成工期延誤。
(6)室內(nèi)機柜、卡件安裝上電后,可以提前開始組態(tài)建點。
2.3質(zhì)量控制
(1)貫徹質(zhì)量理念,做好宣傳。
(2)建立完善質(zhì)量控制制度,加強監(jiān)督力度,分清主次,重抓主控項目監(jiān)督和驗收,重抓事前預(yù)控、事中監(jiān)控和事后糾控。
(3)以施工圖紙為依據(jù),嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),如《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB-T50770-2013)、《石油化工自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范》(SH/T3006-2012)、《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》(GB50493-2009)、《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50093-2013)、《石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程》SH/T3521-2007。
(4)要求施工單位建立質(zhì)量控制小組,責(zé)任到人頭,做好自檢和互檢;要求監(jiān)理對關(guān)鍵環(huán)節(jié)和隱蔽工程做好旁站、平行檢驗和巡視監(jiān)督;業(yè)主方定期開展項目部內(nèi)的質(zhì)量監(jiān)督專檢和第三方的專業(yè)檢驗,配合總公司、公司內(nèi)的各種質(zhì)量檢查工作,對提出的問題及時更改;涉及設(shè)計問題的,及時溝通設(shè)計出變更。
(5)具體操作可以從“人員、機具、材料、方法、環(huán)境”幾個方面進(jìn)行質(zhì)量控制和監(jiān)督。
2.4安全控制
(1)設(shè)計選型方面:按危險區(qū)域劃分,現(xiàn)場儀表應(yīng)選用相適應(yīng)的防爆儀表,本安型或隔爆型,現(xiàn)場機柜間按抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計;恰當(dāng)采用可燃性、有毒性氣體現(xiàn)場檢測器,檢測器可帶現(xiàn)場聲光報警功能,在中心控制室內(nèi)進(jìn)行集中監(jiān)視和超限報警設(shè)置,安裝后用標(biāo)氣調(diào)試,調(diào)試驗收要多方確認(rèn);室內(nèi)及現(xiàn)場儀表供電設(shè)置儀表專用的UPS,不間斷供電時間一般為30min,重要的氣動閥設(shè)置凈化風(fēng)儲罐,其容量保證裝置內(nèi)儀表使用15~30min;采用技術(shù)成熟、先進(jìn)可靠的DCS系統(tǒng);設(shè)置安全儀表系統(tǒng)(SIS),完成工藝聯(lián)鎖保護(hù)和設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù),重要聯(lián)鎖系統(tǒng)的檢測元件或輸入信號按“三取二”方式設(shè)置,同一檢測點的聯(lián)鎖信號和控制信號分開設(shè)置檢測元件,重要聯(lián)鎖切斷閥采用雙電磁閥,安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)按“故障安全型”設(shè)計;設(shè)置機組專用監(jiān)測和控制系統(tǒng)(CCS),完成機組的調(diào)速、防喘振控制、負(fù)荷控制、過程控制、聯(lián)鎖保護(hù)等功能。
(2)入場施工人員做好安全培訓(xùn),施工前做好安全交底,在特殊環(huán)境下施工要有相應(yīng)的保護(hù)措施和安全監(jiān)護(hù),嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)票及監(jiān)護(hù)制度。
(3)按照正確的程序和方法施工,在投運過程中,要了解施工工藝,對特殊部位或場合,應(yīng)在儀表班長和工藝技術(shù)員指導(dǎo)下進(jìn)行施工。
2.5合同、成本及信息化管理
(1)合同管理:加強合同管理,做好合同交底和跟蹤,控制好工程變更。
(2)成本管理:根據(jù)合同合理控制費用,嚴(yán)格圖紙會審,選擇經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備、材料和系統(tǒng),控制好設(shè)計變更。
(3)信息化管理:運用ERP系統(tǒng),控制好設(shè)備、材料的上單采購,出入庫;選擇先進(jìn)適用的儀表控制系統(tǒng),對施工資料進(jìn)行信息化管理,提高工作效率,加強資料的可追溯性。
2.6儀表與相關(guān)專業(yè)的接口問題
2.6.1土建與儀表
與土建提前做好設(shè)計交底,重點審查預(yù)埋件的位置、規(guī)格、數(shù)量,預(yù)留孔洞的大小及標(biāo)高,坡度和孔洞的防爆、防鼠封堵等;落實活動地板的高度和厚度,保證機柜底座制作尺寸準(zhǔn)確,基礎(chǔ)高度應(yīng)與活動地板上表面標(biāo)高一致。
2.6.2管道與儀表
確定一個有權(quán)威的調(diào)度負(fù)責(zé)人,提前做好交叉專業(yè)交底,及時焊接管嘴,加裝一次閥;確認(rèn)調(diào)節(jié)閥、節(jié)流裝置、流量計等安裝方向和前后直管段長度是否符合要求;做好吹掃和投用的配合。
2.6.3電氣與儀表
電氣和儀表的往來電纜,要求由電氣專業(yè)鋪設(shè)并完成到機柜的接線;電氣、儀表、設(shè)備專業(yè)共同完成聯(lián)鎖實驗。
2.6.4設(shè)備與儀表
查閱設(shè)備圖紙,落實儀表取源部件的規(guī)格型號、間距是否與儀表相符,留有儀表安裝的足夠空間,法蘭面要在同一平面上。要求施工單位對成套設(shè)備所帶儀表進(jìn)行校驗;如果開箱發(fā)現(xiàn)損壞和施工中損壞的儀表,要及時統(tǒng)計,由領(lǐng)導(dǎo)審批,物裝及時采購。
2.6.5防腐保溫與儀表
除銹后刷漆,刷漆遍數(shù)和厚度符合要求,做好成品保護(hù),防弄臟和損壞。
3設(shè)計、安裝和調(diào)試要點
