石油化工应用技术范文
时间:2023-07-18 17:35:13
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篇1
关键词:石油化工;自动化控制;应用前景
前言
当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。
1 石油自动化控制历程
技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。
中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。
2 自动化控制设备和系统
石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。
3 微电子技术和信息技术的应用
自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。
4 专业技术人才作用愈加重要
我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。
5 结束语
我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。
参考文献
[1]陆德民.石油化工自动控制设计手册[M].化学工业出版社,2001.
[2]解怀仁.石油化工仪表控制系统选用手册[M].化学工业出版社,2010.
[3]褚健,荣冈.流程工业综合自动化技术[M].机械工业出版社,2004 .
[4]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].清华大学出版社,1999.
篇2
关键词:石油加工 催化裂化 应用 展望
在石油加工中,通过催化裂化技术的应用,可以大大提高石油利用率,但是就当前我国在该项技术的使用上,与发达国家相比仍然存在较大的差距,因此积极的对石油加工中催化裂化技术做研究,以不断深化和完善该技术,对于促进我国石油化工产业健康发展,提高石油加工企业对外综合竞争力来说有着极为重要的意义。
一、催化裂化所生产的一些产品
石油加工中催化裂化技术的使用主要是为了进行高辛烷值汽油及一些有机合成原料的生产,通常情况下,催化裂化所生产的主要产品有气体、催化汽油、中间馏分及一些渣油等。(1)气体主要包括C3、C4馏分,其是进行有机合成的主要原料;(2)催化汽油所含辛烷值较高,通常在80以上,如果再进行二次处理就可作为航空用汽油基础油;(3)中间馏分则主要用作柴油的一些搀和成分;(4)渣油则通常被用作燃料油[1]。
二、对石油催化裂化有影响的一些主要因素
1.所用原料
对于石油加工中催化裂化所用原料,如果其族组成较为相似时,那么其沸点的范围和裂化难易程度成正比;而当沸点范围较为相似时,那么则是其中含芳香烃的多少来判断其裂化难易,因此我们可使用特性因数来对原料的族组成做判断,其性因数较小的原料通常难以裂化,而在工业生产中通常通过回炼来提高油品产量,但是回炼时,因为其中芳香烃必然增多,因此较难完成裂化。
2.温度及压力
在石油加工中通过提高反应的温度或压力,必然会提高反应物的浓度,这样热裂化的速度必然加快,并且通过反应温度的控制还能够实现对产品质量及产品分布的控制,具体来讲,如果温度提高时,如果转化率保持不变,那么必然会出现焦炭的产量下降、气体的产量增加、汽油的产率降低。而就当前使用的一些催化裂化装置来说,通常温度控制在470℃左右,而且因为温度是进行转化率调整的一个关键变量,因此在具体生产方案确定时,主要依靠反应温度的调节来实现,而压力调节虽然也可使用,但是在安全及再生系统烧焦能力等因素的制约下,通常不会使用太高压力[2]。
三、石油加工中催化裂化主要技术应用分析
石油加工中的裂化反应其是一个吸热反应,通常情况,每一公斤的反应要吸热400KJ;而再生反应则正好相反其是强放热的反应,每公斤的焦炭能够释放热量33500KJ,因此整个生产过程必须要对供热和取热、反应和再生这两个问题进行解决,而就当前来说,对于这两个问题主要有以下三种解决方式。
1.移动床
该技术是分别在反应器与再生器内完成的,首先原料和催化剂一起送至反应器内,两者接触,不断反应并不断向下移动,当两者到达反应器下部之后,此时催化剂表面必然覆盖有一部分焦炭,此时通过反应器导入油气到达催化剂底部,然后利用气升管将其提升至再生器顶端,接着进行再生过程,当再生完成之后,其中的催化剂利用另一根气升管再次到达反应器。而整个过程为了方便催化剂的移动及减少磨损,通常要将催化剂制作成直径是4cm左右的小球。
2.流化床
该技术和移动床较为相似,其也是反应器和再生器这两个设备分别完成催化裂化的反应和再生的,不同的是,该技术不再通过催化剂来完成热量的传递,而是在反应器与再生器当中的催化剂和空气(油气)结合形成一种流化形态,整个过程为了形成流化,催化剂往往要制作成直径是50mm左右的微球,因为整个过程,两个容器内的温度分布较为均匀,加之所用的催化剂量很大,可携带大量的热,使得两个容器内温度变化幅度大大降低,因此与移动床相比,其不再需要架设取热管,设备结构相比移动床更加简化了。
3.固定床
该技术和移动床和流化床相比,因为技术构成较为复杂,因此使用相对较少,但是该技术仍然在一些试验研究领域有着一定的使用。
四、石油加工中催化裂化技术应用展望
就现阶段来看,石油加工中催化裂化技术应用发展应该主要围绕以下几个方面来进行:(1)重质原料的加工。过去的催化裂化技术所用原料大多为减压馏分油,因为原油价格的不断上涨及轻质油需求的增加,通过该技术进行重质油的加工已经成为了一个必然趋势,并且怎样将重质原料加工中焦炭产率高、污染严重等问题解决均是未来该技术的一个重要发展趋势。(2)减少能耗。因为整个催化裂化装置能耗较多,并且生产过程中大量的能量被浪费,因此通过烟气燃烧热利用等技术研究,增强能源利用,减小能耗也是该技术未来的一个主要发展方向。(3)解决污染。整个装置中存在这个二氧化碳、粉尘、二氧化硫及氮氧化物的污染,随着环境友好型社会的发展,解决这些污染问题是该技术发展所面临的一个重要问题。(4)计算机技术导入。在整个生产过程,为了完成精确化、智能化控制,均要求有较为专业的数学模型,并且整个生产过程较具复杂性,因此计算机精确控制技术的导入也势在必行。
五、结语
