論“模擬法”在技改檢修工作中的應用

趙永鋒

摘? 要：本文通過比較傳統目標管理的手段，闡述“模擬法”在技改檢修工作中的應用，即模擬技改項目實施過程、裝置設備運行狀態，針對性開展技改項目和檢修工作，通過預施工、無限逼近真實狀態，通過分析、對比、確認、實施、評價的過程，借鑒及使用HAZOP、項目管理工具（WBS＼PERT＼CPM）和設備數據庫模型以達到技改項目實施前、裝置停車前已經模擬出真實工作情況，做到“預改造”、“預檢修”，實現確保技改、檢修項目的項目質量，減少管理成本及保障裝置的運行、提高原油年加工量的目的。

關鍵詞：模擬法;? HAZOP ; 項目管理;? 數據庫 ; 應用

一、序? 言

傳統的技改項目、檢修項目的管理方法采用的是目標管理方法，即通過對實施項目的計劃、組織、執行、評價、修改、再計劃這一閉環邏輯順序來開展工作，這樣的工作方法實際上是事后的處理方法，即技改項目實施后、裝置停車后發現問題、分析問題、解決問題的工作方法，這樣的工作方法存在以下的缺陷：通常會遇到預想不到的問題。

二、“模擬法”的形成

泰州石化公司東、西區現有主裝置24套，按照石化行業裝置運行周期的一般規律，正常每年需要進行消缺、三年進行一次大修，且周期在1-2個月時間，對成本和效益造成較大影響，所以石化行業企業對檢維修的組織工作高度重視，在裝置多、工作量大、作業部門多的情形下如何以最低成本、最短時間且安全完成檢維修工作成為工作目標。

在傳統檢維修工作中，通常采用“目標管理”的方法。“目標管理”的概念是管理專家彼得·德魯克（Peter Drucker）1954年在其名著《管理實踐》 中最先提出的，但哈羅德·孔茨教授認為目標管理盡管有許多優點，但也有許多不足：（1）強調短期目標;（2）目標設置困難;（3）無法權變。其中對于檢修、技改項目的目標管理中，因為煉油裝置的長周期運行的特點，特別是靜態大型設備的檢修和技改，目標設置困難這一缺點就凸顯了出來。為了避免目標管理法的缺陷，隨著計算機技術的發展，出現了新的管理方法和手段或者一些管理思想和方法得到了進一步的推廣和使用，例如HAZOP管理工具、項目管理工具、設備數據庫和DCS實時數據庫的建立和使用 。

三、“模擬法”的工具

1.HAZOP分析

HAZOP（ Hazard and Operability Analysis） 分析通常是被工業界廣泛采用的一種工藝危險分析方法。最初是由英國帝國化學工業公司于20世紀60年代發明的，目前被廣泛應用于各類工藝過程和項目的風險評估工作中HAZOP分析是檢查和確認設計或在役裝置是否存在安全和可操作性問題以及已有安全措施是否充分。對于我們的實際工作來講HAZOP最大的理論貢獻是兩個方面：⑴正向推理方法，這個方法對于實現技改和檢修工作具有特別重要的指導意義;⑵可操作性分析，這個分析關心工藝系統是否能夠實現操作、是否便于開展維護或維修、甚至是否會導致產品質量問題或影響收率。它有助于識別工藝系統存在的危害，并及時采取措施予以消除或控制。

2.項目管理工具（WBS＼PERT＼CPM）

項目管理工具的應用在“模擬法”中占有較為重要的位置，主要在于其本身具有的科學規劃、系統執行的性質和多樣化的管理手段。在技改及檢修實踐中，常用的的是WBS中類比的方法，上文中提到泰州石化公司的裝置是國內比較成熟的常減壓裝置，也是比較普遍的裝置，設備的使用具有一些共性，所以在建立設備數據庫的過程中，選定的標桿企業的使用數據具有一定的代表性，通過和歷史數據的對比，綜合原油種類的不同、操作技能的差異、不同地理環境的影響等因素來做一些修正就可以縮短工作周期、提供預測結果，實現“模擬”。PRET方法在項目建設和采辦周期過程中有較多應用，特別是“預采辦”的實現具有較為科學、系統的有力支撐。CPM方法在工期的預制定上采用面較廣，對于長周期采辦具有指導意義。

3.設備數據庫、DCS實時數據庫的建立及使用

隨著信息化技術的發展，對于設備管理和操作技術管理的方法實現了更為有效的方法。泰州石化在2007年以來一直在設備數據庫和DCS實時數據庫的建立和完善上投入了比較大的關注。通過幾年的建設和積累，對于設備數據和DCS數據的使用進入了新的階段，實現了共享和分析的功能，對技改及檢修工作提供了信息化支持，為實現“模擬”提供了“數據池”的支撐。

