石油化工工艺集成设计研究

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:刘秀波
[导读] 摘要:目前,我国石化工艺设计中使用的设计软件有aspenlus、Pro/II、HYSYS、ChemCAD、HTRI等,以及各种工艺设备、管道、流体计算软件。
        内蒙古呼伦贝尔市
        摘要:目前,我国石化工艺设计中使用的设计软件有aspenlus、Pro/II、HYSYS、ChemCAD、HTRI等,以及各种工艺设备、管道、流体计算软件。软件不能自动同步和统一数据源。在设计工作中,工艺人员有大量重复的数据输入工作。而在数据修改和升级时,设计软件之间的数据不能自动更新,容易错过下游专业的发送条件和传输数据,造成数据传输错误,降低设计质量。本文对石油化工过程集成设计进行了简要分析。
        关键词:石油化工;工艺集成;设计研究
        1石油化工工艺设计特点
        石化工程具有工艺复杂、工艺流程长、连续生产、工程投资大、装置布置紧凑、设备和管道数量多、工艺介质通常易燃易爆、高温高压、有毒有害等特点。这些特点导致工艺设计处于非常关键的首要位置,直接影响整个项目的成败。工艺设计是石油化工工程建设的“龙头”,是项目实施的必要前提。石油化工工程项目的工艺设计可分为初步研究、工艺包设计、基础工程设计、详细工程设计等几个主要阶段,各阶段之间的联系十分密切。工艺设计的主要内容是计算和确定工艺操作条件。工艺流程通过物流数据表、工艺流程图(PFD)、工艺管道和仪表流程图(PID)进行说明。给出厂界区外条件,物料、能耗平衡,设备、仪表、管道数据表齐全,工艺手册、健康、安全、环保说明书齐全。工艺设计是整个工程的基础,工艺数据是下游专业的设计依据。它的设计质量直接决定着整个工程的质量。
        2石油化工工艺管道安装风险探讨
        2.1工艺管道安装中的焊接问题。在工艺管道安装过程中,焊接是安装工程中广泛应用的一项技术。一方面焊接人员没有掌握焊接角度和强度,可能导致管道直接断裂,造成原油泄漏;另一方面,由于焊接时不能准确掌握厚度,材料质量不能满足焊接要求,在原油输送过程中,由于压力的影响,焊接部位的强度低于管道的强度,造成泄漏。此外,焊接人员素质存在差异,焊接质量未经全面检验,或未按设计图纸进行焊接作业,导致焊接问题。
        2.2工艺管道安装图纸、资料审查不严。管道安装应按图纸要求进行。在管道的任何一个环节都要全面审查图纸内容,及时发现图纸中存在的问题,确保安装所用的材料和结构满足化工生产的要求。但在实际安装过程中,施工人员没有严格控制图纸,存在随意用料的问题。由于缺乏施工图纸,管道安装质量将降低。在管道安装过程中,需要使用性能和强度满足化工生产需要的材料,但施工企业使用的材料大多不能满足化工生产的需要,因此管道安装存在较高的安全风险。
        2.3工艺管道出现阀门安装和腐蚀。在工艺管道安装过程中,阀门的安装和管道的腐蚀需要引起施工企业的足够重视。在阀门安装过程中,由于施工人员专业能力和素质的差异,一些施工人员缺乏足够的安装经验,不仅不能按工艺进行安装,而且存在安装错误,如高压阀和低压阀安装位置错误,使阀门安装位置错误,导致管道压力变化,漏油严重。另外,当管道发生腐蚀时,主要是原油中腐蚀性物质较多,管道内无法配置防腐材料,或防腐材料起不到防腐作用,使管道出现腐蚀速度。


        3我国石油化工过程集成设计的发展现状
        3.1石化工程公司一体化建设
        目前,数字化化工厂热度较高,国内各大工程公司已开始布局一体化设计。过程集成设计作为集成设计的基础,在工业界进行了大量的实践和研究。其中,以中石化炼化(集团)有限责任公司、中国石油集团公司直属寰球工程有限责任公司为典型代表,2013年与软件公司合作启动过程集成设计系统建设,取得了不少成果。在此基础上,2018年完成石化工程数字化交付标准,为行业数字化、集成化建设提供强有力的技术支撑。
        3.2石化项目业主的综合要求
        按照“中国制造2025”精神,中石油、中石化、中化集团等大型国有企业和以万华集团为代表的大型先进民营企业积极开展智能工厂的探索和建设。中国石油天然气集团公司在“仿真优化、实时优化、先进控制、报警管理、三维数字化”的信息化建设指导思想中,明确把三维数字化作为信息化建设的规划,坚定不移地推进信息化建设,围绕提高企业经济效益的目标,建设智能化工厂。三维数字化化工厂是智能化工厂的基础,工艺集成设计是数字化化工厂的数据库。
        3.3集成设计典型服务商
        目前国内主流的过程集成技术服务商有鹰图的sppid与SPF集成设计、aveva的ie&d集成设计、西门子cosfeed与PID集成设计。这三家服务商在国内外拥有广泛的用户群体和接受度,也有许多成功案例。在许多数字化工程和数字化化工厂建设项目中,都是推荐和指定的。这些供应商的过程集成技术推动了以数据为核心规则的集成设计,其中包含丰富的工程数据库和知识库。依靠设计规则和质量检验功能,供应商可以确保满足工程要求,也可以与三维设计软件集成。以上三款商用集成软件代表了石油化工过程集成设计的最高技术水平,基本功能没有区别,但在细节、适用性和应用能力上存在一定差异。
        结束语
        综上所述,面对时代的快速发展,石化工程企业在不断提高的同时,也面临着日益激烈的竞争和技术创新的挑战。集成化设计和数字化交付已成为工程设计行业的重要发展方向。只有采用先进的技术,创新技术手段,提高设计质量,降低设计成本,才能应对更加严峻的市场环境。为了应对这一挑战,有必要建立一个过程集成设计系统,全面集成过程数据,简化工作流,准确分配资源,为工程公司的发展奠定可靠的基础和基础。
        参考文献:
        [1]蒋曼芳.基于石化企业数字化工厂技术研究,[J].信息系统工程,2019.8.20.
        [2]黄靖丽.三维数字化技术在数字化工厂的应用.中国管理信息化,2020(1).
        [3]吉利.面对“数字化工厂”工程公司的业务拓展方向[J].信息技术与信息化,2020(8).
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