数智技术赋能炼化企业安全生产
发表时间:2024-06-13 22:18:49  来源:常见问题   阅读次数:1    

  今年6月是第23个全国“安全生产月”,主题是“人人讲安全、个个会应急——畅通生命通道”。

  技术创新是新质生产力的核心,对提升炼化企业安全生产水平具备极其重大意义。通过应用先进的技术设备和工艺,可以大大降低炼化公司制作过程中的安全风险。中国石化因地制宜发展新质生产力为炼化企业安全生产保驾护航,用科技和智慧力量构建更安全、高效、环保的生产体系,确保炼化企业高水平质量的发展。本版推出专题,展示部分炼化企业通过加强数智化建设和科学技术创新,逐步的提升生产效率、增强安全保障能力的探索与实践。

  金陵石化持续推进人工智能、大数据、5G+等技术与现场作业融合,建成“金陵石化安全作业综合管控平台”,融合双边作业管理、承包商管理、北斗人员定位等应用,将数智化与“人、机、料、法、环”等要素融合,从而增强现场作业安全生产的感知、监测、预警、处置和评估能力,实现安全管控从静态分析向动态感知、事后应急向事前预防、单点防控向全局联防的转变。

  该平台具有整合双边作业管理功能,对“7+N”类高风险作业、八大管控环节的全流程作业进行安全监管,通过“建立一张风险图、管住一条作业线、构建一张监控网、贯通一个应用集”,实现票证信息、JSA分析、气体分析及措施落实全方位电子流程化,缩短了开票耗时,增加了有效作业时间,确保更多精力投入直接作业环节安全管控。

  该平台还完善了承包商管理功能,对承包商“资质预审、人员培训、人员准入、现场作业、评价过程”实行全过程精准管控;完善公司自建承包商管理信息平台,实现承包商准入、审核、违章再教育等业务流程的优化,提升管理效率;针对承包商资质证书上传错误等问题,增设数据录入限制条件、数据录入示例等,进一步规范数据录入、上传质量,确保数据的准确性和完整性。

  此外,该平台还实现了集成作业票、承包商管理系统数据,可以获取作业信息、承包商及人员基础信息数据,并与门禁管理数据联动,实现作业人员识别,提升联动管理成效。该平台采用的智能化管控手段,可以在一定程度上完成各类信息可视化,对作业人员尤其是高风险作业人员进行实时安全监控及风险管控,对也许会出现的风险提前进行预判预防,对突发的险情及时救援,有效提升了安全生产水平。

  下一步,该公司将继续融合AI智能运算技术,将管控平台职能延伸至作业现场违章作业行为分析、巡检异常报警、人员定位系统、防爆机器人巡检、危化品装卸智能管控等精细管理“末梢”,全方位织密现场安全“防护网”。

  作为国家级智能制造试点示范工厂揭榜单位,天津石化通过5G工业场景规模化应用,建设5G全连接工厂,实现安全智能管控、生产智慧监控、设备智慧管理等,为安全生产提供了可靠支撑。

  在去年举办的第六届“绽放杯”5G应用征集大赛上,天津石化申报的“打造5G全连接工厂,赋能石化企业数字化转型”项目获全国总决赛二等奖。“我们是全国首家采用5G防爆拉远单元先进的技术建设5G防爆专网的企业。专网落地后,信号覆盖范围比之前扩大了一倍,解决了石化企业因装置多金属罐区管廊而产生的信号屏蔽难题。”集团公司高级专家兼天津石化信息档案管理中心经理高文清介绍。经过一年的技术攻关和研发,去年10月,该5G防爆专网在天津石化落地。

  为强化现场安全管理,天津石化在辖区内实施电子作业票制度。基于“5G+防爆手持终端”的电子作业票,比传统手签纸质作业票更便利快捷,5G和北斗的高精度定位,使有关人员离开作业区间一米外就没办法完成签票,推动了各级安全责任进一步落实。

  借助5G全连接工厂,天津石化应用智能巡检机器人代替人工巡检,在生产装置区投用多维感知巡检机器人,利用红外成像和声音进行监测,通过5G将现场数据实时上传,自动与DCS仪表数据比对,及时有效地发现生产异常;在南港乙烯项目220千伏变电站投用轨道式智能巡检机器人,对电力设备的典型缺陷类别进行智能识别分析,实现信息采集、智能报警和远程监控等功能,保障装置安全自动运行。