总之,石油加工中催化裂化技术应用其受很多因素制约,当前已经有了移动床、流化床及固定床等催化裂化技术的应用,但是因为石油加工中催化裂化本身的复杂性及为了进一步提高石油催化裂化的效率,仍然需要广大科研工作者不断研究、创新,以最终促进石油加工产业不断发展。
参考文献:
篇3
石油化工;工艺管线;试压管道
目前,我国的石油化工产品需求不断增大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产的产成品,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆等大量危险物质。可以说在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线试压工作具有十分重要的意义,不容一点疏忽。在辽河油田的石油化工企业,安全管理一直是重中之重。从加强HSE体系管理,提升标本兼治的理念水平来看,管线的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,以保证生产装置的安全来保证生产安全。1.石油化工生产中管道工艺和技术
管线的设计。石化生产用泵吸入管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。泵在布置人口管线时,要重点考虑到几个方面的因素:
泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。
气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。
管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。冷换设备的管线
设计逆流换热。冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。
塔和容器的管线设计。依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。
2.装置管线的试压工艺技术
技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。
管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。
前期物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。
安全技术规范。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。
压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5 1/ 2 1/ 2>6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。
石油化工的设计方法和手段的不断进步,是提高石化生产质量保证的基础。当前,石油化工生产装置的设计要广泛推进计算机辅助设计CAD等的有效应用,从而不断提高石油化工的安全生产水平,使企业更能科学平稳地实现安全生产。
[1]田卉.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].化学工程与装备,2008
[2]刘斌章.石油化工装置管道工艺的设计研究作[J].现代企业文化,2009
篇4
石油化工装置具有高温高压、易燃易爆等特点,因此电伴热施工安装要点需特别注意,结合自身对多套石油化工装置电伴热施工经验,详述如下施工注意事项:
1.电伴热带的安装应在管道系统、水压试验检查合格后进行,应安装在仪表管道的侧面或侧下方,并且电伴热带敷设最小弯曲半径应大于电伴热带厚度的5倍。
2.电伴热系统必须对介质管道、电伴热带编织层及电气附件按照现行《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169的规定做可靠接地,接地电阻应小于4欧姆。
3.管道法兰或法兰闸阀等连接处易产生泄露,缠绕电伴热带时,应避开其正下方,同时电伴热带要安装拆卸自如,不影响被保温伴热设备的维护。
4.试送电检查合格后,再停电进行保温层施工。保温材料需注意一下几点:所采用保温层的材料,厚度和规格应与电伴热供应商和设计图要求符合。施工时保温材料必须干燥,保温层外应加防水外罩,保温层施工时应避免损伤电热带。保温层施工后应立即对电热带进行绝缘测试,并在保温层外加警示标签注明“内有电热带”及重要配件位置。
5.所选用的电伴热带的耐受温度不应低于该管道的设计温度,以免损坏电伴热带。工作温度200℃以下一般采用自控温伴热带,工作温度在200℃以上的需选用高温型电伴热带。
二、优势比较
相比传统热水伴热或蒸汽伴热,传统伴热方式的热效率较低,一般热效率为40%-60%左右;而且铺设常规的热水伴热或蒸汽伴热的管路要耗费大量钢材,在冬季气温低的时候容易发生“跑、冒、滴、漏”等现场,污染环境,浪费热源。相比之下选用电伴热带的伴热方式具有施工简便、维护工作量低等突出优点,主要体现在以下几个方面:1)电伴热施工及维护简单、发热均匀、控温准确,能进行远控,遥控,可以实现自动化管理;2)自控温电伴热带节约电能,稳态时,功率较小,相对于蒸汽伴热,电伴热节省钢材、节约水资源,无泄漏,有利于环境保护;3)能解决蒸汽和热水伴热难以解决的问题,如长输管道的伴热,窄小空间的伴热;无规则外形的设备(如三阀组)伴热;无蒸汽热源或边远地区管道和设备的伴热;塑料与非金属管道的伴热等等;4)电伴热设计工作量小,施工方便简单,维护工作量小。
三、总结
篇5
关键词:数据采集;自动控制;实时数据
中图分类号:TP311.13
目前,国内石化装置都装备了控制系统(DCS、PLC等),MES系统和ERP系统也逐渐建立起来,然而各套装置的运行监控方式仍停留在生产单元自动化阶段,缺乏整厂生产实时数据的统一管理。而且如果单纯地依靠DCS和MES/ERP两大系统,控制系统提供的信息资源并不能直接作为管理信息系统的决策支持,造成管理与控制环节不能最大程度地结合起来,使整个企业效益的进一步提高受到限制。DCS和MES/ERP的有效整合是石化企业信息化实现“产销一体化”和“管控一体化”目标的一个关键因素