(1)測量儀表和閥的選用。溫度儀表:顯示且測量點特別集中的地方采用現(xiàn)場多路溫度信號采集器,采集器與DCS間采用冗余MODBUS、RTU、RS-485總線通信。壓力檢測儀表:測量壓差或微壓力選用差壓變送器,測量粘度較大、腐蝕性較強、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力,選用帶隔離密封遠(yuǎn)傳裝置的壓力變送器或差壓變送器。流量測量儀表:優(yōu)先選用節(jié)流裝置,配差壓變送器,首選法蘭取壓同心銳孔板,需要計量的電導(dǎo)率高的水類介質(zhì)選用電磁流量計;進(jìn)、出裝置油品計量選用質(zhì)量流量計或超聲波流量計;帶大/小分段量程的蒸汽計量選用噴嘴流量計(配雙變送器);進(jìn)/出裝置雙向流量的蒸汽計量選用雙向孔板流量計(配雙變送器);測含雜質(zhì)多、粘稠的流量應(yīng)選用楔形流量計,但注意伴熱保溫。液位測量儀表:一般場合選透光式玻璃板液位計;測量范圍較大選用磁浮子液位計。當(dāng)測量范圍≥1000mm且溫度≤250℃時,一般選用雙法蘭差壓式變送器;當(dāng)測量范圍<1000mm時,一般選用外浮筒液位變送器;當(dāng)測量范圍≥1000mm且溫度>250℃時,一般選用引壓管配差壓變送器測量液位;地下污油罐液位測量選用雷達(dá)液位計。閥:調(diào)節(jié)閥中,低壓場合選用偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥,高壓差場合選用高壓降多級角型調(diào)節(jié)閥;裝置區(qū)聯(lián)鎖保護(hù)用切斷閥選用氣動兩位式切斷閥,配雙電控電磁閥和閥位回訊器;高壓場合選用氣動切斷閘閥;機組進(jìn)出口選用電動切斷閘閥。
(2)取源部件/節(jié)流裝置取壓點/取壓口方位應(yīng)符合:測量氣體時,在工藝管道上半部;測量液體時,在工藝管道下半部與工藝管道的水平中心線成0~45°夾角范圍內(nèi);測蒸汽壓力時,在工藝管道上半部及下半部與工藝管道的水平中心線成0~45°夾角范圍內(nèi);在合金鋼、有色金屬的工藝設(shè)備和管道上面開孔時,應(yīng)采用機械加工的方法。
(3)變送器管路鋪設(shè)及安裝施工前,建設(shè)單位、監(jiān)理人員和施工單位等相關(guān)人員應(yīng)共同研討管路的敷設(shè)方式、設(shè)備安裝方位,優(yōu)化選擇,統(tǒng)一方案,并做出樣板,供施工人員學(xué)習(xí),推行“首件樣板引路”方式施工。
(4)接地檢查,涉及保護(hù)接地、工作接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地、防靜電接地和防雷接地等,必須對電阻測試并做好記錄,整個接地電阻值不大于4Ω,注意接地線截面積大小和顏色的區(qū)分。
(5)與其他設(shè)備通信:跨接電纜型號和通信接口形式要符合其他專業(yè)設(shè)備的端口需求,同時要仔細(xì)確認(rèn)接口界面材料的提供方,防止施工時無料。
(6)儀表系統(tǒng)投入之前,應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)實驗,包括檢測與調(diào)節(jié)系統(tǒng)實驗、報警系統(tǒng)實驗、聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)實驗。實驗前應(yīng)具備的條件:系統(tǒng)有關(guān)的硬件和軟件功能實驗完成,系統(tǒng)相關(guān)的回路實驗完成;系統(tǒng)中的各有關(guān)儀表和部件的動作設(shè)定值,已經(jīng)根據(jù)設(shè)計文件規(guī)定進(jìn)行整定。
4建議
(1)管理者應(yīng)多參加項目管理和專業(yè)技術(shù)方面的培訓(xùn),提高解決問題的能力。
(2)加強對施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全的控制力度,完善考核制度。
(3)及時學(xué)習(xí)更新的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),熟悉設(shè)計圖紙、手冊。
關(guān)鍵詞:石油化工 自動化 控制系統(tǒng) 現(xiàn)狀與發(fā)展
一、石油化工自動化儀表與系統(tǒng)
1.自動化儀表
自動化儀表,是由若干自動化元件構(gòu)成的,具有較完善功能的自動化技術(shù)工具。自動化儀表是一種“信息機器”,其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換,將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號。信號可以按時間域或頻率域表達(dá),信號的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。
1.1 自動化儀表分類與組成
按使用的能源分類:氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式:基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式:現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;;根據(jù)儀表信號的形式:模似儀表和數(shù)字儀表。主要有顯示儀表和調(diào)節(jié)儀表以及執(zhí)行機構(gòu)組成。
1.2 檢測、執(zhí)行與表
溫度儀表:石化現(xiàn)場設(shè)備或管道內(nèi)介質(zhì)溫度一般雙金屬溫度計,常用的是熱電阻、熱電偶。特殊熱電阻有油罐平均溫度計等;特殊熱電偶有耐磨熱電偶、表面熱電偶,多點式熱電偶,防爆熱電偶等。
壓力儀表:壓力儀表與安全有關(guān),范圍為負(fù)壓到300MPa(高壓聚乙烯反應(yīng)器)。壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表采用多種原理,而且可用于高溫介質(zhì)、脈動介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)、粘稠狀、粉狀、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力測量,精度可達(dá)0.1級。壓力表分液柱式、彈性式、活塞式(壓力校驗儀)3 類。
