付偉健(中國(guó)石油天然氣股份有限公司大慶潤(rùn)滑油分公司，黑龍江 大慶 163711)

0 引言

文章將市場(chǎng)需求作為研究背景，將自動(dòng)化控制技術(shù)在潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線中的應(yīng)用作為研究?jī)?nèi)容，將自動(dòng)化控制技術(shù)提高潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率及潤(rùn)滑油產(chǎn)品質(zhì)量作為研究目的，希望本文的理論研究?jī)?nèi)容有助于自動(dòng)化控制技術(shù)在潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線中的普及與應(yīng)用，使其更好的滿足市場(chǎng)需求，助力于城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1 潤(rùn)滑油生產(chǎn)

潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝主要包含以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，第一，潤(rùn)滑油調(diào)和集管設(shè)計(jì)；第二，潤(rùn)滑油配方設(shè)計(jì)；第三，質(zhì)量控制；第四，潤(rùn)滑油調(diào)和操作；第五，灌裝；第六，出廠。通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝的分析明確第二、三、四、五環(huán)節(jié)是潤(rùn)滑油生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。本文僅對(duì)潤(rùn)滑油調(diào)和與灌裝兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)展開研究。

1.1 潤(rùn)滑油調(diào)和

潤(rùn)滑油調(diào)和主要是指將潤(rùn)滑油原油作為基礎(chǔ)，通過(guò)精細(xì)化處理在原有中加入添加劑，提高潤(rùn)滑油的質(zhì)量指標(biāo)。其中常見(jiàn)潤(rùn)滑油原油稱為基礎(chǔ)油(下文稱基礎(chǔ)油)，基礎(chǔ)油的基本要求為：經(jīng)過(guò)精制的加工工藝；成分中不含有瀝青、蠟。潤(rùn)滑油的質(zhì)量指標(biāo)主要是指潤(rùn)滑油的粘稠度、應(yīng)用效果、顏色等[1]。由潤(rùn)滑油調(diào)和的內(nèi)涵可以明確對(duì)基礎(chǔ)油進(jìn)行調(diào)和的目的就是為了改變基礎(chǔ)油的質(zhì)量指標(biāo)，通過(guò)在其中加入添加劑提高潤(rùn)滑油產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。

1.2 潤(rùn)滑油調(diào)和方式

通過(guò)文獻(xiàn)查閱和實(shí)地考察得以明確，我國(guó)潤(rùn)滑油調(diào)和生產(chǎn)方式主要為油罐調(diào)和、管道調(diào)和兩種，兩種調(diào)和方式并列存在且各自具備不同的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，潤(rùn)滑油調(diào)和方式的選擇在一定程度上依賴于生產(chǎn)場(chǎng)合。

1.2.1 油罐調(diào)和

油罐調(diào)和方式主要是指將基礎(chǔ)油與所需的添加劑，依照潤(rùn)滑油生產(chǎn)比例，在規(guī)定的順序下依次加入調(diào)和釜中，而后經(jīng)過(guò)攪拌、加溫、保溫、冷卻等工藝，使基礎(chǔ)油與添加劑充分混和。油罐調(diào)和方式生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，是目前國(guó)內(nèi)中小型潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用的一種調(diào)和方式。但是油罐調(diào)和方式需要生產(chǎn)廠家具備一定數(shù)量的基礎(chǔ)罐，生產(chǎn)周期也相對(duì)較長(zhǎng)。

1.2.2 管道調(diào)和

相較于傳統(tǒng)的油罐調(diào)和方式而言，管道調(diào)和具備先進(jìn)性，通過(guò)儀表設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)油、添加劑的調(diào)流量進(jìn)行控制，并將特定比例的基礎(chǔ)油和添加劑輸送至總管和管道混合器中，以混流的方式進(jìn)行潤(rùn)滑油的生產(chǎn)。管道調(diào)和方式能夠作為自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)，從工藝流程的角度上看管道調(diào)和方式在劑量、流量控制方面更為精確，在生產(chǎn)線上調(diào)和后的潤(rùn)滑油經(jīng)檢測(cè)滿足生產(chǎn)指標(biāo)即可直接灌裝，所以管道調(diào)和方式相較于油罐調(diào)和生產(chǎn)效率更高。