实时数据库平台是生产管理信息和控制信息集成的关键平台,Infoplus.21是AspenTech公司用于实时制造过程的实时数据库,可以采集和存储大量的过程数据,支持各种类型的用户、事务处理及生产方面的应用,系统提供CIM-IO接口与现场交换实时数据,提供定期采样和“越死区”请求采样两种形式,其历史数据库提供SQL Plus查询引擎和从历史数据库向关系数据库转换的接口。
实施基于AspenTech InfoPlus.21实时数据库的数据采集系统,数据采集的范围可包括炼油、化工、烯烃、热电、动力等生产装置、罐区,以及各作业部间物料互供计量点。数据采集的信息包括工艺参数、计量数据和质量数据以及机泵状态等。可以完全满足MIS系统和ERP系统建设要求以及提高生产管理水平的需要,该数据采集系统建成以后,向上可以为MES、ERP等系统提供实时数据支撑,向下又能连接生产装置的DCS控制系统,使企业的生产管理和与生产相关的信息有机地集成在一起,从而全面提高企业的生产经营管理水平,进一步加强企业的核心竞争力。
1 系统总体框架
1.1 系统的功能结构
数据采集系统通过网络联接生产装置监控系统、数据采集工作站、实时数据库、关系数据库,实现数据安全快速地传输;数据采集工作站根据系统配置从生产装置监控系统获取生产实时数据,并具有数据缓存功能;关系数据库用于存贮基础数据和管理信息;监视信息系统是生产实时监视和管理中心,将从各生产装置监控系统采集上来的数据以一定的方式展示出来,形成实时过程数据和监视信息。
1.2 系统的网络结构
2 生产实时数据采集系统
实时数据采集系统是以生产装置控制系统为基础,采集各装置控制系统的实时数据,并上传到厂级数据存贮与管理系统中,以获取炼油、芳烃、烯烃、热电、互供等装置的生产过程实时信息,并根据MES应用系统和其他企业管理应用系统对生产数据的具体需求,开发相应的数据接口,为各应用系统提供及时准确的基础数据。
2.1 数据接口
由于控制系统数据通信接口类型多种多样,数据采集工作站上运行的数据采集接口模块向上采用统一的数据通信协议,屏蔽了不同的监控系统接口类型,便于系统维护与管理。
2.1.1 标准接口模块
生产监控系统一般提供组态软件的数据通信接口。运行在Windows平台上的监控系统的网关机/上位机通常提供DDE、OPC两种常用的软件接口。对于这些标准接口,直接采用AspenTech公司提供的CIM-IO for DDE和CIM-IO for OPC组件实现数据采集。
2.1.2 专用接口模块
当监控系统的数据通信协议不是上述标准(OPC/DDE)时,数据采集工作站需要专门开发针对该协议的采集模块,并遵循标准的CIMIO数据通信协议。
2.2 与其他系统的关联
实时数据库系统处于DCS与MES、ERP系统之间,通过建立一个全厂统一的实时数据平台,将现有的装置、罐区等装置生产数据实时地采集到实时数据库系统中,MES、ERP等其他应用系统通过实时数据库提供的统一的数据访问接口(API、OPC、ODBC)查询、提取实时数据,降低了这些系统直接访问DCS和PLC的难度、成本和风险。统一的实时数据访问接口还为企业未来开发其他系统提供了方便,增加新的DCS或PLC系统不用更改上层系统的代码,降低了新系统开发的成本。
3 系统功能简介
生产实时数据的基本应用是厂级信息监视系统,它是全厂生产实时监视和管理中心,将从炼油、芳烃、烯烃、热电等装置的监控系统采集上来的数据以一定的方式展示出来,形成实时过程数据和监视信息。其典型的应用主要包括:
3.1 工艺流程的实时信息浏览
厂级信息监视系统采用Web方式生成并实时工艺流程的生产信息,形象的反映出生产现状。各级管理部门通过客户端的Web浏览器能够方便地了解和分析各生产装置的生产以及设备运行情况。
通过流程图画面形象的反映出工艺原理、流程以及当前的生产状况,使生产管理人员能够方便地了解和分析当前的生产情况。
画面的表现方式有数据点、棒图、曲线图等等,极大的方便了运行管理人员查看这些数据。工艺流程监视是生产实时监视的主要形式,生产管理人员通过工艺流程图动态数据的变化,监视生产物料情况和生产设施实时运行状况。
3.2 历史趋势记录
历史趋势图可以同时观察多项指标曲线的对比显示,并可自定义曲线组,可以将相关的曲线进行同屏显示。曲线上下限可以自适应并支持用户自定义,曲线可以隐藏,可显示指示条的当前值,可以计算平均、最大、最小值。曲线组可以打印;可统计每项指标在给定时间段内的最大值、最小值及其各自的取值时间。
3.3 实时报警功能
系统提供了报警与事件功能。当某个生产参数达到报警条件时,就会立即记录报警信息,用户可以方便地查询报警起止时间及报警时的历史趋势,使管理部门方便地分析报警原因。
3.4 管理统计报表自动生成
能够利用实时数据自动生成调度日报、产品质量报表等生产数据报表,反映的数据真实准确,减少人为误差,提高生产管理水平。
经过系统管理员授权的用户,无需经过特殊培训,只要掌握EXCEL表格的基本操作,就可根据自定义报表文档的提示,填写相应的模板,并将其上传至服务器,通过查询得到所需要的各式报表。
3.5 装置物料信息
装置物料信息将展示主要物料在生产装置之间的流动状态信息(包括显示全厂计量系统数据和主要物流量及累计量)、原料和成品的储备信息,帮助用户全面掌握装置物料实时流动状态和生产储备状态。方便公司领导、生产调度、供销等用户从全局掌握生产实时信息,便于执行公司产供销计划和全公司资源优化配置与调度。
3.6 装置平稳率
平稳功能模块根据工艺人员提供的装置运行参数,将采集到的装置关键数据与工艺设计指标进行比较,从而计算统计公司、各生产厂、各装置的装置运行平稳情况。
3.7 仪表自控率
仪表自控率模块根据设备部提供的仪表控制回路相关信息,将仪表控制回路的状态采集并统一存储在中心机房的实时数据库中,进行相关的统计和计算,以作为装置自控率达标的考核依据。
4 结束语
生产实时数据采集系统的建立可以实现对石油化工企业主要生产装置实时数据的采集和存储,对装置生产情况的实时管理和生产主要指标的监控以及对生产历史数据的分析,不仅将缩短生产调度管理的决策时间,减少生产管理环节,提高企业的管理水平和经济效益,而且对外提供了标准的ODBC数据通信接口,以便在需要时可以快速方便地与多种其他系统进行集成,为后续应用系统的监控、统计、分析等工作打下坚实的数据基础。
参考文献:
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[2]朱品芳.基于InfoPlus.21的实时数据库应用研究[J].中国科技信息,2011,15.