物位儀表:在石化行業(yè)一般以液位測量為主,除浮力式儀表外,物料儀表沒有通用產(chǎn)品,按測量方式分為直讀式、浮力式、靜壓式(差壓、壓力)、電接觸式、電容式、超聲波式、雷達(dá)式、重垂式、輻射式、激光式、音叉式、磁致伸縮式、矩陣渦流式等。
流量儀表:流量是單位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體的體積和質(zhì)量,另外還需要求知管道中一段時間內(nèi)流過的累積流體的體積和質(zhì)量(流量積算儀)。流量測量原理上大致分速度法、容積法測量體積流量,直接法、推導(dǎo)法測量質(zhì)量流量。
在線過程分析儀:主要有液相色譜、氣相色譜、質(zhì)譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、原子吸收及等離子發(fā)射光譜、電化學(xué)等分析儀器。在乙烯等裝置中用工業(yè)色譜儀作為在線質(zhì)量分析儀,用微量水分析儀分析乙烯裂解裝置中各種干燥氣體的水分。在丙烯腈裝置中,使用質(zhì)譜儀可以在幾秒鐘內(nèi)分析多種組分,并經(jīng)計算機算出轉(zhuǎn)化率。
執(zhí)行器:由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)聯(lián)動構(gòu)成。石化行業(yè)經(jīng)常使用的是氣動執(zhí)行器,少數(shù)液動執(zhí)行器,其中氣動薄膜調(diào)節(jié)閥又是最常用的,另有少數(shù)氣動活塞、氣動長行程執(zhí)行機構(gòu)。氣動薄膜調(diào)節(jié)閥與電氣閥門定位器配合使用,可以改善調(diào)節(jié)閥性能。調(diào)節(jié)機構(gòu)(閥)由閥體、閥芯、閥座、上閥蓋等構(gòu)成,其中閥芯有平板、柱塞、開口 3 種類型。按閥體結(jié)構(gòu)分調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品有直通單座、直通雙座、角型、三通型、隔膜型、軟管閥、閥體分離閥、凸輪撓曲閥、蝶閥、超高壓閥、球閥、籠形閥等。
2. 自動化控制系統(tǒng)
常規(guī)控制:從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表、常規(guī)DCS、新一代DCS 的變化來看,石化工業(yè)自動化的連續(xù)控制、批量控制、順序控制的基本控制策略主要為連續(xù)控制,或稱反饋控制、回路控制,主要有單回路調(diào)節(jié)、串級調(diào)節(jié)、比率調(diào)節(jié)、均勻調(diào)節(jié)、前饋調(diào)節(jié)、自動選擇調(diào)節(jié)、分程調(diào)節(jié)、非線性調(diào)節(jié)等。
先進(jìn)控制和優(yōu)化:除智能PID 控制器外,多變量預(yù)測控制已在煉油、石化行業(yè)開始進(jìn)入生產(chǎn)實踐階段。它以DCS為基礎(chǔ),可以是獨立的,也可以是一個軟件包,它與多變量動態(tài)過程模型辨識技術(shù)、軟測量技術(shù)有關(guān)。
人機界面:目前石化企業(yè)正在由一個裝置一個控制室逐步過渡成數(shù)個裝置一個控制室或全廠一個中央控制室,而且最終是以CRT或LCD屏幕顯示為主,輔以少數(shù)顯示儀表和指示燈,以鼠標(biāo)、鍵盤操作為主,輔以觸摸屏及少數(shù)旋鈕和按鈕,工業(yè)電視攝像頭攝取的畫面也由專用屏幕逐步納入DCS操作站的屏幕。
安全儀表系統(tǒng):由DCS等設(shè)備完成安全連鎖保護(hù)的方法,在某些企業(yè)不能滿足要求,所以緊急停車系統(tǒng)(ESD)等為 DCS 之外的單獨設(shè)備。還有火災(zāi)和可燃?xì)怏w監(jiān)測系統(tǒng)(FGS)、轉(zhuǎn)動設(shè)備管理系統(tǒng)(MMS);特別是壓縮機組綜合控制系統(tǒng)等。
二、石油化工自動化現(xiàn)狀
1. 過程檢測儀表的發(fā)展多樣化、精密化、智能化
過程檢測控制儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程中,對工藝參數(shù)進(jìn)行檢測、顯示、記錄或控制的儀表。新一代的檢測儀表主要特點是智能化和數(shù)字化。以微型計算機為核心,可以實現(xiàn)自動校零、線性化、補償環(huán)境因素變化等功能甚至包括模型運算和人工智能的應(yīng)用。一次檢測技術(shù)采用超聲波、微波、激光等新技術(shù),使自動控制的精度得到進(jìn)一步提高。研制新型的傳感器,廣泛應(yīng)用新技術(shù)如核磁共振、激光和相關(guān)技術(shù)等,使傳感器集成化。專用集成電路(ASIC)的廣泛應(yīng)用將促進(jìn)傳感器和執(zhí)行器沿著多功能化和智能化的方向發(fā)展,便于形成現(xiàn)場控制回路/子系統(tǒng),將極大地方便儀表的安裝調(diào)試和維護(hù)工作。
2.過程控制裝置將向開放的分布式監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展
分散型控制系統(tǒng)(DCS)、可編程序控制器(PLC)、基于個人微機的自動化系統(tǒng)(PCA),正借助于微處理器硬軟件和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),循著標(biāo)準(zhǔn)化、開放化、標(biāo)準(zhǔn)化和盡量采用市場通用的優(yōu)良硬、軟件的方向,逐漸地、相互融合地向開放的分布式監(jiān)控系統(tǒng)(O-DSCS)發(fā)展。另外,基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)(FCS)也是一種新的開放式的分布式控制系統(tǒng)。
三、石油化工自動化發(fā)展趨勢
1.自動化儀表發(fā)展趨勢
自動化儀表發(fā)展趨勢是:控制目標(biāo)由實現(xiàn)過程工藝參數(shù)的穩(wěn)定運行發(fā)展向以最優(yōu)質(zhì)量為指標(biāo)的最優(yōu)控制發(fā)展??刂品椒ㄓ赡M的反饋控制發(fā)展向數(shù)字式的開環(huán)預(yù)測控制發(fā)展;發(fā)展為以微型機構(gòu)成的數(shù)字調(diào)節(jié)器和自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是系統(tǒng)化、柔性化、集成化和智能化。