  天津石化还成立中国石化关键机组远程诊断及检维修策略服务中心,通过“5G+智能机电仪管理平台、机泵群状态监测平台”“5G+边缘计算(MEC)”的全覆盖应用,实现了关键机组、重点机泵的在线监测、故障预警、智能诊断和技术在线分析。截至目前,该中心累计为系统内10家炼化企业的338台关键机组发出机组运行智能预警1.9万余次,准确率高达95%;针对运作时的状态异常共发出有效预警488次,累计为兄弟单位机组运行提供指导建议及检维修策略80余条,避免了多次非计划停机。

  今年以来,茂名石化持续增强新型数字化能力,深入开展数据模型化建设,快速推进AI赋能泵群状态预警,助力安全生产。

  茂名石化运用“人工智能+行业机理”的双轮驱动模式,将AI与设备运行、工艺模式等行业机理深层次地融合,实现了泵群状态的智能监控与精准预警。这一创新举措使泵群状态监测由传统的依赖人工经验转变为基于模型的智能化预警,助力企业迈向工业智能化。

  为实现这一突破,茂名石化信息中心项目管控室团队深入现场,安装了温度、振动、压力等7类传感器,构建了基于多源数据的“新五感”智能感知网络。这一网络犹如给企业装上了智慧“大脑”,使设备状态数据能够被全面、实时地捕捉和传输。通过对7种重点泵群工况的深入摸排,以及对多种设备故障特征的细致提取,该团队还成功研发了轴承故障诊断模型、叶轮故障诊断模型等14种AI工业智能模型。这些模型运用先进的大数据分析和机器自学习技术,对现场故障数据来进行深入挖掘与分析,使故障预测精准率从80%提升至99.7%,逐步取代传统“闹钟式”报警,实现3055台机泵、两万余个测点全天候、多维度的运作时的状态感知,能迅速发现并消除潜在安全风险。

  3月11日,茂名石化机动部员工王永贵发现化工分部裂解碳三加氢反应器循环泵P550轴承振动达到C区,马上登录泵群状态监控应用查看智能预警,系统显示5倍频的振动幅值占主导,分析为流体激振。他立即组织指导车间根据频谱分析结果,通过调节入口压力及开大出口返回线,解决了流体激振问题,使轴承振动值下降到B区,确保了设备安稳运行。

  通过深度应用AI赋能泵群状态预警系统,茂名石化不仅实现了对设备故障的提前预警预测,有很大成效避免了非计划停机、停工事件,而且实现了设备管理方式的创新,为企业安全生产加了一道“安全门”。

  近年来,上海石化慢慢地增加信息化和工业化深层次地融合,围绕生产一体化优化、生产集成管控、全生命周期管理三条主线,大力推进智能工厂建设。其中,工艺过程信息集成平台是该公司智能工厂建设的重点开发项目,在提升安全生产管理上的水准、提高生产效率等方面发挥着积极作用。

  在建设这一平台之前,上海石化存在安全生产信息化建设覆盖范围不够、生产信息平台分散、数据查询费时费力、掌握生产运作情况不精准等问题。为此,上海石化借助VPN(虚拟专用网络)技术,建设工艺过程信息集成平台。该平台汇集上海石化各生产装置3000余张工艺流程图,以及生产方案、工艺卡片、预警数据等信息,实现实时更新。

  上海石化持续对工艺过程信息集成平台做升级改造,拓展应用场景、完善综合服务功能,着力提升数智化水平。目前,该平台具备报警推送、质量分析、APC监控、DCS报警、KPI管理、历史数据查找等重要功能。员工登录后,可快捷查询生产一线的工艺、设备、产品质量等数据信息,并对装置运行过程中报警频繁的设备做有明确的目的性的调整与优化,有效实现“云端”查找隐患、调整工艺和指挥生产。

  “这是我们生产一线工艺人员使用最频繁的信息平台,上面的工艺流程图与装置现场无缝对接。即使不在生产现场,我们的电脑、手机也能成为虚拟DCS操作台,及时有效地发现并消除安全隐患。”上海石化烯烃部2号烯烃联合装置主任杨晓一说。

  今年初,上海石化烯烃部工艺技术管理人员根据工艺过程信息集成平台的报警数据,发现碳三加氢反应器DC-402床层温度呈现下降趋势。他们迅速召集管理人员及班组长,通过对比分析该平台采集到的各项数据,确认反应器催化剂即将进入末期状态。烯烃部随即调整生产运行方案,并制定相应监控措施,确保碳三加氢反应器DC-402安全平稳地过渡到检修周期。

  问:新质生产力在提高炼化公司制作效率和安全保障能力方面发挥了怎样的作用?