篇6
Application of Orthogonal Experiment in the Optimization of Cigarette Technical Parameters
何王东 HE Wang-dong
(贵州中烟工业有限责任公司铜仁卷烟厂,铜仁 554300)
(Tongren Cigarette Factory of China Tobacco Guizhou Industrial Co.,Ltd.,Tongren 554300,China)
摘要: 检查烟梗的生产质量,列出浸梗、螺旋蒸梗工序影响梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率的各因子,影响较小的因子保持原状,选定两个或三个影响显著的因子作为正交试验优化因子,选定合适的因子水平和正交表,制定试验方案,随机进行试验,分析试验结果数据,选定浸梗、螺旋蒸梗工序最佳工艺技术参数。
Abstract: This paper checks the production quality of tobacco stem and lists each factor of stem dipping and spiral stalk vaporizing process influencing the export stems cut rate of cut stem expanding process. It maintains the status of low impact factors, selects two or three significant influencing factors as the optimization factor of orthogonal test, selects the suitable factor levels and orthogonal table, makes the test scheme, conducts random testing, analyzes the test result data, to select the optimal parameters of stem dipping and spiral steam stem process.
关键词 : 正交试验;优化;卷烟工艺;技术参数;应用
Key words: orthogonal experiment;optimization;cigarette technology;technical parameters;application
中图分类号:TS452.2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)20-0075-02
0引言
随着近代科学技术的快速发展,卷烟工艺技术日新月异,特别是“十二五”期间,卷烟工业企业加快技术改造步伐,新技术、新工艺、新材料得到广泛应用,设备控制从自动化向智能化转变,质量控制从检测结果到过程控制的转变。过程控制主要是控制加工过程的工艺参数,工艺参数需进行优化,才能对其准确设定,达到精准化控制、精细化加工之目的。因此,优化工艺技术参数对提升产品加工质量具有重要意义。工艺技术参数怎样优化,采取什么方式优化,正交试验正好能为我们解决这个问题。以烟梗预处理的浸梗、螺旋蒸梗工序为例,采用正交试验优化浸梗水槽水温和螺旋蒸梗工序出口烟梗含水率和温度。
经检查烟梗的生产质量,发现浸梗工序出口烟梗表面水分过大,水分未及时渗入烟梗内部组织,本次试验采用浸梗水槽水温作其因子水平,以梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率作考察指标。螺旋蒸梗工序出口烟梗含水率和温度对梗丝膨化后的整丝率影响较大,为减小试验误差,其它参数及生产条件保持原状。
1试验设计
试验目的:优化浸梗水槽水温和螺旋蒸梗工序出口烟梗含水率和温度。
试验指标:用梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率作考察指标,该指标越大表明试验条件越好。其出口含水率控制在(12.8±0.5)%。
确定因子水平:检查烟梗的生产质量、并分析,烟梗预处理对梗丝膨化后整丝率影响较大的因子有三个,它们是A:浸梗水槽水温;B:蒸梗温度;C:蒸梗含水率。
2选择合适的正交表
正交表的选择是试验设计的首要问题。正交表的大小是由正交表中各因子对应列数和试验号对应行数的多少决定的,正交表选得太小,试验因素可能安排不下;正交表选得过大,试验次数增多,不经济。正交表的选择原则是在能够安排下试验因素和交互作用的前提下,尽可能选用较小的正交表,以减少试验次数。表头设计指将试验因素和交互作用合理地安排到所选正交表的各列中去的过程。本次试验不考虑交互作用。
经在烟梗生产线调研,确定的因子水平如表1所示。
本试验考察的因子都是三水平,因此选用三水平正交表,即只考察三个因子,所以选用L9(34)正交表。
3试验计划(见表2)
说明:表2中试验结果为检测梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率数据。
4进行试验并记录试验结果
本次试验是在其他参数、操作人员、生产条件不变的条件下进行,以避免造成系统误差。根据表2的试验计划随机抽取试验号进行试验,如抽到试验5号,即按条件:浸梗水槽水温45℃,蒸梗温度94℃,蒸梗含水率(38±1)%进行试验,测得梗丝膨胀工序出口梗丝整丝率84.79%,碎丝率3.56%,并将试验结果记录在表2中对应栏内。如此重复做其他8个试验。试验结果见表3。试验结果均指梗丝膨化后的整丝,括号内数字为碎丝率,因二者是一对同时出现的相关数,所以,在以下分析中,只考虑整丝率即可。
5数据直观分析
5.1 列出数据直观分析计算表(见表4)
由表4可知:第一列的T1、T3、T3之间的差异只反映了A的三个水平之间的差异,因为这三组试验条件除了因子A的水平有差异外,因子B与C的条件是一致的,所以可通过比较这三个均值的大小看出因子A的水平好坏。因T13=85.76%>T2=85.10%>T1=83.45%,所以因子A的3水平最好。同理,因子B的2水平较好,因子C的2水平较好。
5.2 各因子对整丝率影响程度大小分析
在直角坐标系中,横坐标表示各因子水平,纵坐标表示各因子水平试验结果的平均值(单位:%)的直观—趋势图如图1。
从图1可知:因子对试验结果的影响大小排序:A>C>B,浸梗水槽水温越高整丝率越好,以50℃为最好,但应结合烟梗特性作进一步探索水温影响效应趋势。蒸梗温度以94℃整丝最高。蒸梗含水率以(35±1)%整丝率最高。所以最合适水平是A3B2C2。从各个因子试验结果的极差来看,极差大,说明改变这一因子的水平会对整丝率造成较大变化,即该因子对整丝率影响大,反之,影响小。从表4中可知:RA=2.31>RC=1.08>RB=0.28,因子A的影响最大,其次是因子C,因子B的影响最小(即因子B不显著)。
6最佳条件选择
从表4可知,9号试验整丝率为86.26%优于其他试验号,其条件是A3B3C2,与前面分析出的理论条件A3B2C2比较,只存在因子B的3水平和2水平选择差异。因子B对试验结果影响不显著,所以本次试验最佳条件是A3B2C2,即浸梗水槽水温50℃,蒸梗温度94℃(因子B不显著,可选90℃,也可选98℃),蒸梗含水率(35±1)%。
7效果检查
根据试验选定的最佳条件A3B2C2设定参数,即浸梗水槽水温50℃,蒸梗温度94℃,蒸梗含水率(35±1)%。梗丝膨胀工序出口含水率控制在(12.8±0.5)%。其它条件与正交试验相同,进行投料生产,检查、验证效果,取样三次,检测数据如表5。
因B因子不显著,9号A3B3C2试验结果(整丝率86.26%,碎丝率2.71%)可看作是最佳条件A3B2C2的试验结果。从表5可看出,检测结果与本次正交试验选定的最佳条件A3B2C2的试验结果基本一致。
8结论
正确运用正交试验这一数学工具,可对卷烟工艺技术参数进行优化,产品加工质量可获得有效提升。
参考文献:
[1]王成章,郁青.银杏叶黄酮甙浸提工艺的研究[J].天然产物研究与开发,1997,10(2):66-70.
