长庆石化智能管家助力节能降耗

近日，中石油长庆石化公司荣获全国第三批“智能制造标杆企业”，成为中石油首家获此殊荣的企业。这是继入选智能制造示范、两化融合贯标等5项国家试点，通过智能制造能力四级成熟度评估后，该公司在智能制造领域取得的又一项荣誉。2021年元旦前夕，记者走进长庆石化公司进行采访。

动设备故障精准预测

据了解，长庆石化公司借助应用面向流程工业的低功耗感知和边缘计算技术，建立了16000多个生产、设备、安全、环保数据采集点，搭建了多元融合传输体系，全面提升生产过程中关键要素的高效通信能力。

“在设备管理方面，我们建立智能机电仪管理平台，实现设备在线监测、不间断智能巡检、故障诊断、预知性维修和技术在线分析，平台已覆盖全厂430台动设备。”长庆石化公司科技信息部主任陈洪告诉记者，该系统对动设备部件振动非常敏感，故障定位效率提升至分秒级，设备在线监测故障识别达95%—99%，可提前2—3周发现设备潜在故障，设备可靠性提高20%以上。而且系统还具有自学习功能，可依托自身检测数据建立庞大的数据特征库。

“以前设备发生故障主要凭人工经验判断，效率低下。现在转变为事前预判，通过后台感知比对分析设备运行是否有异常、哪个部件将会发生故障，从而主动并精准地维修。”陈洪说，传统做法是大型机组每半年强制停车保养更换零部件，导致过度维修，现在保养更加精准，减少维修成本10%。

在位于长庆石化中心控制室二楼的设备可靠性管控中心，记者看到仪表管理信息平台、控制系统管理信息平台、智能电网辅助监控系统等三维模型大屏上，各个生产装置一览无余，诸多监测点状态灯不停在闪烁。

该中心主任张建新告诉记者，管控中心主要包括电气、仪表两大平台，其中仪表管理信息平台通过对现场4135台智能仪表电子巡检、自动报警、统计分析，实现故障诊断、处置、反馈健康等的管理。

在另一侧的动设备智能监测与故障预警平台展示大屏上，可实时看到全厂430台动设备的健康指数、振动级别、报警等参数。“如果某设备发生故障，黄色状态灯立即闪烁。点击该设备状态灯，可查看其名称、运行状态等参数及其动态三维模型。点击该设备三维模型，可查看部件运行状态及振动图谱，通过历史数据演练、故障分析及时预警，对设备的健康状态实现在线感知计算和预测分析。”张建新说。此外，腐蚀预警管理监测系统通过在线监测、计算腐蚀速率，及时判断水冷器等设备泄漏预警情况，实现防腐工艺的动态维护。

生产智能控制创造效益

在生产管理领域，长庆石化通过建设黑屏操作、报警管理、先进工业控制、无人辅助巡检等系统，全面提升生产装置自动运行能力，降低劳动生产强度。

“如果说传统的DSC系统是单回路控制，‘单兵作战’精准度不够，那么我们采用的先进控制系统(APC)进行优化集成，通过多个回路控制搭建模块分析，实现了多变量参数优化智能控制。”长庆石化公司运行一部生产组组长戴毓硕对记者说，APC具有软仪表功能，便于员工卡边操作更加简单，使装置更加稳定可靠运行，在确保产品质量的基础上，实现经济效益最大化。目前，APC已在常减压、催化裂化、加氢裂化、汽油加氢、连续重整5套主要装置应用，运行平稳率提高30个百分点，目标产品收率提升0.1个百分点。

陈洪说，APC对确保生产运行平稳作用明显，关键参数标准偏差降低30%，自控投用率达100%，能耗降低0.5个百分点，产品收率提高，避免工艺波动，仅此每年创造效益2000万元以上。同时，他们计划引进国外的在线闭环优化系统(RTO)先进技术，在重油催化和连续重整两套主装置进行试点，可逐渐替代人工实现“无人操作”，预计完成后年可再增效1000万元。

据介绍，与其他企业建立局部三维模型不同，长庆石化采用激光扫描逆向建模技术，建成了国内第一个精度达到毫米级的整厂建模数字孪生平台，可采集所有生产装置、管廊、地下管网数据，为生产、设备、安环、工程等领域提供二、三维联动、基础资料共享、可视化模拟、虚拟培训、空间维度等服务。比如吊装作业时，吊车与周边环境的空间距离、如何摆放、能否安全作业等，均可通过这个模型平台事先充分模拟。

构建一体化业务管理模式

目前，长庆石化已初步实现以计划、调度、执行、统计、绩效一体化运行为特征的“管理精益化”，以先进物联传感和智能过程控制为特点的“运行自动化”，以关键设备状态监控、故障预测与专家系统为特色的“设备智能化”，以全业务链的实时风险预测预警和全程应急协作为特质的“安全可靠化”，劳动生产率提高20%，万元产值温室气体下降10%，万元产值能耗下降5%，VOCs总量消减20%。

同时，根据智能化建设进展情况，长庆石化开展专业一体化业务运营模式重构，构建全新的运行机制。2020年8月，组建成立设备可靠性管控中心和消保一体化指挥中心，启动“生产调度一体化、设备管控一体化、应急指挥一体化”运行模式，实现专业化技术分析、专家化故障处置、专长化集约管理和专项化资源优化，提升精细化管理水平。

“智能工厂作为企业高质量发展的重要抓手，全力聚焦降本、管理、优化、创新，充分利用人工智能、物联网、大数据等先进技术解决实际业务难题。”长庆石化公司总经理助理、智能工厂建设领导小组办公室主任赵飞表示，长庆石化致力打造示范型城市炼厂，智能工厂建设围绕生产管控、设备管理、安全环保、能源管理、供应链管理、辅助决策等业务领域，共同支撑全方位业务应用的智能工厂架构，确保企业安全环保、可靠运行、降本增效、管理提升，实现高质量发展。

未来，长庆石化将加快数字化转型，提升生产、工艺、设备、安全等技术层面的协同能力，实现多业务模型融合和协同创新应用，打造运行自动化、管理精益化、业务模型化、诊断远程化、资产全息化、设备智能化、安全可靠化、决策支持化的智能炼厂。