2.石油化工自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展
先進(jìn)控制系統(tǒng)是將化工工藝、化學(xué)工程、計算機、儀表、過程控制理論與先進(jìn)控制技術(shù)進(jìn)行有機結(jié)合而形成的一種新型控制系統(tǒng)。采用先進(jìn)控制可提高系統(tǒng)的控制適應(yīng)能力,克服由于系統(tǒng)本身的時變性、非線性、不穩(wěn)定性、外部擾動的隨機性及不可檢測等帶來的問題。
四、石油化工自動化發(fā)展存在問題與建議
我國企業(yè)DCS無集成控制功能,多數(shù)用于部分工段或單套裝置控制,多裝置和工藝全過程集中控制較少。國產(chǎn)DCS的可靠性、配套軟件、硬件等還不能滿足需求,與國外相比存在較大差距。開發(fā)了一些先進(jìn)的控制軟件,但多數(shù)未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、商品化。國產(chǎn)儀表仍以模擬登記表為主。國內(nèi)配套登記表品種不全,缺口較多。我國計算機應(yīng)用大部分仍是裝置級。
大型石油和化工企業(yè)必須綜合應(yīng)用自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,推進(jìn)、擴大和加快企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)建設(shè),提高信息集成化程度,提高管控一體化的程度,從而達(dá)到降低原材料和能源消耗、降低成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、提高企業(yè)整體效益、增強競爭能力的目的,并樹立為石油化工企業(yè)全層次、全方位、全生命周期服務(wù)的態(tài)度。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:自動化儀表;原油管道;工藝;應(yīng)用
引言
如今,隨著科技發(fā)展以及人們生活質(zhì)量的提高,我們更應(yīng)該重視石油的作用,其作為國家重要能源,提高能源輸送效率的關(guān)鍵在于強化原油管道管理與工藝發(fā)展,所以相關(guān)的工作任務(wù)與開發(fā)方式都要以原油的輸送為主,在發(fā)展的同時,我們要重視安全性與可控性,也要明確自動化儀表在長輸管道的重要地位。從自動化儀表方面看,其應(yīng)用于油氣運輸過程是發(fā)展的前提條件,從施工工藝角度分析,長輸管道建設(shè)過程中十分復(fù)雜,必然也會使用到自動化儀表,這樣不但可以提高運輸規(guī)模,也可以強化管道的檢測效率,從自動化儀表的作用出發(fā),進(jìn)一步明確其在原油管道工藝中的重要作用,下面具體分析:
1自動化儀表在原油管道中檢測原理及作用
分析自動化儀表原理及作用,可以更好的明確其在原油管道中的具體應(yīng)用方式,同時也可以提高原油管道工藝合理性,在實際管理過程中,自動化儀表的原理包括了以下幾個方面,我們從具體現(xiàn)場應(yīng)用出發(fā),明確自動化儀表的檢測原理與作用。
檢測與過程控制儀表(通常稱自動化儀表)分類方法很多,根據(jù)不同原則可以進(jìn)行相應(yīng)的分類。例如:
按儀表所使用的能源分類,可以分為電動儀表和氣動儀表;
按儀表組合形式,可分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;
按儀表安裝形式,可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;
根據(jù)儀表信號的形式可分為模擬儀表和數(shù)字儀表;
隨著微處理機的蓬勃發(fā)展,根據(jù)儀表有否引入微處理機(器)又可以分為智能儀表與非智能儀表。
1.1智能儀表:報警控制分壓力、流量、液位、溫度、氣體濃度等多種類型。
1.1.1原理:通過現(xiàn)場檢測設(shè)備對壓力、流量、液位、溫度等參數(shù)進(jìn)行測量,將測量值以4-20mA的電流信號傳送到PLC處理器中,經(jīng)過程序比較,當(dāng)參數(shù)值超出允許范圍時,發(fā)出聲光報警信號。
1.1.2作用:有異常情況出現(xiàn)時,警報器發(fā)出聲音和閃光的比較信號,引起值班員的注意。
1.2非智能儀表:
1.2.1原理:通過一次表直接將監(jiān)視數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)顯示在現(xiàn)場。
1.2.2作用:能夠直觀、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、連續(xù)地監(jiān)視和測量目標(biāo)參數(shù),使得值班人員在巡檢時能夠隨時掌握生產(chǎn)數(shù)據(jù)和參數(shù)變化。
2儀表與自動化技術(shù)在石油管道的應(yīng)用
2.1溫度測量儀表
通常情況下,以測量溫度為標(biāo)準(zhǔn)自動化儀表可以分為接觸式和非接觸式類。接觸式類的測溫儀表在使用過程中,非常容易操作,實用性與可靠性是其重要特點,并且在實際原油輸送過程中精度高,隨介質(zhì)溫度變化能夠較快做出反應(yīng)。但也也要考慮其不足的地方,接觸式測溫儀表必須與物體之間進(jìn)行熱傳導(dǎo),這樣才能保證測試的準(zhǔn)確性,該方式對于原件的要求較高,必須要與介質(zhì)的理化性質(zhì)相匹配,具有耐腐蝕性等標(biāo)準(zhǔn),這就導(dǎo)致測溫的范圍是有限的。另一種方式是非接觸式,主要是通過四周物體的熱度輻射來完成測量的,這種測溫反映速度快,但也會因周圍溫度變化與影響造成溫度誤差較大。
2.2壓力檢測儀表
壓力表的種類繁多,如何正確選型在石油行業(yè)中十分重要。壓力是石油工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù),對管道平穩(wěn)運行進(jìn)行起著關(guān)鍵作用。常見壓力又可分為表壓力、絕對壓力、相對壓力等。而按照測量壓力的原理又可分為彈性式、電容式、電感式、壓力式等。
2.3物位測量儀表