篇7
关键词:射线检测技术;石油化工装置;应用
前言
射线检测技术作为一种典型的无损检测技术,其在社会经济中的应用领域相当广泛,其中就包括有航天、造船、建筑和石油化工领域,石油化工领域作为关系到我国能源安全的重要领域,对射线检测技术在石油化工装置中的应用进行研究具有鲜明的现实意义。
1.射线检测技术的现状
射线检测技术是利用射线(X射线、γ射线、中子射线等)穿过材料或者工件时的强度衰减来对其内部结构进行检测的技术,各种射线因为在材料内部穿过后会受到材料的遮蔽和散射作用影响,其内部的不同结构会以穿过材料或工件后射线不同强度的形式显现出来,从而实现对材料和工件内部结构的无伤检测。
1.1常规射线照相检测技术
在射线检测技术中最早出现而且应用范围最广的就是常规射线照相检测技术,这种检测技术是以检测材料和工件内部结构为内容,以胶片呈现为形式的一种类似“照相”机制的内部结构检测技术。我国于上世纪八十年代引进了当时国际先进的常规射线检测技术,广泛应用于我国社会经济的各个领域。我国的无伤检测工作者在射线探测技术引入之后,在原有的射线照相技术基础上,结合我国材料和工件探测的实际,对探测标准进行了完善形成了我国特有的射线照相探测技术,当前常规射线照相检测技术的发展方向,主要集中在提高射线照相检测的自动化上,缺陷自动识别是当前主要的研究课题[1]。
1.2射线实时成像检测技术
与传统的照相技术和摄像技术发展历程一样,射线实时成像检测技术几乎与射线照相技术同一时期产生并发展,在射线实时成像检测技术的早期应用中,主要的检测信息呈现方式是荧光屏。时至今日射线实时成像检测技术已经有了很大的发展,其呈现方式也有了较大的创新,出现了图像增强器、成像板和线阵列射线实时成像检测系统,其中后者是最近几年借助现代电子信息技术开发出的数字实时成像检测系统。这一系统在运行活动中在非硅晶的闪烁检测器和荧光光电倍增器的基础上形成信号拾取能力,这种全新的实时成像检测系统的特点是,具备较高的分辨能力和较大的探测范围,可以检测厚度差和密度差较大的物体[2]。
1.3射线层析检测技术
射线层析技术是对被检测物体内部结构的一种分层检测技术,这种检测技术依据投影数据重建物体的图像,这种射线的层析检测技术不仅应用在工业领域而且在医学领域也等到了广泛的应用。1971年英国EMI公司研制出世界上第一台医疗射线CT装置,其对射线探测技术的独特应用形式,引起了射线探测技术研究领域的兴趣,七十年代末美国研究出了专门应用于工业领域的CT系统。
与射线照相探测技术和射线实时呈现探测技术不同,工业射线层析检测技术一直在固体火箭发动机等精密工件的架构检测活动中应用。
2.射线检测技术在石油化工装置中的应用
射线检测技术在石油化工装置中的应用,γ射线扫描技术主要应用于对塔设备所发生故障的相关诊断与检测。在操作过程中,需要将γ射线源以及配套的探测装置放在塔设备的两端,并保证装置之间可以实现同步移动,以完成介质密度分布谱图。在石油化工设备中,由于塔设备的种类与位置不同,其介质密度也会发生一定的变化,相应的,对γ射线的吸收程度也会有所差异,因此,扫描图谱便是判断塔内具体情况的主要依据,能够比较轻易的检查出塔设备中发生的异常现象。当然,只针对于比较显著的现象,而比较细微的异常现象利用该技术则并不能够轻易解释,需要操作人员具备较强的相关知识与经验,而参照标准在这时所起的作用非常明显[3]。
除了对塔设备的相关故障进行检修之外,γ射线还可以在塔设备不停止工作的前提下对其进行无干扰的系统监测。对石油化工生产过程中的关键设备进行定期的γ射线扫描可以使其安全性与稳定性等到有效保证,还可以构建起设备运行数据库,有利于问题的及时发现与解决,在最大限度内减少非正常停工的时间,降低工作耗损[4]。另外,运用γ射线可以对石油化工装置的塔盘冲落故障、液泛故障、泄漏和雾沫夹带故障等故障进行监测。
3.结论
射线检测技术作为以一种优秀的无伤探测技术,其在石油化工设备中的应用具备检测无伤化、检测结果标准化的优势,是其它检测技术和检车方法所不具备的,本文从射线检测技术的现状、射线检测技术在石油化工装置中的应用两个角度对射线检测技术在石油化工装置中的应用进行了分析,以期为射线检测技术在石油化工装置中的应用水平提高提供支持和借鉴。
参考文献:
[1]雷霆.基于石油化工装置中射线检测技术的作用分析[J].科技致富向导,2014,30:144.
