炼化企业智慧检修管理

赵晶晶 鞠小虎 张倩

摘要：石油炼化企业作为国民经济支柱型产业，近年来随着信息化进程的持续推进，工艺流程基本实现了信息化，智能DCS系统、智能PID系统的应用，极大的节省了炼化工艺的人力资源，同时降低了安全风险。由于炼化装置的正常运行需要外围保运检维修持续参与，目前在这一领域，尚未完全实现自动化、信息化、智能化，是由于检维修作业本身的特点决定的，一般来讲，检维修作业不确定因素多，规定动作少，自由度多，无法形成相对单一的流程，本文阐述了一种用信息化手段干预检维修作业动作及流程的管理方式，将炼化装置中的检维修板块中的诸多不确定因素，通过信息及大数据方式进行呈现，以提高企业管理效率，从而达到生产经营活动的高效运行。

关键词：智能PID 智能工时

正文

1. 炼化企业检维修系统现状

1.1服务外包。服务外包是目前大型炼化企业中常用的管理手段，同时是作业企业高效运行的前提，在国有企业结构化改革中，甩掉企业包袱是当前改革的重要手段，同时也是改革主流，很多炼化企业都开始采用这种模式，它的优势在于，服务好、效率高,炼化装置正常运行，离不开日常保运，与检维修服务商形成共生关系，这种关系在某种时空范围来讲，是稳定的，可靠的，但是在遇到特殊非正常时段，容易为企业造成较为严重的损失，比如，某炼厂在由于工艺波动，造成的设备损坏，需要进行抢修，而外包检修服务无法在第一时间做出响应，并且无法做到抢任务、抢时间，这就造成了企业利润的流失。

1.2业务边缘化严重。在国内大部分炼化型企业里，都会存在一个现象，那就是搞工艺的地位高于搞设备的，搞设备的地位又高于维修设备的，国内大部分炼化企业，除了核心业务，大多数后勤服务都被边缘化或已经剥离，检维修系统目前处于炼化企业的边缘地带，一旦遇到企业改革的潮流，就会有被剥离的风险，尤其是在大型央企，这种现象是普遍存在的，作为炼化企业的检维修队伍，它最大的特点是保障装置的正常运行，在创效方面虽远不及核心业务，但其效益不能单纯以工程签证为标准，须结合全公司整体运行效益进行全面衡量，而这种衡量又缺乏明确的科学指标，因此，在长期以来，炼化企业的检维修系统就成了企业里的困难户和边缘业务。

1.3管理模式滞后.检维修队伍，给人的第一印象是一身油污的工人，拆了一堆的零件和凌乱的工具等，这是人们对检维修队伍的一贯印象，造成这种印象的根本原因在于，长期以来，不规范的检维修作业及检维修工作行为造成的，这种现象将长期存在，由于在炼化企业本身对检维修单位的资金投入较低，长期不受重视的情况下，管理方式一直处于相对滞后的状态。检维修队伍需要一个相对独立的检维修管理平台。

2. 现代化检维修发展现状

2.1智能PID系统及控制。在传统炼化装置里，控制系统以PID控制为主，即比例、积分、微分控制，智能PID系统是近年来新建炼化装置中常用的技术手段，它以动态实时的传输模式实现了工艺运行的工艺参数可视化与高度集成化，在大多数智能炼化系统中，采用保密性强的通讯协议，以提高数据的保密性。智能PID就是将智能控制与传统的PID控制相结合，实现自适应控制，它的思想是利用专家系统、模糊控制和神经网络技术，将人工智能以非线性控制技术引入到控制器中，使系统在任何运行状态均能得到比传统PID控制更好的控制性能。

智能PID控制器主要有模糊控制、专家控制、和基于神经网络的PID控制组成：模糊控制是利用模糊逻辑并根据一定的模糊规则对PID参数进行实时的优化，以克服原有PID参数中无法实时调整PID参数的不足；专家控制是根据专家控制经验，模拟专家的控制方式，实现PID参数调节；神经网络控制PID控制方式为利用各传感器感知的参数积累对系统进行分析判断，从而计算出新的PID参数的控制模式。以上这些控制模型为智能PID控制的核心内容，很显然，智能PID控制在实现系统稳定性方面远胜于传统PID控制，在炼化企业中，由于智能PID的接入，系统稳定性提高，故障率就相对降低，对系统保运方面来讲，能够在一定程度上缓解了保运压力。

2.2检维修智能化发展现状。检维修智能化最大的改变是在检维修工器具的发展，传统机械领域的检维修工具，无非那么几大类，钳子、扳子、大锤、螺丝刀以及各种测量工器具，近年来由于对检修质量提出了更高的要求，很多检维修企业也进行了大量工器具革新，如定力矩扳手、纯扭力扳手、激光找正仪器等，新型检维修工具的介入，提高了检维修效率和检维修质量，离线检测设备的介入，使设备能够实现定期“体检”，避免了长期带故障作业的情况，同时也降低了工艺波动，对生产稳定起到积极作用。在炼化企业里，检维修活动通常分为静设备检修和动设备检修两大类，对于静设备检修，通常包括反应器、塔、换热器、罐以及各种工艺管线的检维修等，通常来讲，对与静设备检维修现场环境因素比较复杂，对于前期准备工作如吊装、拆卸等工作要求较高，而在这些准备工作过程中，作业流程很难做到统一，这是由于每台设备所处的环境都不同，吊装位置也不同，所需的工器具也会不同，这些复杂的变量因素导致了在这一领域的智能化工具无法大量使用，这就造成了这一领域智能化进程相对滞后的现象，而在转动设备检维修领域，由于设备为的环境相对统一，在大多数装置里，离心机、压缩机等机动设备都是在室内，外围配套基本一致，这样以来，对智能设备的接入，提供了方便条件，并且受到外界干扰因素小，有利于这些智能工器具的应用。综合以上条件，总体来讲，炼化企业的检维修智能化进程目前处于一个相对比较零散的管理状态，完全依赖传统的制度和领导的意愿管理，尚未形成集中式的仿真智能化管理，而智能化、数字化工厂，是当前工业需求较为迫切的方面。