所謂“物位檢測”,就是在石油生產(chǎn)過程中,大量固體或液體堆積到一定高度后,對此物料高度的測量稱為物位測量。石油行業(yè)中普遍用到的是液位計,主要功能有兩個,其一,實時監(jiān)測儲罐內(nèi)原油的液位高度。其二,確定液位高度是否超出安全許可范圍。按測量方式的不同,可將物位測量儀表分為浮力式、靜壓式、雷達(dá)式、超聲波式、輻射式、直接式等等。這些液位計在實際的應(yīng)用中都很廣泛,具有精度高、速度快的特點。
2.4流量測量儀表
在石油化工生產(chǎn)過程中,為了保證整個環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行,通常需要對石油管道進(jìn)行實時的流量測量及調(diào)節(jié)。流量儀表就是用來測量一定時間內(nèi)流過的石油體積,從而計算出流量。石油管道行業(yè)常用的流量測量儀表有超聲波流量計、齒輪流量計、渦輪流量計、刮板流量計等等,根據(jù)不同的管段不同的用途來合理選型。通過流量計與管道自動化系統(tǒng)的配合可以進(jìn)行管輸流量自動調(diào)節(jié),當(dāng)流量計與設(shè)定值存在偏差時,會根據(jù)實際情況進(jìn)行自動調(diào)節(jié),保證生產(chǎn)順利地進(jìn)行,確保管輸流量在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。
3石油化工自動化儀表技術(shù)的發(fā)展趨勢
自動化儀表在原油管道工藝中應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)展,從發(fā)展角度看,由于當(dāng)今世界是知識經(jīng)濟(jì)信息時代,所以原油輸送管理過程更應(yīng)該引入自動化設(shè)備,從自動化儀表技術(shù)方面看,必然會向著更加智能化發(fā)展,所以在原油管道工藝中,也應(yīng)該考慮網(wǎng)絡(luò)化與智能化等信息技術(shù),把自動化儀表與其相結(jié)合,從而使其更穩(wěn)定快速的為人們提供可靠服務(wù)。在油氣輸送過程中,自動化儀表技術(shù)的完善,降低了事故發(fā)生幾率,從發(fā)展角度分析,儀表自動化已經(jīng)日趨成熟化。在原油輸送過程中,更應(yīng)該以有效的維護(hù)保養(yǎng)對其進(jìn)行管理,積極提高管理效率,從而把原油運輸變得簡單化,安全化,這樣更好了鞏固我國管道運輸事業(yè)向著國際市場發(fā)展,雖然在實際發(fā)展過程中相關(guān)的技術(shù)在國內(nèi)尚處于發(fā)展階段,也在不斷完善的過程中前進(jìn),但我們相信只要從實際出發(fā),從原油輸送管道管理以及相關(guān)工藝等方面入手,從工業(yè)發(fā)展的日常生活條件入手,給人們以安全保障,通過更多的自適應(yīng)控制來實現(xiàn)有效的調(diào)節(jié),解放人的勞動力,減少人員操作,從而達(dá)到最合理的應(yīng)用。
結(jié)束Z:
綜上所述,原油管道的管理過程需要不斷給予完善,也需要引入自動化設(shè)備進(jìn)行實施監(jiān)控,自動化儀表不但能夠提高原油管道管理效率,對于原油管道的設(shè)計工藝更是很好的輔助,在實際發(fā)展過程中,我們必須明確自動化儀表技術(shù)的發(fā)展在原油管道工藝中的重要地位,但也需要不斷進(jìn)行研究創(chuàng)新,這樣才能保證發(fā)揮出越來越重要的作用。相關(guān)工作更應(yīng)該從解放人的角度分析,在明確理論基礎(chǔ)的同時,也要重視實際工藝上應(yīng)用,這樣才能不斷推動自動化儀表技術(shù)快速發(fā)展,也可以為國內(nèi)油氣管道的輸送與發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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沈陽飛機工業(yè)集團(tuán)物流裝備有限公司市場部總經(jīng)理曹奉來指出,自動化倉儲設(shè)備可以針對客戶的不同要求,更高效地利用現(xiàn)有空間存儲,提高倉庫管理水平,降低倉儲成本,在工業(yè)企業(yè)等自動化程度要求較高的行業(yè)具有良好的市場前景。借助不同的產(chǎn)品和解決方案,幫助客戶實現(xiàn)倉儲合理化是沈飛不斷創(chuàng)新的動力。
記者 沈飛如何看待倉儲合理化帶給企業(yè)的價值?
曹奉來:倉儲合理化的含義是用最經(jīng)濟(jì)的辦法實現(xiàn)倉儲的功能。倉儲合理化或者說是合理化的倉儲是企業(yè)實現(xiàn)“零庫存”的前提和基礎(chǔ),也是企業(yè)實現(xiàn)“準(zhǔn)時制”生產(chǎn)的保障。合理的倉儲管理一方面可以幫助企業(yè)加快物資流動的速度,保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行,降低庫存成本,更有效地利用資金;另一方面,倉儲合理化可以有效地利用空間,提高企業(yè)在單位占地面積上的投入產(chǎn)出比。
記者 為幫助客戶實現(xiàn)倉儲合理化,沈飛可以提供哪些產(chǎn)品和服務(wù)?它們分別具有怎樣的特點和適用領(lǐng)域?
曹奉來:合理倉儲的實質(zhì)是在保證倉儲功能實現(xiàn)前提下的盡量少的投入,也是一個投入產(chǎn)出的關(guān)系問題。為幫助客戶實現(xiàn)倉儲合理化,沈飛采用顧問式營銷模式,在充分了解客戶的生產(chǎn)流程后,為客戶量身制定物流解決方案,并優(yōu)化選取合理的物流存儲設(shè)備,幫助客戶實現(xiàn)低投入、高效率的現(xiàn)代化管理。
目前,沈飛為用戶提供的主要物流設(shè)備包括數(shù)控回轉(zhuǎn)庫、數(shù)控提升庫、自動化立體庫、電動密集庫、水平回轉(zhuǎn)庫五大類,幾百個品種。
數(shù)控回轉(zhuǎn)庫是庫房管理現(xiàn)代化的標(biāo)志性產(chǎn)品,能有效提高庫房管理水平,降低倉儲成本。數(shù)控回轉(zhuǎn)庫是一種以鏈傳動為主的自動存儲設(shè)備,它以箱斗為存儲單元,通過電機運轉(zhuǎn)將動力傳遞到每個箱斗上,帶動箱斗回轉(zhuǎn)運動,從而將箱斗內(nèi)的物料送至回轉(zhuǎn)庫出口處,直接到達(dá)操作者手中。數(shù)控回轉(zhuǎn)庫具有節(jié)約空間、便捷存取、安全、智能、高效靈活等特點,適合存放尺寸規(guī)格相對規(guī)則、多數(shù)量、多品種的物品,被廣泛用于存放軍備物資、工業(yè)零備件、工具、刀具、器具、航材、醫(yī)療藥品,以及重要的文檔、資料等。
