□ 鄭 倩
一位資深媒體人參觀燕山石化安全生產指揮中心時,對該公司生產管理系統(tǒng)的現代化程度驚訝不已,他說:“燕山石化管理者擁有了‘千里眼’,能夠和一線同時發(fā)現生產裝置的異常情況,可以實時查閱生產技術數據,甚至可以直觀地察看生產現場的情況?!边@是一塊塊實時反映裝置情況的電子屏幕帶給他最直觀的感受。
如果說一塊電子屏幕搭建了人與電子信息交流的平臺,那么生產運營平臺則搭建了系統(tǒng)之間相互“交流”的平臺。在DCS、實時數據庫、APC及LIMS四大信息系統(tǒng)的支撐下,工區(qū)內幾乎所有的指標、參數都可能在特定環(huán)境下出現在生產運營平臺上。依托四大信息系統(tǒng),燕山石化實現生產運營數字化。
在燕山石化主操室的任何一臺顯示器上,都可以看到相應裝置的關鍵指標數據,有的甚至精確到小數點后3位。如果換做人眼來判斷,小數點后的第二位就已經是估算的結果了。然而,在動輒幾百上千萬噸的煉油化工裝置中,小數點后的第3位,有時候就意味著是幾萬噸的產品或原料,絕不是個小數字。保證數據準確無誤,是個一定要較真兒的事情。
在燕山石化廠區(qū),有接近8萬個數采點,覆蓋了生產裝置、輔助裝置、罐區(qū)、配電室電能表、固體包裝秤、進出廠和廠際互供計量點。8萬雙眼睛同時工作,時刻監(jiān)視著這“一畝三分地”的任何異常情況。數據覆蓋范圍足夠廣,也同樣馬虎不得。
數據通過數采點傳送到屏幕前,需要多久?幾秒,或者一瞬。人工記錄數據與之相比,且不說準確性差多少,有時候就單單為了能走到儀表前,員工就得走上幾公里的路或者爬上幾十米高的裝置。準確、及時、有效地反映裝置的真實情況,這是DCS控制系統(tǒng)(集散控制系統(tǒng))和實時數據庫系統(tǒng)共同作用的結果。
作為“元老”,DCS控制系統(tǒng)憑借其動態(tài)監(jiān)控的特點,將各個生產裝置中實時變化的數據納入囊中,而后將數萬個直接反映裝置生產運行情況的數據匯集到系統(tǒng)的電子屏幕上,實現對安全生產的集中操作和分散控制。實時數據庫系統(tǒng)則依托數采專用網絡,構建起分布式多服務器體系架構。
在兩個系統(tǒng)共同作用下,實時采集的各類數據成為最原始的依據,為MES系統(tǒng)、生產實時監(jiān)控系統(tǒng)、設備監(jiān)控系統(tǒng)等重要業(yè)務系統(tǒng)提供了有力的實時數據支撐,真正地實現了“數出一門、量出一家”。
先進過程控制系統(tǒng)APC系統(tǒng)充當的是星探的角色,即在數萬個數據中,選出關鍵指標并且重點關注。
煉油一廠是最早應用APC系統(tǒng)的單位之一,也最早受益。該廠常減壓爐子的出口溫度是個“暴脾氣”,但是很關鍵。這是由于加熱爐的能耗在整個常減壓裝置能耗中占到了半數以上,而爐溫正是影響熱效率的關鍵參數,出口溫度的“一舉一動”都對常減壓裝置的整體能耗有著舉足輕重的作用。這時,APC系統(tǒng)便派上了用場。APC系統(tǒng)是通過實時采集DCS信號,建立裝置動態(tài)控制模型,從而計算出生產運行的最佳操作點,輸出到DCS執(zhí)行,實現平穩(wěn)裝置操作、提高處理能力、降低運行成本的目標。憑著與生俱來的一雙“法眼”, APC系統(tǒng)能夠準確地從大量的“海選”數據中,找出數據總量和數據質量的平衡點,一眼鎖定能夠關系到全局的關鍵指標并且花費精力悉心調教。憑借極其精密的計算,APC系統(tǒng)會自動以最有利于效益最大化的方式,對“種子選手”進行近乎苛刻的卡邊操作訓練——系統(tǒng)通過不斷地發(fā)出指令,直指要害。