  新质生产力主要通过技术创新、管理创新及制度创新等手段,提升炼化企业的生产能力和安全水平。

  青岛炼化通过科技赋能生产,以风险管控为核心、以过程安全管理为切入点、以信息化建设为支撑,集成物联网、大数据、云计算、人工智能及5G等前沿技术,构建了全方位、多层次、智能化的安全风险管控体系。

  在数字化应用方面,青岛炼化建立多参数组合预警模块和报警推送平台,提升了报警权限管理的级别,完善了报警沟通分析机制,实现了对关键参数的“小偏差、小异常、小波动”的预发现和预报警,同时,深化了电子巡检仪的应用,增设了定量参数智能比对,确保现场重点部位、关键设备和关键参数的有效监控与检查,实现对生产现场“小偏差、小波动、小异常”的早发现、早汇报、早处理;建设视频分析与危险事件智能识别系统、人员定位系统,可以通过AI图像识别技术自动识别明火、烟雾、劳保着装违规等隐患;利用北斗技术实现人员、车辆的精确定位跟踪,有效防范了人员聚集风险。

  在应急响应方面,我们利用DCS信息集成技术集中展示事故处置步骤、关键阀门位号、关键设备状态等信息,实现应急措施一目了然、处置操作从容准确、应急响应及时有效。我们还根据不同的事故现象,在DCS中嵌套了判断程序,辅助员工在第一时间判断事故类型,实现事故监测预警,为事故的快速准确处置提供了技术支撑。

  新质生产力的核心引擎是科学技术创新,创新的关键是人才。镇海炼化秉持“培训是最大的福利、使用是最好的培养、成长是最大的关爱”理念,以加速“新兵”培养为核心、加快人才成长为目标,实行“全员大练兵”。

  聚焦岗位能力制定培训路径。镇海炼化聚焦不同人群岗位能力要求,分别搭建新员工三阶段、技能人员三阶段、技术人员四阶段、管理人员四阶段进阶式培养路径;构建“一本指南+五本指引+N套岗位”学习手册的培训指引,根据不同群体制定进阶式培养路径;按照“管业务必须管培训”的原则,由业务部门负责专业培训工作;构建“教练员”网格培训体系,明确“总教练、主教练、师傅”三级网格责任,负责网格成员培训。

  开展实战实操抓基本功训练。镇海炼化建成工艺、设备、安全、电气、仪表、消气防等六大专业实操基地,统筹组织工艺操作、设备结构、隐患排查等实操培训;132套仿真系统到现场进班组,通过上岗考核、仿真竞赛等方式调度员工仿真操练积极性;利用停工检修契机,搭建跨装置、跨区域、跨部门共享锻炼平台,“老兵”带“新兵”深入现场学习开停工等操作,实现新员工装置检修经历全覆盖。

  以多元化培训资源促全员练兵。镇海炼化投用大练兵信息化平台,“一人一策”推进全员大练兵;打造“老兵讲堂”,有明确的目的性地安排各类“老兵”上讲堂传授经验;在线培训系统开发入库工艺知识、设备知识、操作行为等893门课程;通过统计日常培训、授课辅导、见习锻炼、轮岗培训等措施,激励全员主动参与培训。

  新质生产力并不是要摒弃传统的安全管理,相反要推动高水平质量的发展和高水平安全的良性互动,促进发展和安全动态平衡、相得益彰。

  当前,安全发展的内涵和外延更为丰富、时空领域更加宽广、内外因素更为复杂。炼化企业要深入贯彻落实习视察九江石化的重要指示精神,按照集团公司关于人机一体化智能系统的有关要求,快速推进人员定位、视频智能分析系统建设和应用,着力提升公司安全管理数字化、智能化水平。

  要不断推进新技术新装备应用,川维化工正在试点运用受限空间光纤照明系统,以达到完全解决受限空间作业照明防火防爆、防漏电触电问题的目的;全面推广使用塔吊智能监控系统、挖机配备360度环绕影视监控系统,彻底消除操作人员视野盲区;全面实施吸污车进行清淤作业,“机械化换人、自动化减人”,从源头上规避受限空间作业人员中毒窒息风险。

  要大力增强专业应急救援能力,川维化工正在推行复杂受限空间作业配置逃生呼吸器,着力解决普通空气呼吸器在受限空间作业不适用、不好用的问题;加强“无人机+指挥车”等应急救援智能化技术应用,以技术方法支持现场应急指挥决策;加强新型应急救援智能化装备配备和实战化应用,探索应用消防机器人、自摆炮等,实现无人阵地方式灭火,着力提升专业应急救援水平。

 
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