3. 智能检维修作业系统的可行性分析

3.1智能检维修系统及特点。智能检维修系统是一套以围绕企业生产经营模式而为其匹配的定制化信息系统，它一定是具有企业文化特色的系统，并且能够为企业稳定运行带来积极作用的，它是检维修活动的数字化呈现，并且最终实现可视化数字工厂，它包含以及几个特点：

3.1.1信息实时反馈，注重时效。检维修活动及成果呈现具有很强的时效性，在大型炼化企业里，生产一刻也不能耽误，耽误一分钟，便会给企业带来巨大的经济损失，检维修活动决定炼化装置的正常运行，它的工作效率能够决定整个生产装置的开车时间，从而影响到生产效率，因此，检维修的效率、检修速度，可以为企业赢得宝贵的时间，建立智能检维修平台，利用信息化手段可高效便捷的运转整个检维修管理系统，为企业正常生产赢得时间。

3.1.2内容实时归档，容易查找。炼化企业的检维修作业大多数属于特种作业及动火作业，对操作人员的技术和持证有很高的要求，并且对作业内容和作业过程需要进行实时受控，并且能够进行质量追踪，传统建档方式耗费大量的人力物力。利用信息化手段以来云服务存储，对操作者的作业情况和作业内容、设备信息等进行永久保存，并且大大降低管理成本，并且能够根据作业内容和作业日期进行筛选。

3.1.3票据线上确认，效率极高。借助电子签章功能，各级现场管理人员能够直接发送作业票据和现场利用手机终端签字确人，在检维修作业之前，需要根据作业信息进行各种风险识别和现场签字确认，由于现场作业环境的复杂性和管理模型的局限性，导致，在作业票据签字确认与实时作业存在时间差，导致很多时候票据签字完成了，风险因素又发生了变化，导致不得不进行重新的风险识别和签字流程，数字化信息化的线上签字，避免了线下签字的麻烦，同时可以有效缩短时间，提高效率。

3.1.4风险智能识别，没有死角。现场检维修作业属于高风险作业，需要全程监护人监护，利用信息化智能化手段辅助监护，加强了安全管理，弥补了人工监控不足，由于现场作业环境多变而复杂，人工安全监护，难免会出来漏洞，很多作业安全事故都是由于监护人现场监护不到位而引起的，数字化智能工厂利用人工智能手段干预安全，设置全程报警预警，进行安全风险实时辨识，能够与现场监护人共同监护作业，这是对提高作业安全是非常有效的。

3.1.5资源快速调取，耗时间少。对于现场保运和检修修活动，不确定因素较多，经常会出现突发的抢修作业，这时可能会需要对检维修队伍人员进行临时抽调和资源调配，检维修人员由于大多数分散在各个装置点，通过信息化手段可以对检维修队伍实施出工情况进行集约化管理，能够实时掌握各个工种的出工情况，这样就能够通过数字化信息化系统可以在最短的时间内实现各类检维修工种的临时调配，能够高效的完成抢修任务。

3.1.6成本自动核算，清晰明了。成本是企业生产经营活的的一项重要指标。数字化信息化能够将检维修活动过程中，从任务下达，到完工交付过程中和所有发生的成本自动存储并进行汇总计算，最终形成该项作业的成本，我们知道，在检维修活动中，工时制是一项很难推行的制度，在同样的设备，同样的故障，两次作业用的工时可能会不一样，因为受到的环境变量影响很多，很难用标准工时套用，运用信息化手段能够实时记录这些变量，并且经过模糊控制形成平均工时，作为参考工时调用。这样就实现了工时管理和成本核算的科学性。

3.2智能检维修的应用性。由于在炼化企业的行业特殊性，装置现场均属于易燃易爆区，通常是不允许携带普通电子设备的，如手机、平板、手提电脑等电子设备，因此在作业现场管理方面，智能检维修所需的硬件的防爆要求高，这是制约检维修系统在石化领域普及的一个最大障碍，对于同样级别的系统，由于防爆要求，前期需要投入更大资金购置响应的防爆设备及终端设备。

4结语：智能检维修管理是企业检维修的发展方向，目前，炼化企业的智能化检维修受到各种因素的制约，其中最大的制约因素为数字化工厂进程的整体布局规划，使检维修系统与工艺系统的融合性增强，就目前而言，检维修管理与工艺管理模型相差甚远，很多管理模式很难套用，而检维修又作为公司的辅助后勤业务不受重视等主观因素制约，导致检维修系统在管理水平上无法与公司主流业务持平，近年来，检维修管理水平已经由传统型向智慧型过渡，企业高层及工程管理者也开路陆续着手这一领域的创新研究，随着检维修工器具的持续革新和5G通讯的普及，检维修管理水平会持续上升，最终全面实现智能化检维修管理。

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[5]炼铁智能制造系统的内涵、目的和主要任务[A]. 马洪斌,李冬初.2019年全国炼铁设备及设计年会论文集[C]. 2019

作者简介：赵晶晶（1984.08-），女，辽宁辽阳，本科，助级工程师，研究方向：信息技术

鞠小虎（1985.11-），男，辽宁省丹东市，本科，中级工程师，研究方向：机械
张倩（1981.12-），女，辽宁省昌图县，大学本科，中级职称，研究方向：地面建设和油气储运