數(shù)控升降庫是新一代自動化倉儲設(shè)備,以托盤為存儲單元,通過提取器的升降運動,將存放貨物的托盤取出到操作者面前或者送到庫內(nèi)合適的貨格里。在送貨物的過程中,通過入口處自動測高裝置,檢測所存物品的高度,以便快捷地將物料存放于庫內(nèi)最佳位置。自動、合理地安排庫內(nèi)有效存儲空間,特別是庫房垂直方向的空間,是數(shù)據(jù)升降庫的最大特點。與數(shù)控回轉(zhuǎn)庫相比,數(shù)控升降庫更適合存放尺寸差異較大和形狀不規(guī)則的物品。
電動密集庫是在手動密集庫的基礎(chǔ)上,開發(fā)、研制的新一代倉儲設(shè)備。該產(chǎn)品自動化程度較高,節(jié)約占地面積,可以配合機械手取送貨物,節(jié)省人力資源,提高工作效率,承載量大(最大單貨格承重4噸),適用于3~8米之間的庫房。電動密集庫既有自動化立體倉庫的高存儲量、自動化程度,又兼具了組合貨架的低成本特性,是一種性價比較高的產(chǎn)品。與相同數(shù)量的貨架相比,電動密集庫增大一倍以上的存儲面積,并且投資較小,適宜存放工業(yè)零備件、成品、半成品件及其它工具等。電動密集庫可通過上位機管理,進(jìn)行計算機聯(lián)網(wǎng)操作,同時增設(shè)了紅外保護(hù)裝置及密碼鎖定機構(gòu),保證操作人員和庫內(nèi)物品的安全,優(yōu)化庫房管理。所以,采用電動密集庫作為庫房存儲設(shè)備是中小庫房設(shè)備的最佳選擇。
水平回轉(zhuǎn)庫起源于歐洲,在西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用非常廣泛,應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在機場、電子、通訊、精密機械等行業(yè)。2002年,沈飛成功研發(fā)出國內(nèi)第一座水平回轉(zhuǎn)庫。2004年8月正式啟用的國內(nèi)最大、世界第三大的新廣州白云機場機務(wù)區(qū)就配置了沈飛為其設(shè)計、生產(chǎn)制造、安裝的國內(nèi)最長的水平回轉(zhuǎn)庫。水平回轉(zhuǎn)庫存放適應(yīng)性廣泛,適合存放規(guī)格相對規(guī)則、尺寸相對較小、多數(shù)量、多品種的物品,主要應(yīng)用在高度有限,平面尺寸較大,對物流管理要求較高的庫房。該產(chǎn)品有固定取貨位置,可大大降低庫房管理人員的工作強度,提高物品流通效率。另外,水平回轉(zhuǎn)庫也可以設(shè)定成多取貨口取貨以提高出庫速度,它的存儲單元小、數(shù)量大,適合于存放尺寸小、品種多、有特殊保管要求或價值較高的物品,可以應(yīng)用在流水線生產(chǎn)企業(yè),或是庫存量大、出入庫效率要求高、庫存種類相對較多的庫房。
記者 您認(rèn)為現(xiàn)階段實現(xiàn)倉儲合理化的難度主要來源于哪些方面?
曹奉來:現(xiàn)階段實現(xiàn)倉儲合理化的最大難度在于技術(shù)層面。追求“準(zhǔn)時制”生產(chǎn)和“零庫存”是物流設(shè)備供應(yīng)商和物流設(shè)備使用者的最終目標(biāo),但是如何用最低的成本來實現(xiàn)這一目標(biāo),所有的企業(yè)都在不斷探索。而且,倉儲合理化是個社會問題,并不是局部或是個體的問題。前幾年,日本豐田公司宣布其生產(chǎn)過程實現(xiàn)了“零庫存”,一直被各企業(yè)特別是汽車制造業(yè)視作學(xué)習(xí)的榜樣。但深入研究之后發(fā)現(xiàn),豐田的零庫存來源于其配套企業(yè)的大庫存,盡管在豐田的層面上實現(xiàn)了倉儲的合理化,但是對于整個供應(yīng)鏈來講還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。
此外,倉儲問題目前尚未被企業(yè)視為發(fā)展的瓶頸,企業(yè)沒有切實可行的戰(zhàn)略規(guī)劃也是不能實現(xiàn)倉儲合理化的重要原因。
記者 生產(chǎn)型企業(yè)和流通型企業(yè)對倉儲合理化的需求有何異同?沈飛如何滿足?有哪些好的建議?
曹奉來:生產(chǎn)型企業(yè)和流通型企業(yè)對倉儲基本功能的要求有很大不同,因而,它們在倉儲合理化方面存在差異。
生產(chǎn)型企業(yè)的倉儲合理化主要表現(xiàn)在:
1.恰當(dāng)?shù)膸齑鏀?shù)量,僅滿足生產(chǎn)或銷售周期的需要,盡量減少富余,提高材料或商品的周轉(zhuǎn)率;
2.合理的存放位置,能覆蓋主要生產(chǎn)車間或主要市場,盡量降低運送和儲存成本;
3.整合資源,利用供應(yīng)商和銷售商的已有倉庫,減少固定支出;
4.加強供應(yīng)鏈管理,精確控制原材料供應(yīng)時間;
5.做好市場調(diào)研和預(yù)算,以銷定產(chǎn)。
流通型企業(yè)的倉儲合理化主要表現(xiàn)在:
1.快速、高效、低成本、低費用的周轉(zhuǎn);
2.合理儲存、及時補貨、快速揀選、準(zhǔn)確配送;
3.采用先進(jìn)的物流管理技術(shù)實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、可視化及遠(yuǎn)程服務(wù)倉儲管理;
4.流通區(qū)域的合理分配及有效覆蓋;
5.根據(jù)倉儲物資的不同,采取合理的儲存管理理念及措施。
沈飛集團(tuán)從事倉儲物流裝備制造多年,我們會對不同企業(yè)的倉儲需求提供完善、規(guī)范、有針對性的倉儲合理化建議。一般來說,企業(yè)倉儲合理化的實施要點包括:進(jìn)行倉儲物的ABC分析;在ABC分析基礎(chǔ)上實施重點管理;在形成一定社會總規(guī)模前提下
追求經(jīng)濟(jì)效益,適度集中庫存。所謂“適度集中庫存”,就是利用倉儲規(guī)模優(yōu)勢,以適度集中倉儲代替分散的小規(guī)模倉儲來實現(xiàn)合理化。適度集中庫存是實現(xiàn)“零庫存”的前提,其特點在于,減少倉儲設(shè)施的投資,提高單位倉儲面積的利用率,以降低成本、減少土地占用。
記者 沈飛在為企業(yè)提供適合的倉儲合理化設(shè)備方面具有哪些優(yōu)勢?