1.3 潤(rùn)滑油生產(chǎn)中自動(dòng)化控制的應(yīng)用

隨著我國(guó)科技水平的不斷提升，PLC、DCS在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)設(shè)備、信息技術(shù)為核心的現(xiàn)代化、自動(dòng)化控制程序成為工業(yè)領(lǐng)域提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵手段。在潤(rùn)滑油生產(chǎn)中將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于調(diào)和釜溫度、壓力等參數(shù)的控制，有助于提高潤(rùn)滑油調(diào)和生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)化[2]。同時(shí)現(xiàn)代化進(jìn)程控制技術(shù)的應(yīng)用還可以在最大限度上節(jié)省成本，提高潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家的運(yùn)營(yíng)效益。從硬件的應(yīng)用上看，微機(jī)、分散型過(guò)程控制系統(tǒng)以及程序控制器的應(yīng)用率較高。通過(guò)實(shí)地調(diào)差獲知近年來(lái)我國(guó)的潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家將控制技術(shù)應(yīng)用于溶劑精制、丙烷脫瀝青及減壓蒸餾等工序中。從世界煉油工業(yè)發(fā)展的層面上看，以計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)為中心的自動(dòng)化控制的應(yīng)用，能夠保證煉油工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)市場(chǎng)所提出的需求。所以自動(dòng)化控制在潤(rùn)滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用具備現(xiàn)實(shí)意義。

1.4 潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝流程

潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝流程圖如圖1所示。

圖1 潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝流程圖

潤(rùn)滑油自動(dòng)化控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 潤(rùn)滑油自動(dòng)化控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2 潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線常見(jiàn)問(wèn)題分析

通常情況下潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線中的進(jìn)油管道和出油管道是共用的，但是管道的出口距離和管線的容積存在一定程度的差異，加之不同的生產(chǎn)訂單要求，一旦切換生產(chǎn)油品，那么則需要將油罐內(nèi)的油品排空，在油品排空的環(huán)節(jié)中會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的頂線油，頂線油的存在對(duì)下一批次潤(rùn)滑油的生產(chǎn)質(zhì)量存在直接的影響，而潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家為了保證各個(gè)批次油品的質(zhì)量，對(duì)頂線油進(jìn)行處理并將其進(jìn)行回流重新利用頂線油生產(chǎn)下一批次的潤(rùn)滑油。在上述各個(gè)環(huán)節(jié)中頂線油量過(guò)大及生產(chǎn)中油品質(zhì)量的控制是最為常見(jiàn)的問(wèn)題，管道共用、管道出口距離和管線容積差異不利于對(duì)油品質(zhì)量的控制，而頂線油量過(guò)大對(duì)于下一批次油品的生產(chǎn)又存在直接影響[3]。

3 潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線自動(dòng)化策略

3.1 混合黏度數(shù)據(jù)核算的自動(dòng)化

不同品牌、不同用途的潤(rùn)滑油其黏度指數(shù)也存在一定的差異，所以在調(diào)和潤(rùn)滑油的環(huán)節(jié)中生產(chǎn)廠家通常會(huì)根據(jù)訂單的需要生產(chǎn)多種類型的潤(rùn)滑油，但是頂線油的重復(fù)利用對(duì)于潤(rùn)滑油的黏度存在直接的影響，由此可見(jiàn)潤(rùn)滑油混合黏度數(shù)據(jù)核算的自動(dòng)化是提高潤(rùn)滑油調(diào)和效率的有效途徑，以往的潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家采用人工核算的方式，不僅費(fèi)事費(fèi)力同時(shí)黏度數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性也會(huì)存在一定的誤差。所以本文提出將信息技術(shù)與計(jì)算公式相融合，建立潤(rùn)滑油混合黏度數(shù)據(jù)核算模型，并將其作為基礎(chǔ)判定潤(rùn)滑油的混合黏度，從而使?jié)櫥偷酿ざ瓤刂圃跇?biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。而后通過(guò)對(duì)灌裝油品體積分?jǐn)?shù)的獲取，確定實(shí)際潤(rùn)滑油的黏度情況與核算數(shù)據(jù)之間的差異(體積分?jǐn)?shù)大則理論與實(shí)際差異小)；通過(guò)獲取末次基礎(chǔ)油在首件油品中所占的比例，確定實(shí)際產(chǎn)生的影響(比例小則影響低)；通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油調(diào)和管道出口上一批次油品占本批次油品體積比例的分析，確定上一批次油品的影響(體積小則影響低)。將上述三種分析方法作為基礎(chǔ)展開自動(dòng)化分析，能夠使?jié)櫥偷挠推肪C合質(zhì)量得到進(jìn)一步優(yōu)化。

