智能化技術在石油化工工程建設中的應用研究

譚鴻飛

東營市墾利區職業中等專業學校 山東東營 257500

1 智能化技術在石化工程建設中應用的必要性

互聯網時代的來臨，推動全球產業的變革。德國提出工業4.0 戰略發展規劃，探索未來各領域生產發展的全新路徑；美國政府指出，提出了能源互聯網等口號，并制定了先進制造業的發展計劃；亞洲地區以韓國和日本為代表，也在智能技術上不斷探索。我國的工業發展版圖曾提出工業4.0 及中國制造2025，石化行業作為其中的主體，必須走上智能化發展之路。而且，這也是石油化工企業項目改變管理現狀的內在要求：

（1）石化企業的發展過程中，領導部門越來越關注企業發展的提質增效，以多種方式強化對自動化技術的運用，改變管理理念，強化智能工程的建設，改善企業發展過程中的各項生產要素，降低能源投入總量，減少排放廢物，提升企業生產效率，推動石化企業工程建設獲得最高的經濟利潤，發揮出最大價值。

（2）在石化企業的發展過程中，石化工程項目建設需各部門的參與。但由于各部門工作重點不同，責任界線模糊，因此，在過去的石化工程建設過程中執行效率較低。通過對智能化技術的運用，建設聯網平臺，基于同一平臺進行項目建設相關事務溝通及統籌規劃，可實現對各部門任務完成情況的全面考核。

（3）目前智能化設備應用較少，缺乏現場監控設備，導致項目建設效率始終無法提升。通過對智能化技術的有效運用，采用傳感設備對核心問題進行處理，對安全問題進行分析，可更全面、更快地解決問題，實現問題的事前管控，提高管理效率。

2 智能化技術在石化工程建設中的應用目標

2.1 工程設計實現數字化

通過運用智能化技術，實現石化工程建設整個價值鏈的全面貫穿，促進項目設計、建設及后續運營的一體化管理，綜合工藝過程，對建設、生產過程進行實時模擬，以實現石化企業工程項目建設的智能化制造。工程設計涉及的內容較多，包括網絡化系統設計、數字化工廠交付及全流程建模。通過對自動化技術的運用，以大數據技術為代表，可形成石化企業工程項目建設的數字化孿生工廠。

2.2 生產運行實現自動化

緊緊圍繞石化企業發展的業務主線，對生產過程進行一體化管理，并對資產展開全生命周期管理，以推動石化企業從傳統的高效生產型走向環境友好型發展之路，以推動企業內部信息實現集成。并在工業互聯網、自動化技術的依托之下，強化對信息物理系統、智能裝備的建立健全，促使其制造過程走向網絡化。在項目建設及后續的生產過程中，形成對數字化生態環境的全面模擬，并對生產過程進行集成，提升管控措施、安全運行水平，并對其中的安全風險進行事先預知。

2.3 供應鏈管理實現智能化

通過建設更為全面的供應鏈集成橫向管理體系，推動企業在內部供應鏈管理工作上走向協同之路，確保與上下游企業協同管理，共同分享信息，包括物流、資金流動數據等。并對其中的重要信息全面追溯，以智能化技術推動石化企業發展增效，保障供需過程的高度匹配，推動企業實現產業升級。

3 智能化技術在石油化工工程建設中的應用策略

3.1 智能孿生工程數字化交付

通過加強對數字孿生工廠的建設，推動工程實現數字化智能交付，并通過在其中融入數字化技術模塊，融合工程設計、工藝設計、施工原材料購置、項目施工及項目管理等各項要素。依照石化企業的內部生產現狀，對責任進行進一步細分，明確項目設計及施工管理的規則，統一設計規范，保證部門間溝通的順暢。隨后，展開二維、三維協同設計工作，對數據信息進行統籌，與各部門間共享，確保數據信息的有效性。通過數字化技術平臺的建設，也可使得文檔資料管理工作實現智能化。在建設智能孿生工程數字化交互過程中，依照主數據和種子文件，以數字化和智能化的模式，將該管理平臺遞交給業主單位，推動工程智能化建設工作的順利開展，保障整個建設過程的精細化管理。

3.2 生產經營全過程智能自動化

在石化企業的發展過程中，企業生產經營及工程項目建設需要的數據信息豐富多樣。但是在目前各種內外環境、技術手段限制等因素的影響下，一些重要的數據信息無法通過已有技術進行感知、收集和運用，導致企業項目建設和生產過程信息不夠完整。為此，可以通過智能化技術以數據驅動進行模型建設，并將建模機理進行有效汲取，促使信息感知過程更為高效，感知速度更快，感知結果更為精準可靠。與此同時，也可以通過數據模型信息和機理模型之間的有機融合，推動石化企業工程項目建設及后續生產經營過程的自動化和智能化。在經營決策制定的過程中，融合數據分析功能，實現人和機器之間的協調配合。并通過多元化數據信息融合技術，對數據信息進行預處理和預篩選，使得數據驅動決策的過程更為智能，達成在其工程項目建設過程中的智能化評判要求。也可綜合工程項目建設過程中工藝設備的敏感性及其安全發展態勢，進行精準預測分析，推動石化企業項目建設過程的智能化管理工作提質增效。

3.3 優化全流程協同控制與操作

在石化企業的發展過程中，工程項目建設及生產經營涉及的工序多樣，不同工序配套不同的工藝裝置。為進一步確保項目建設及生產過程向數字化和智能化轉型，使控制過程更高效，改善建設質量，降低成本投入，緩解資源消耗，實現建設指標的全面優化，需要對各個工序和工藝進行有機協調、全面調整。從工藝和流程視角推動工程項目建設走向協同數字化的振興之路，實現全流程的協調管控。通過人工智能技術的運用，對知識進行深度挖掘，精準識別其中的重要數據信息，融合生產過程機理，將其中的重要數據進行合理運用。以建設智能模型的方式，基于不同維度、不同目標，實現企業生產經營流程的協同，展開智能化控制。

3.4 過程風險智能化把控與管理

石化工程項目的建設規模大，對生產加工有較高的標準和要求，在建設和生產過程中，要深入貫徹落實安全環保理念，融入人工智能技術，建設智慧化安全管理平臺，促使風險智能化識別，確保安全管理的高效率、高質量。對于項目建設及生產經營管理過程中出現的異常數據信息，要在第一時間發送提示，并通過對新型智能自動化技術的有效運用，對建設及生產數據信息進行24h 不間監控。對現場作業等較為復雜、安全隱患較高的環境，進行數據信息的多源頭采集，形成獨具石化企業特色的知識庫模型。并通過融合不同專業，提升信息采集的精準度。對于采集到的異常數據信息，可綜合專家診斷結果，建設智能化預警模型。還可以通過對大數據、云計算技術的運用，追溯異常信息本源，規避安全事故出現的可能性。

4 結語

在能源供應緊缺、產能過剩矛盾日漸突出的行業背景下，石化企業項目建設需要走向智能化的發展之路，改變傳統只關注規模擴張的發展弊端，通過智能化技術推動行業轉型和升級。圍繞智能孿生工程、生產過程智能化管理、全流程協同控制及過程風險智能化把控，幫助石化企業在項目建設上實現一體化、集成化，加快產業轉型速度。