煉油化工裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用

1、煉油化工裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用    【摘要】煉油化工裝置具有易燃易爆、工藝系統(tǒng)龐大復(fù)雜、生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，如何培訓(xùn)具有專業(yè)水準(zhǔn)的操作人員，是一個(gè)值得認(rèn)真探討的問題。 【關(guān)鍵詞】煉油化工裝置 仿真 培訓(xùn) 一、煉油化工裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的產(chǎn)生背景 1.新建裝置操作工實(shí)操培訓(xùn)不易。新建裝置操作工實(shí)操培訓(xùn)大多采用到國內(nèi)同類裝置實(shí)習(xí)，由于煉油化工裝置的生產(chǎn)特點(diǎn)，實(shí)習(xí)人員一般不允許在裝置現(xiàn)場和控制室動(dòng)手操作，即使跟班實(shí)習(xí)三個(gè)月，也只能熟悉現(xiàn)場流程而少有機(jī)會動(dòng)手操作。同時(shí)，煉油化工裝置通常生產(chǎn)平穩(wěn)，不會經(jīng)常碰到開停車和事故處理，所以新建裝置需要學(xué)習(xí)的開停車和事故

2、處理技能在同類裝置實(shí)習(xí)中很少有機(jī)會真正學(xué)到。 2.新進(jìn)員工的技能培訓(xùn)困難重重。由于新進(jìn)員工進(jìn)入裝置初期，只能“看”不能“動(dòng)”，沒有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會，以師帶徒師傅往往有勁使不上，學(xué)員操作技能學(xué)習(xí)往往僅限于感性認(rèn)識，實(shí)際操作能力短時(shí)間難以提高。 3.在崗操作人員技能培訓(xùn)提升緩慢。煉油化工裝置不允許在運(yùn)行過程中進(jìn)行試驗(yàn)性操作，因而技能提高培訓(xùn)通常采取授課形式，然而現(xiàn)場生產(chǎn)流程工序關(guān)聯(lián)強(qiáng)、平衡控制難度大、DCS動(dòng)態(tài)變化復(fù)雜，很多操作要領(lǐng)和操作技巧難以用語言表述，員工也難以領(lǐng)會其中的奧妙，技能的提升明顯緩慢。 4.裝置長周期運(yùn)行給培訓(xùn)工作帶來新課題。生產(chǎn)裝置長周期運(yùn)行(檢修周期通常2-3年)，日常生產(chǎn)過程

3、中很少出現(xiàn)停車。但這種“長”周期和“少”事故的好現(xiàn)象，對操作工操作技能的提高卻不很有利，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，由于技能得不到日常操練，經(jīng)驗(yàn)的淡忘往往危及安全生產(chǎn)。 二、煉油化工裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 煉油化工裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)為基礎(chǔ)，通過動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)摸型，設(shè)計(jì)出與現(xiàn)實(shí)化工生產(chǎn)操作過程十分相似的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)培訓(xùn)與實(shí)踐中無法實(shí)現(xiàn)的各種培訓(xùn)功能. 1.培訓(xùn)成本低。仿真系統(tǒng)通常是以軟件的形式在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，其使用的材料、能耗都很低。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)的主要開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)出自己的仿真系統(tǒng)平臺，在此基礎(chǔ)上開發(fā)各類不同煉油化工裝置的仿真系統(tǒng)投資會更小，培訓(xùn)投入的成本很底，

4、一次投入，可反復(fù)使用。 2.培訓(xùn)效率高。仿真系統(tǒng)具有記錄和追憶功能，使得培訓(xùn)可以在某一個(gè)中間過程或局部重復(fù)多次進(jìn)行，有利于解決培訓(xùn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。也可以針對高度危險(xiǎn)或制造難度很大的事故進(jìn)行仿真并用于培訓(xùn)，這在現(xiàn)實(shí)中是無法實(shí)現(xiàn)的。 3.培訓(xùn)工種多。仿真軟件運(yùn)行在普通計(jì)算機(jī)上，一個(gè)平臺多個(gè)裝置仿真系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行。使不同裝置的操作工可以在一個(gè)仿真機(jī)房參加培訓(xùn)，每一個(gè)參加培訓(xùn)的員工都能親自動(dòng)手進(jìn)行操作，個(gè)體培訓(xùn)與集中培訓(xùn)有機(jī)結(jié)合。 4.培訓(xùn)管理易。仿真培訓(xùn)軟件在計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行使用，有依據(jù)操作規(guī)程要求的自動(dòng)評分與自動(dòng)記錄等功能，使得培訓(xùn)的組織與管理更加方便容易。 三、煉油化工裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