3.2 頂線量方法的確定

潤(rùn)滑油調(diào)和管道與灌裝管道出口管線容積的測(cè)算是頂線量測(cè)算的關(guān)鍵步驟，傳統(tǒng)的測(cè)算方法都是將設(shè)計(jì)圖紙作為基礎(chǔ)展開測(cè)量，但是調(diào)和管道與灌裝管道出口的容積存在較大程度的差異，如果按照小容積進(jìn)行測(cè)算，那么頂線量則會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的情況油品的質(zhì)量則會(huì)隨之降低。如果按照大容積進(jìn)行測(cè)量，那么潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本則會(huì)隨之提升。所以頂線量測(cè)量方法的確定也應(yīng)融入自動(dòng)化思維，將調(diào)和管道與灌裝管道匯集的出口位置進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果作為基礎(chǔ)自動(dòng)生產(chǎn)油品。

3.3 操作工藝的自動(dòng)化

目前國(guó)內(nèi)潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線中的操作工藝主要分為兩種方式，第一種方式是在各個(gè)管道交匯的位置應(yīng)用齒輪油、液壓油敷設(shè)回流管線，簡(jiǎn)言之就是使?jié)櫥蛷恼{(diào)和釜進(jìn)入，經(jīng)過(guò)出口管道再一次進(jìn)入調(diào)和釜，以起到一個(gè)回流的目的。第二種方式是調(diào)和釜與灌裝設(shè)備之間的回流，應(yīng)用此種方式需要在回流之前保證調(diào)和釜與灌裝設(shè)備的連接，潤(rùn)滑油進(jìn)入調(diào)和釜后經(jīng)過(guò)出口管道流入灌裝管線，以起到一個(gè)回流的目的[4]。本質(zhì)上上述兩種操作工藝均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，但是相較于第二中方式而言，第一種方式不需要潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家耗費(fèi)大量的成本，且操作工藝較為簡(jiǎn)便，在降低頂線油量的基礎(chǔ)上油品的質(zhì)量也不會(huì)受到影響。所以在操作工藝自動(dòng)化的環(huán)節(jié)中可以將第一種方式作為基礎(chǔ)，對(duì)出口管線、灌裝頂線的運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化，在促進(jìn)潤(rùn)滑油回流的基礎(chǔ)上達(dá)到高質(zhì)量自動(dòng)化生產(chǎn)的目標(biāo)。

4 潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，工業(yè)領(lǐng)域、制造領(lǐng)域、交通運(yùn)輸領(lǐng)域等對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)品的需求量逐年遞增，在這一背景下潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線自動(dòng)化、現(xiàn)代化、智能化已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家獲得可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施，如果從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度上看，潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)工藝流程中，能夠使油品的質(zhì)量得到顯著提升，間接的提高了自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，從而保證自身在潤(rùn)滑油市場(chǎng)中占據(jù)有利的競(jìng)爭(zhēng)地位。如果從市場(chǎng)需求的角度上看，潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與潤(rùn)滑油調(diào)和控制、生產(chǎn)通信、灌裝生產(chǎn)程序的構(gòu)建等方面，一方面可提高油品的生產(chǎn)效率，另一方面可保證對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)監(jiān)督。從潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家可持續(xù)發(fā)展的角度上看，時(shí)代的進(jìn)步推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)革新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，所以自動(dòng)化、現(xiàn)代化、智能化的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量控制是保證廠家獲得可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施。最后從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度上考量，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程中對(duì)潤(rùn)滑油的需求量呈逐年遞增的趨勢(shì)，不同性能的汽車、高鐵、設(shè)備機(jī)械對(duì)潤(rùn)滑油質(zhì)量提出了更高的需求，所以對(duì)于潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家而言要想在保證自身經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上最大限度的發(fā)揮社會(huì)效益，其關(guān)鍵點(diǎn)在于如何與時(shí)代的發(fā)展共同進(jìn)步，如何更好的服務(wù)與社會(huì)需求，自動(dòng)化控制技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用是潤(rùn)滑油產(chǎn)業(yè)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要舉措。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油調(diào)和方式、潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線常見(jiàn)問(wèn)題，及自動(dòng)化在生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，明確自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)線的自動(dòng)化發(fā)展是當(dāng)前我國(guó)潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠家必須予以高度重視的發(fā)展問(wèn)題。本文以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、市場(chǎng)需求、可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)效益四個(gè)角度分析了潤(rùn)滑油調(diào)和灌裝生產(chǎn)線未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，確定自動(dòng)化、現(xiàn)代化、智能化是未來(lái)我國(guó)潤(rùn)滑油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本方向。