因此,對于煉油一廠出現的問題,APC系統(tǒng)亮出不變的法寶:先是發(fā)現它,然后控制它。在充分了解了瓦斯壓力、爐子本身氧氣量、爐子進料量等一系列和出口溫度有關的信息后,APC系統(tǒng)會每30秒給出一個工藝指令,調閥門、調流量,使出口溫度數據一改“情緒不穩(wěn)定”的劣習,穩(wěn)定發(fā)揮。
APC系統(tǒng)的應用,不僅能夠使生產裝置上的工作人員省去在“數山數海“里“尋他千百度”的艱辛,而且一改過去操作員人工調節(jié)的方式為自動在線調節(jié)。同時,由于比人工調節(jié)更精確,更加有條不紊,裝置的平穩(wěn)操作水平也顯著提高。自2010年9月開始投用APC系統(tǒng)后,煉油一廠四蒸餾裝置的熱效率就有明顯的提高。
□ 生產管理部、安全監(jiān)察部、經營計劃部、機械動力部、環(huán)境保護部、財務部在安全生產指揮中心現場合署辦公。燕山石化宣傳部 供圖
燕山石化生產管理部的黨鋼每天早上7點,都會準時登錄LIMS系統(tǒng)(實驗室信息管理系統(tǒng)),對產品的質量情況進行分析研究。他最關心的是產品質量,這也是企業(yè)最關心的,客戶最關心的。
打開LIMS系統(tǒng),點擊產品標志,所有相關指標躍然電子屏幕上。以實驗室為中心,LIMS系統(tǒng)將實驗室的業(yè)務流程、環(huán)境、人員、儀器設備、標物標液、化學試劑、標準方法、圖書資料、文件記錄、科研管理、項目管理、客戶管理等因素有機結合,實現了電子實驗室記錄,提高了實驗分析結果的真實性、規(guī)范性以及質量數據信息反饋的及時性和對生產調整指導的高效性。
除了真實記錄產品質量檢測情況外,LIMS系統(tǒng)在過程控制中的出色表現,也帶來了不少益處。在過程控制中,技術人員可以依靠LIMS系統(tǒng)隨時觀看平均值、 均值、 最高值、 最低值等數據的發(fā)展趨勢,從而作出理性的判斷。
基于LIMS系統(tǒng),公司又開發(fā)了質量數據報警信息實時監(jiān)控系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠對公司所屬的煉油、化工及水務、氣體、動力等公用工程裝置的質量信息,以及原料質量、防腐檢測、環(huán)保檢測數據進行實時監(jiān)控。并且,基于質量數據報警信息實時監(jiān)控系統(tǒng)、實時數據庫、APC三大系統(tǒng),公司將煉油化工生產實時監(jiān)控、平穩(wěn)率、非計劃停工、設備實時監(jiān)控等系統(tǒng)進行整合,形成公司生產運營實時監(jiān)控系統(tǒng),以作為強化過程控制、提高產品質量、提高工作效率的生產管理工作平臺。
作為專業(yè)“評委”, 質量數據報警信息實時監(jiān)控系統(tǒng)更樂于向生產過程發(fā)號施令。監(jiān)控生產廠的質量數據,一旦數據超標,系統(tǒng)會以報警的形式督促生產廠及時查找超標數據的產生原因并采取相應的解決措施,保證質量數據處于合格范圍。自該功能啟用以來,生產廠以系統(tǒng)報警的超標數據為切入點,及時查找原因,不斷優(yōu)化工藝,使得超標數據日趨減少,公司的產品合格率不斷提升。煉油二廠重整汽油中的苯含量一度偏高,啟用該系統(tǒng)后,報警次數已經從49次減少到幾乎為零,產品質量得到明顯提高。
信息技術的創(chuàng)新與應用為燕山石化帶來了強大的發(fā)展動力和創(chuàng)新活力,“打造數字燕山,建設智能工廠”的目標就在眼前。