[2]韩平,潘立刚,马智宏,陆安祥,王纪华.X射线无损检测技术在农产品品质评价中的应用[J].农机化研究,2009,10:6-10.
篇8
【关键词】高层建筑;结构施工;混凝土
1、高层建筑混凝土防裂技术
混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病,如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程,包括设计、材料、施工中每一个技术环节。高层建筑结构复杂,混凝土体量大,为减少混凝土收缩及其它荷载所产生的变形对结构的影响,设计对地下室设置后浇带,在较长墙体中部设置抗裂钢筋,在板角部位增设放射筋以抵抗变形应力。解决防治裂缝的一些关键技术,提高混凝土抗裂性能,从而达到防治混凝土裂缝的目的。包括:设计的构造措施、混凝土原材料(水泥、掺合料、细骨料、粗骨料)的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。
2、高层建筑钢筋结构施工工艺
采用合适而且精准的测量仪器,确保测量数据的准确之后,根据场地的宽窄选择钢柱的定位轴线,设置好控制桩的尺寸与位置根据拱架的情况对激光控制仪或者经纬仪控制桩进行设计。钢柱长度要符合运输的要求,往往是2到3层一节。
在高层以及超高层建筑中,钢柱是用来决定其总高度的竖向构件。100m高的钢柱往往有8到12节构件。翻样以及下料制作钢柱时,要将竖向荷载所致的压缩变形以及焊缝处的收缩变形考虑进来,因此,其下料长度和设计的长度有一定的出入。高层和超高层建筑的框架梁往往是h型的,钢柱和框架梁应当以刚性连接在一起制作时,在框架梁处设置悬臂梁,框架梁与钢柱连接以剖口熔透焊缝进行,用贴角焊缝处理腹板。
3、高层建筑新型模板应用技术
新型模板成型后的混凝土表面不作任何装饰,以混凝土自然表面为饰面或表面直接作涂料等饰面的混凝土。全钢大模板技术是指模板设计和应用能确保混凝土表面质量、外观效果达到清水混凝土质量要求。核芯筒剪力墙及框架柱施工采用定型钢模板,委托专业钢模板厂家设计加工,其特点是施工方便,易于安装、拆除。模板整体刚度大、强度高,成型后的混凝土表面光滑致密,可达到清水混凝土效果。
楼面模板采用胶合板表面光洁平整,本身有很好的防水性能使成型后的混凝土表面光滑致密。加之材质轻,面积大,易于拼装可以提高施工效率及模板周转次数,加快施工进度。采用这种模板体系,不仅能保证工程的施工质量,而且能够加快工程进度,节约工程成本。
序号 分部分项工程 选择模板品种 备 注
1 地下室外墙 采用15mm防水竹胶合板 采用防水对拉螺栓
2 核芯筒剪力墙 采用定型钢模板
3 地下室车道墙 采用15mm防水竹胶合板 采用防水对拉螺栓
4 框架柱 采用定型钢模板
5 梁模、楼板底模 采用15mm防水竹胶合板
4、高层建筑小型空心砌块的应用技术
普通混凝土小型空心砌块具有保护耕地、节约能源、充分利用地方资源和工业废渣、劳动生产率高、建筑综合功能和效益好等优点,现已发展为双排或多排的保温承重砌块。目前国内生产普通混凝土小型空心砌块从技术到生产工艺都是比较成熟的,存在的主要问题是砌筑质量较差:砌体粘灰率不足、灰缝不实产生裂缝;砌体与钢筋混凝土墙之间产生裂缝;砌筑砂浆是普通砂浆,在灰缝处形成冷桥易结露等问题。砌筑时,要提前将砌块浇水湿润,砌筑时还应适当湿水,严禁干砌块上墙,避免砂浆水分被砌块过快吸干,降低砂浆的强度;砌筑时一边砌筑一边勾缝补缝,使灰浆饱满,重点做好砌体与钢筋混凝土墙之间的接缝处理,砌块砌完后应静置一段时间,待结构变形稳定后再将框架梁底与砌块之间的缝隙采用斜砖顶砌等方法填实,再对所有的灰缝进行二次勾缝。
5、高层建筑施工注意事项
5.1高层基础土方开挖应充分考虑车道的留设,车辆如何协调,计算好方量与每天的工作量,这样才能控制好工期,做好专门的土方方案,在该方案中应明确边坡的监控措施,落实到人,其它的应该与多层没有太大区别。
5.2防水施工,高层施工一般都有地下防水工程,提前做好该部分的准备工作。主要是施工方案的准备,详细做好各部位的节点图,如果塔吊需要安装在楼内时方案中应考虑此部位的防水作法,不能忽视。还有就是要与建设单位、监理单位提前考察好防水材料的施工厂家与分包单位(防水工程施工需要有专门资质的)。
5.3模板工程的施工,此部分要充分考虑地下室的集水坑,电梯机坑等处的模板作法,模板在这些部位一般要有透气孔与抗浮措施,否则将影响工程质量,毕竟底板很重要,出现问题时也是很难处理的。如果该工程地上部分标准层多,应提前考虑大钢模板施工方案,选好厂家,提前签订合同,一般一个普通工程模板加工周期需要25天(还得要求厂子实力大一些才行),在地下室工程快完成时提前进场,因为首层大模板安装都会或多或少出现一些问题,在这个时间里可以对进场的钢模板进行检查核对,做到方案无误,至于施工时有个别螺栓眼不对那就是小事了,很好解决,只要不出现返厂加工就行。在地下室的墙体及顶板模板施工时应单独作相应的施工方案,采取不同的施工措施,建议地下室的墙体模板材料与地上顶板模板材料一致,可以进行周转使用。
5.4垂直运输设备的选择应多加考虑的就是吊次问题,提升速度应加以考虑,同时起重数量应结合大钢模板极重考虑,总不能定一台塔吊连自己定的大钢模也吊不起吧(还要考虑模板场地等),另外一个最重要的就是该塔的锚固以后的性能,一般塔自由高度也就是40米,超过后在相同的高度内需要加几道锚固每个型号都是不一样的。
篇9
关键词: RFID技术; 信息化; 石油化工; 建设项目; 物资管理
中图分类号: TN926?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)21?0130?03
Application of RFID technology in petrochemical industry construction projects
HE Fangfang1, HUANG?FU Junhong2
(1. Hualu Engineering and Technology Co., Ltd., Xi’an 710054, China; 2. Shaanxi Vocational and Technical College, Xi’an 710100, China)
Abstract: RFID is an automatic identification technology, in which the identification work is unnecessary to conduct with manual intervention, and has quick and convenient operation. Due to the construction projects of petrochemical industry involves various materials, the problems of wide range installation projects, high technical requirements and long construction period are existed. The application of RFID technology can realize the automatic acquisition and management of the materials information, which can improve the materials management level of enterprises, shorten the project construction period, and reduce the project construction cost.