5、的應(yīng)用 1.通過仿真培訓(xùn)常態(tài)化，不斷完善仿真基地建設(shè) (1)仿真培訓(xùn)常態(tài)化。從2001年的新建延遲焦化裝置操作工培訓(xùn)開始，我們與國內(nèi)仿真技術(shù)專業(yè)公司合作，開發(fā)和應(yīng)用煉油化工裝置仿真系統(tǒng)。隨后開展了一系列的培訓(xùn)，使培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化。 (2)多渠道投入。通過新建裝置項(xiàng)目、教育經(jīng)費(fèi)、職工技協(xié)等多渠道投入，目前煉化部煉油化工裝置仿真培訓(xùn)基地已有6個(gè)仿真機(jī)房、90臺仿真電腦、12套裝置級、11套單元級仿真系統(tǒng)，已成為中石化系統(tǒng)具有一定規(guī)模的煉油化工裝置仿真培訓(xùn)基地。 (3)仿真培訓(xùn)得到積極支持。煉化部每年參加仿真培訓(xùn)人數(shù)在600人次以上。 2.以新建裝置上崗培訓(xùn)為主，不斷拓展仿真培訓(xùn)的領(lǐng)域。 (1)新建

6、裝置開工前的上崗培訓(xùn)。仿真系統(tǒng)的特性，使其成為新建裝置開工前的上崗培訓(xùn)主要載體。煉化部從100萬噸/年延遲焦化新裝置開車培訓(xùn)起，在70萬噸/年乙烯裝置、800萬噸/年常減壓裝置、330萬噸/年柴油加氫裝置、120萬噸/年延遲焦化新裝置等歷次新裝置開車培訓(xùn)中，都引進(jìn)和應(yīng)用仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，為操作人員實(shí)際操作能力的提高提供了強(qiáng)有力的支撐。 (2)一崗多能培訓(xùn)。仿真系統(tǒng)將整套裝置的運(yùn)行放置在一臺計(jì)算機(jī)上，為技能操作人員的一崗多能培訓(xùn)提供了有效途徑。 (3)轉(zhuǎn)崗和新進(jìn)員工培訓(xùn)。從2003年開始，煉化部在新進(jìn)和轉(zhuǎn)崗人員入廠教育和轉(zhuǎn)崗初期增加為期二至三周的仿真培訓(xùn)，使新進(jìn)和轉(zhuǎn)崗人員預(yù)先熟悉DCS操作的方式方法

7、，縮短煉油化工操作培訓(xùn)的適應(yīng)期。 (4)技能鑒定的實(shí)際操作考核。仿真已成為煉油化工特有工種實(shí)際操作考核的主要手段，使用仿真系統(tǒng)中的操作評分系統(tǒng)為操作工的操作技能水平作出科學(xué)、客觀的評分。目前，在催化裂化、常減壓、乙烯、加氫裂化、延遲焦化、加氫精制、制氫等裝置的特有工種技能操作考核中已實(shí)行仿真考核。 (5)技能競賽。根據(jù)實(shí)戰(zhàn)要求，充分利用仿真系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)功能，組織操作工進(jìn)行全流程開車、停車和事故處理三個(gè)項(xiàng)目的各種競賽，為仿真系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)一步融入生產(chǎn)進(jìn)行了拓展。 3.優(yōu)化仿真系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置，提高操作人員精細(xì)操作意識。 為了提高操作工精細(xì)操作意識和加強(qiáng)質(zhì)量控制要求，在仿真培訓(xùn)中組織裝置技術(shù)人員對仿真系

8、統(tǒng)的運(yùn)行模式進(jìn)行了優(yōu)化。 (1)調(diào)整組態(tài)步驟的操作控制值范圍和得分。提高壓力、溫度等重要參數(shù)控制精細(xì)度；提高產(chǎn)品質(zhì)量控制步驟的分值。 (2)對控制物料平衡的閥門，開度操作在組態(tài)的步驟描述中增加顯示“小量多次操作”的警示，對物料控制驟增驟減的“野蠻”操作設(shè)置扣分，使操作工養(yǎng)成精細(xì)操作的習(xí)慣，從而避免實(shí)際生產(chǎn)中因物料控制的大幅變化而產(chǎn)生工藝波動(dòng)和現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生故障的人為因素事故。 (3)通過對仿真過程的動(dòng)態(tài)模擬，分析現(xiàn)場生產(chǎn)中的可能事故狀態(tài)。裝置專業(yè)技術(shù)人員通過對仿真系統(tǒng)的模擬運(yùn)行，檢驗(yàn)了70萬噸/年乙烯裝置加氫反應(yīng)器的飛溫工況，優(yōu)化了操作規(guī)程。 四、仿真培訓(xùn)帶來效果 1.仿真培訓(xùn)體現(xiàn)了低成本理念 仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成與現(xiàn)場裝置一致的流程、工況，逼真地模擬裝置現(xiàn)場的開車、停車、正常運(yùn)行和各種事故過程的現(xiàn)象和操作，而又全部在仿真機(jī)房進(jìn)行，既沒有危險(xiǎn)性，又能反復(fù)培訓(xùn)運(yùn)行，與其它的培訓(xùn)方法相比，既提高了培訓(xùn)效果，又節(jié)省了培訓(xùn)費(fèi)用，縮短了培訓(xùn)時(shí)間。 2.仿真培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)不同工種、不同班次人員的混合培訓(xùn) 目前煉化部共有7大生產(chǎn)聯(lián)合裝置，37套生產(chǎn)裝置，各生產(chǎn)裝置的工種大多數(shù)不一樣，個(gè)性化很強(qiáng)，并且操作工作息是四班二倒，因此用常規(guī)方法集中組織技能培訓(xùn)班難度大、效果不理想。仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)可以使不同工種、不同班次的