曹奉來:從產(chǎn)品方面來看,沈飛的物流產(chǎn)品都是經(jīng)過幾年的潛心研發(fā),并通過縝密、完善的實驗后才推向市場,其技術(shù)參數(shù)和性能特點具有普遍的通用性。這一點通過沈飛曾經(jīng)參與起草過多部物流產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)就能體現(xiàn)出來。
更重要的是,沈飛具有57年的歷史,是國家重點的大型軍工企業(yè),上世紀(jì)50年代至70年代期間向全國各地輸送了很多管理、技術(shù)人才,其生產(chǎn)流程、管理模式被國內(nèi)許多軍工企業(yè)所采用,因此沈飛物流在為大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)提供物流規(guī)劃方案時,更能體現(xiàn)出實用性和合理性。
記者 作為一家不斷追求技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè),沈飛在新型存儲設(shè)備的研發(fā)與市場開拓方面有哪些經(jīng)驗可供分享?
曹奉來:沈飛致力于成為國內(nèi)物流產(chǎn)品、系統(tǒng)規(guī)劃的首選供應(yīng)商。我們堅信,核心技術(shù)是企業(yè)生存的基礎(chǔ),創(chuàng)新是企業(yè)不斷發(fā)展的土壤。在研發(fā)新型存儲設(shè)備的過程中,需要不斷向客戶學(xué)習(xí),并進(jìn)行大量而卓有成效的市場調(diào)研。沈飛很多新產(chǎn)品的研發(fā)、新技術(shù)的應(yīng)用,包括產(chǎn)品新功能的開發(fā)都來源于客戶的需求或是客戶的創(chuàng)意。
在市場拓展方面,經(jīng)過多年的積累我們發(fā)現(xiàn),國內(nèi)企業(yè)有一個明顯的特點,就是同一行業(yè)內(nèi)的企業(yè)都具有相似的管理模式。因此,沈飛在新產(chǎn)品推向市場后,會按照行業(yè)進(jìn)行梳理,以此實現(xiàn)新產(chǎn)品、新技術(shù)的快速推廣。
記者 對于倉儲合理化的實現(xiàn),從技術(shù)角度來看有哪些發(fā)展趨勢?
關(guān)鍵詞:白銀市 資源枯竭型城市 區(qū)位商
中圖分類號:F290文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1673-291X(2011)28-0170-02
白銀市位于甘肅省中部,地處黃河上游,境內(nèi)礦產(chǎn)資源比較豐富,具有點多、面廣、儲量大的特點,礦藏儲量位居全省前列。有色金屬礦種有銅、鉛、鋅、鈷、金、銀等。另外,還有煤炭、石膏、石灰石、沸石、重晶石等。稀有貴重金屬多達(dá)三十種以上,其中銦、鉈、鎘為省內(nèi)唯一產(chǎn)地。
一、白銀市工業(yè)發(fā)展階段分析
1.開發(fā)建設(shè)階段(1950―1962年)。1952年經(jīng)勘探證實“白銀廠”為中國最大的銅礦之一。1954年9月,國家重工業(yè)部批準(zhǔn)成立“白銀廠有色金屬公司”,列為“一五”期間國家156項重點建設(shè)工程之一。1956年白銀礦山大爆破,拉開了白銀市第一次創(chuàng)業(yè)的大幕。1960年4月白銀市練出第一桶銅,隨后白銀公司成為年產(chǎn)電解銅3.2萬噸、工業(yè)硫酸17萬噸的特大型中央企業(yè)。
2.資源鼎盛階段(1963―1984年)。白銀的銅資源規(guī)模化開采始于20世紀(jì)60年代。之后白銀的電解銅產(chǎn)量連續(xù)十年保持在4萬噸以上,約占全國銅產(chǎn)量的25%以上,1977年陰極銅產(chǎn)量48 619噸,占全國銅產(chǎn)量的35%;硫產(chǎn)量占全國的40%。采掘業(yè)從業(yè)人員年均4萬人,最多時達(dá)到8萬多人,占全市企業(yè)職工人數(shù)的88.9%,創(chuàng)造了銅硫產(chǎn)品常量和產(chǎn)值利稅連續(xù)十八年全國第一的輝煌業(yè)績,“白銀煉銅法”是中國唯一具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煉銅法。
3.衰減枯竭階段(1985―2010年)。計劃經(jīng)濟(jì)時期的掠奪式開采,加速了資源的衰竭。1984年6月白銀公司露天礦一號采場閉坑,1988年4月二號采場閉坑。靖煤公司寶積山和紅會三礦于2001年2月關(guān)閉,王家山煤礦一號井資源基本枯竭。采掘業(yè)占全市工業(yè)的比重由1965年的53%下降到2009年的15.1%;采掘業(yè)職工占全部工業(yè)職工人數(shù)的比重由1985年的88.9%下降到2009的41%。
二、白銀市工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.白銀市工業(yè)發(fā)展的特點。(1)以重工業(yè)為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)。近年來,白銀市以推進(jìn)城市轉(zhuǎn)型為主線,著力培育多元支柱產(chǎn)業(yè)。2010年,全市實現(xiàn)工業(yè)增加值144.09億元,①規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)完成增加值128.31億元。其中,中央企業(yè)完成增加值36.93億元,增長18.26%;省屬企業(yè)完成增加值63.19億元,增長20.22%;市及市以下工業(yè)完成增加值28.19億元,增長34.38%。(2)多元主導(dǎo)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。2010年,“四大主導(dǎo)行業(yè)”實現(xiàn)增加值97.64億元,占全市規(guī)模以上工業(yè)增加值的比重達(dá)到76.10%,占全部工業(yè)的31.32%。其中,有色行業(yè)完成增加值29.5億元,同比增長21.07%;煤炭行業(yè)完成增加值31.36億元,同比增長20.38%;化工行業(yè)完成增加值12.71億元,同比增長17.76%;電力行業(yè)完成增加值24.07億元,同比增長16.68%。(3)高耗能企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平較高。白銀有色集團(tuán)銅、鉛、鋅冶煉主要工藝技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。銅冶煉工藝是自行開發(fā)研制的具有國際先進(jìn)水平的“白銀煉銅法”;西北鉛鋅冶煉廠鋅冶煉采用國際領(lǐng)先的黃鉀鐵礬濕法煉鋅技術(shù);第三冶煉廠采用在當(dāng)今國際上仍屬先進(jìn)水平的ISP工藝;電石礦熱爐已全部淘汰了小爐型,正在向25 500KVA的大爐型、全密閉、零排放方向發(fā)展。