Keywords: RFID technology; informatization; petrochemical industry; construction project; material management
0 引 言
目前,大部分石化建设项目中物资的采购、仓库、施工等环节还停留在手工操作的基础上,所有信息由管理员手工录入。例如占到石化项目总投资30%的管道,涉及的种类多,安装工时占到项目总工时的47%,但管件领取时只能凭简单的录入信息,经常出现领取时找不到需要的管件或领取错误等情况,当某批次管件出现问题,需要召回时也无法实现,这种落后的管理方式势必降低工作效率,增加项目建设成本。
RFID技术是目前最先进的信息采集技术,在物流过程中的货物追踪、贵重物品的防伪、食品安全溯源、医疗器械管理、病人身份识别、高速不停车收费、汽车防盗、定位等领域均有广泛应用,由于该技术的优越性与可操作性,已经开始应用于工程建设领域[1]。将其运用到石化建设项目中,物资的各项信息都被系统自动记录,提高了企业的物资管理水平,对于物资成本占到总成本的60%以上的工程项目来说,有效的物资管理可以缩短项目建设工期、降低建设成本。
1 RFID技术概述
射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一项20世纪90年代开始兴起的非接触式的自动识别技术,已经被世界公认为是21世纪的十大重要技术之一。
1.1 RFID技术的基本原理
RFID系统由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和应用支撑软件3部分组成。电子标签由芯片与耦合元件组成,每个芯片都具有惟一的标识码,附着在待识别的物体上;阅读器是读取标签信息的设备,分为手持式或固定式两种;阅读器读取信息后送至电脑主机进行有关处理,识别工作无须人工干预。
RFID技术的工作原理并不复杂,附着在待识别物体上的电子标签中保存有约定格式的电子数据,通过无线射频信号进行非接触式的数据通信,阅读器可以获取相关电子数据,从而达到自动识别物体的目的。电子标签按照能量供给方式的不同,分为有源标签和无源标签,附有电池的标签称为有源标签,也叫主动标签,它可以给芯片提供能量,使得标签能够主动发出射频信号,阅读器直接获取信号;无缘电子标签也叫被动标签,阅读器通过天线发出一定频率的射频信号,当无缘电子标签进入磁场时接收射频信号,凭借感应电流所获得的能量,把携带自身编码等信息的电磁波发送给阅读器,阅读器解调和解码接收的信号,再送至中央信息系统进行处理[2]。
1.2 RFID技术的优势
RFID技术与条码技术相比,在石油化工项目建设中具有明显的优势:
(1) 可识别性能好,可实现远距离、准确、快速、批量识别。RFID 具有非接触式识读能力,利用无线电波传递信息,可快速远距离的进行信息采集[3]。阅读器可以同时读取多个电子标签,并且RFID技术读取信息非常准确,由于其采用集成中间件的方式,降低了人为的错误率。
(2) 对环境的适应性强。无线电波的穿透性使RFID标签与阅读器对水、油、化学品等物质具有很强的抵抗性,RFID标签封装处理后在抗污染方面、穿透性方面具有较强优势,在比较恶劣的环境中也可以正常工作,可以做到无屏障阅读[4]。
(3) 信息存储量大。RFID 标签内部嵌有存储设备,可以根据需求设计存储信息容量,储存容量非常大,随着技术发展,容量还可以进一步增大[5]。并且通过设定标签是否可以读写,RFID阅读器可以非接触式的读取、修改或删除电子标签的数据信息。
(4) 安全性能好。RFID 带有芯片,芯片中的数据内容可以根据需要进行加密,相对来说伪造起来要困难得多,只有阅读器可以读出内容。
射频识别技术通过射频信号可以快速、准确地识别移动物体并获取相关数据,可工作在各种恶劣环境,可以同时识别多个对象,识别工作无须人工干预,操作快捷方便,从而实现信息的自动化采集与管理,可以预见RFID技术将逐步取代广泛应用的条码技术。
2 RFID技术在石油化工项目建设中的应用
2.1 RFID技术在仓库管理中的应用
在仓库管理中运用RFID技术,从物资入库到出库各个环节的数据,都可以被快速、准确地录入到系统,确保企业及时掌握准确的库存信息。进入仓库的物资上自带电子标签,或者物资入库时由仓库管理人员将物资相关信息录入电子标签,贴在相关物资上。物资入库时,通过安装在仓库入口的固定阅读器或者是管理人员手持式的阅读器扫描标签,从而获取相关物资信息,这些信息会被快速录入仓储管理系统中,并生成入库单,RFID智能终端管理系统还可以安排库位。物资出库时,仓库管理人员检查取货单,从仓库管理系统中调出库存信息,确定库存位置,管理人员利用固定式或手持式阅读器扫描电子标签,这些物资信息也被快速录入仓储管理系统,生成取货单,并自动更改物资库存信息。盘点库存物资信息,传统采用手工台账记录方式,效率慢、出错率高;采用RFID技术,物资的出入库信息都被系统自动记录,保证了库存信息及时更新,实现了实时盘点。从物资入库到出库的整个过程,RFID技术都可以对其进行管理,提高了工作效率,降低了项目建设成本。