2.白銀市工業(yè)發(fā)展的問題。(1)工業(yè)總量小,整體發(fā)展水平不高。2009年,白銀工業(yè)增加值占全省的8.06%,人均工業(yè)增加值7 550元,雖高于甘肅省人均水平2 470元,但比全國人均水平10 240元低2 690元,在未來的發(fā)展中,面臨的競爭壓力很大。(2)工業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,發(fā)展后勁不足。受優(yōu)勢資源枯竭和體制機制轉(zhuǎn)軌的雙重制約,加之自主創(chuàng)新能力薄弱,“兩高一資”工業(yè)結(jié)構(gòu)為主,工業(yè)產(chǎn)出80%以上為資源、原材料、能源和初級產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈條短,產(chǎn)品附加值低。2010年末,全市金融機構(gòu)各項存款余額348.44億元,貸款余額只有186.64億元,貸存比為2∶1。(3)污染問題突出,資源循環(huán)利用水平較低。部分資源型企業(yè)投入不足、技術(shù)裝備落后,產(chǎn)生大量工業(yè)“三廢”。年污水排放量達(dá)3 900多萬噸,其中工業(yè)廢水排放量1 800多萬噸。每年還產(chǎn)生有色金屬冶煉廢渣、尾礦等固體廢棄物300萬噸,堆存達(dá)8 000多萬噸,采煤塌陷區(qū)和矸石區(qū)占地面積達(dá)到23平方公里。
3.基于甘肅省的重點年份工業(yè)重點行業(yè)區(qū)位商分析。(1)區(qū)位商。區(qū)位商是產(chǎn)業(yè)的效率與效益分析的定量工具,是一種較為普遍的集群識別方法,是用來衡量某一產(chǎn)業(yè)的某一方面在一特定區(qū)域的相對集中程度。區(qū)位商大于1,說明此行業(yè)發(fā)展在該區(qū)域或全國處于優(yōu)勢地位;等于1則說明與該區(qū)域或全國同行業(yè)水平相等;而區(qū)位商小于1說明此行業(yè)在該區(qū)域或全國處于劣勢地位。(2)白銀市基于甘肅省的重點年份工業(yè)重點行業(yè)區(qū)位商分析。為了考察和分析白銀市的工業(yè)優(yōu)勢行業(yè)變動,現(xiàn)將區(qū)位商值大于2的行業(yè)列為“顯著優(yōu)勢行業(yè)”;區(qū)位商值大于1小于2的行業(yè)列為“潛在優(yōu)勢行業(yè)”;區(qū)位商值小于1 的行業(yè)列為“比較劣勢產(chǎn)業(yè)”。
根據(jù)表1,通過對1999年、2005年和2008年三年區(qū)位商的比較可以把工業(yè)主要行業(yè)的優(yōu)劣勢變化主要分為以下幾類:(1)優(yōu)勢遞減行業(yè)。優(yōu)勢遞減行業(yè)主要包括煤炭業(yè)采選業(yè)、食品制造業(yè)、金屬制品業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)和有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)。食品制造業(yè)、金屬制品業(yè)和有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)的遞減趨勢最為明顯。其中,食品制造業(yè)由潛在優(yōu)勢行業(yè)降為比較劣勢行業(yè),有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)的區(qū)位商從5.08(1999)下降為2.26(2008),雖然還沒有下降到2以下,但其在甘肅省的優(yōu)勢地位已明顯下降。(2)優(yōu)勢增強行業(yè)。食品加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)和皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業(yè)這四個工業(yè)主要行業(yè)的區(qū)位商顯示出逐漸增大的趨勢?;瘜W(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)的區(qū)位商由0.82(1999)快速增長到2.02(2005)后來又上升到3.37(2008),毛皮、羽毛(絨)及其制品業(yè)的區(qū)位商從2005年的0.22上升至2008年的2.42,兩個行業(yè)由比較劣勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展為顯著優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。(3)微變化行業(yè)。這類行業(yè)主要包括飲料制造業(yè)、紡織業(yè)、電器機械及器材制造業(yè)、橡膠制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)。橡膠制品業(yè)的變化最小,變化幅度僅為0.03(上升);紡織業(yè)、飲料制造業(yè)和橡膠制品業(yè)作為支持當(dāng)?shù)毓I(yè)行業(yè)多元化而存在,在沒有明顯的資源優(yōu)勢的情況下沒有得到很大的發(fā)展;黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)屬資源依賴性行業(yè),在資源限制的條件下,其發(fā)展受到了嚴(yán)重制約。
三、結(jié)論
綜上所述,在資源枯竭的情況下,白銀市逐漸開始重視工業(yè)行業(yè)多元化的發(fā)展,限制資源依賴型行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。但是,由于這些行業(yè)長期以來已經(jīng)形成了規(guī)模效應(yīng),同時,資源型行業(yè)已經(jīng)成為支撐白銀市發(fā)展的重要力量之一,在沒有形成新的支撐當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的行業(yè)之前,急劇的縮減資源型行業(yè)的規(guī)模,將會阻礙當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,提高社會失業(yè)率,不利于白銀市和諧社會的建設(shè)。
參考文獻(xiàn):
[1]宋杰潔,喬森,等.白銀市的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型研究[J].華商,2008,(2).