2.2 RFID技术在施工单位中的应用
采用RFID技术,施工单位可以根据物资的实际到货情况,准确、快速领取施工需要的物资,合理安排施工人员,极大地避免了窝工现象;同时在领取物资时,不需要专业的技术人员,普通的工作人员即可完成,大大地降低了人力成本。RFID技术的应用,还可以降低对施工单位二级库房的要求,从而节约建设成本。
通过设定标签读写功能,施工单位可以增加相应施工的信息:例如管件移交信息(管件交于哪个施工班组);管件所在的管道编号信息;相应的焊工人员信息,焊口信息;探伤拍片信息等。应用RFID技术,施工单位还可以准确统计已完成的焊接工作量,并根据项目的进度要求合理安排人力资源,提高管理水平,降低人力成本,从而进一步降低项目建设成本。
2.3 RFID技术在物资查找中的应用
RFID技术的运用可以实现物资的跟踪和监控,可以快速、准确地查找问题物资。例如在西南某施工现场,全场共有5个工段(901,902,903,904,905),其中工段901,902由湖南某施工单位负责,工段903,904,905由山西某施工单位负责。5个工段共使用材质为20G,规格为DN200的弯头300个,这300个弯头由某制造厂分5批供货。全场机械竣工后,制造厂告知第二批次的50个弯头因质量问题,需要替换。现场的实际情况为:弯头已经全部移交施工单位,且已经施工完毕,第二批次移交给哪家施工单位,施工单位用于哪个管线上都无记录,最后现场只能对该制造厂五批次300个弯头全部替换。此次弯头替换事件,由于大量返工,浪费了巨大的人力、物力和财力,并延误了建设周期,给建设方造成了无法挽回的损失。采用RFID技术可以实现管件从制造厂到施工现场的全程跟踪[6],快速查找问题管件,避免不必要的损失。
石油化工建设中会用到一些价格昂贵且订货周期长的特殊物资如蒙乃尔材料的阀门、法兰、弯头、三通、异径管等(这些管件的订货周期在6个月左右,有的甚至更长)。如果这些管件丢失或遗漏且无法找到时,会延误整个项目的建设周期,将给项目造成无法弥补的损失。 在一定范围内,RFID技术可以查找遗漏或丢失的特殊物资,从而大大降低项目建设的风险。
3 RFID技术应用需要解决的问题
在石油化工项目建设中推广RFID技术的应用还有一定的限制。首先是实施成本比较高,一个电子标签大概需要20美分,成本要比几分钱一个的传统条码高出很多,读写器与软件设备都会增加企业的成本[7];其次是标准不统一,目前已经使用的有欧美EPCglobal和日本UID两大标准,欧美RFID标签的信息位数是96位,而日本是128位。在频段的选择上,国际RFID技术主要使用430 MHz左右和860~960 MHz两段频率,430 MHz频段在我国属于专用频段,860~960 MHz频段上也已经没有空闲频率,我国应结合自身国情,制定一套既具有中国特色又能与国际相兼容的RFID标准,促进RFID技术的推广。RFID技术还面临着安全问题的挑战,如对标签进行重写以篡改物品信息,RFID芯片的功能越来越复杂,RFID系统受到电脑黑客们攻击的危险也越来越高;电子标签的回收、对环境的污染等问题对RFID技术的推广都有一定的限制[8]。但随着科技与经济的发展,以及国家设立专项基金对RFID产业发展的支持,RFID技术将越来越成熟,应用的领域也将越来越广阔。
4 结 语
在石油化工项目建设中应用RFID技术,可以使企业及时了解物资的基本信息,从而提高企业建设效率,降低企业建设成本。随着亚投行的成立及中国综合国力的提高、中国影响力的提升,中国的工程公司尤其是石化工程公司必将走出国门走向海外,RFID技术的应用将极大提高石油化工工程公司的建设水平。
参考文献
[1] 洪晓展.基于RFID技术在BTG项目管理系统的开发研究[J].项目管理技术,2015,13(2):92?94.
[2] 马謇,韦勇钢,龚巍,等.RFID重要物品管控技术研究[J].信息安全与通信保密,2014(7):109?112.
[3] 张勇,于宏宇,张志奇,等.基于RFID的远程物资管理系统[J].化工自动化及仪表,2014,41(11):1310?1311.
[4] 侯智,乔丽坤.物联网的发展及对化工新材料产业的影响[J].化工新型材料,2010,38(10):28?29.
[5] 李丽.基于RFID技术的仓库可视化方案研究[J].探讨与研究,2014(8):120?122.
[6] 张革佚,张小宁.RFID技术在钢材质量追溯系统中的应用[J].南华大学学报:社会科学版,2014,15(2):53?56.
篇10
介绍:本专业培养具备管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握信息管理、信息系统分析与设计方法等方面的知识与能力,能在各类企、事业单位、金融机构及政府部门从事信息采集、组织、分析、传播和服务等信息管理工作或与信息管理工作相关的信息系统规划、分析、设计、实施、运行管理和评价等方面的应用型人才。
2、数控技术。
介绍:本专业旨在培养掌握数控原理、数控编程和数控加工等方面的专业知识及操作技能,从事数控程序编制、数控设备的操作、调试、维修和技术管理的高级技术应用性专门人才。
3、石油化工生产技术。