四、“模擬法”實施的基礎和前提

“模擬法”的實施具有較為嚴格的基礎和前提條件，否則無法為“模擬”提供理論、數據、技術等支持，應當這樣認為：“模擬”實際上是真實項目實施過程和裝置運行狀態在預執行層面的投影。所以，泰州石化在如下方面實施“模擬法”的基礎和前提：

1.裝置靜、動設備使用、維護數據收集和分析的完備性、真實性以及“數據池”的完整性、準確性。“數據池”的概念是隨著信息網絡技術的興起產生的管理思想變革而提出，在企業技改及檢修工作過程中，這一概念只是狹義的被應用，在功能中只應用了共享、對比、決策支持，沒有進一步的發揮分析、預警的功能。在“模擬法”的實施過程中設備數據庫的起始應用是電子化的需求，后來逐漸發展到建立數據庫，發揮決策依據功能，參與到管理決策中去。

2.項目管理理念的貫徹，工具的熟練應用。項目管理需要經過專業培訓的人員來實施，在近幾年來，泰州石化制定了一系列的培訓規劃，分配對項目實施人員進行PMP培訓，努力培養一批能夠熟練應用項目管理工具的管理人才，這些培訓的效果在技改及檢修工作開展過程中產生了新的管理思路，對于“模擬法”的形成產生積極的影響。

五、“模擬法”與企業文化管理

“模擬法”在公司應用的過程也是泰州石化公司將隱形知識顯性化的過程。這與公司管理文化的不斷升華是同步的，無論是精細化管理、人文管理還是目標管理，從企業文化管理角度講都是要“以人為本”，發揮職工的主動性，柔性管理，發揮職工個人的最大價值。因為隱性知識是個人的，與特定語境相關的知識，很難形式化、記錄、編碼或表述，它存儲在人腦中。隱性知識必須轉化為顯性知識才能為組織所利用，才能實現企業的可持續發展。通過對隱形知識顯性化的研究，顯性化具有三個通道：（1）個體認知層面——組織認知層面;（2）個體技能層面——組織技能層面;（3）認知層面——技能層面。

“模擬法”試圖通過引領企業管理文化的提升來實現公司知識管理。在以往的工作中，依靠制度所規定的職責分工來確定部門職責，要求各負其責，即所謂責任制，在規范企業管理行為的角度來講確實起到了一定的作用。但是對知識大爆炸的時代來臨和知識傳遞效率的加快，工作對協調、配合的要求更加注重，組織機構日益扁平化的信息時代來說，固執和缺乏變通的管理組織和管理文化日益成為企業跟上新的管理形勢的障礙，不是把一個人看做一顆螺絲釘，而是把集體的智慧發揮出來，加強知識的傳遞，加快知識的傳播面，把知識利用好。

六、“模擬法”在技改中的案例及應用成果

泰州石化公司策劃了能量優化利用項目，擬通過能量優化利用項目深度挖掘用能潛力，減少能量的直接排棄。采取的措施：

1.采用類比的方法收集參數。與江蘇中圣高科技產業有限公司進行技術交流，根據我公司設備運行工藝參數及設備運行過程中存在的問題，客程外壁容易形成結垢，且阻力降較大，并結合螺旋折流板高效換熱器在石油化工行業的應用經驗，我們采用江蘇中圣高科技產業有限公司的專利產品-螺旋折流板高效換熱器，最終確定能量優化利用項目方案。

2.對比設備數據庫中的歷史數據，模擬使用效果。經檢查閃蒸塔前換熱流程總壓降達2.2Mpa，其中E103/1，2、E105/1，2、E106、E110/1，2、E111/1，2、E112/1，2換熱器單臺壓降達0.15 Mpa以上，故擬對換熱器改進換熱結構，采用強化傳熱管等方法降低換熱器壓降，強化傳熱效果。

通過能量優化利用項目的可節省的燃料油343千克/小時計算，年效益可增加1372萬元（燃料油價格按5000元/噸計）。項目改造投資為245萬元，投資回收期約0.18年（注：年開工時間按照8000小時計算）。

七、“模擬法”在檢修中的案例及應用成果

運用模擬方法對常減壓加熱爐輻射段爐壁襯里技改效果進行模擬。

1.在停工前經過“參數”模擬尋求解決方案。通過數據對比，運用反溯的方法，推理到加熱爐輻射傳熱效能的問題，經過分析發現加熱爐輻射占到全爐70—80%熱負荷，所以提高輻射熱是提高熱效率最直接的辦法;當加熱爐的爐膛溫度超過700℃時，主要是靠輻射傳熱;加熱爐輻射室襯里使用的耐火材料常溫下的黑度系數一般為0.6～0.8，并隨著溫度的升高而大幅度下降。

2.尋找材料減緩這種下降，甚至可以使其提高。技改后，停工前加熱爐外壁溫度和裝置開工后在同點位進行了測溫對比：

備注：5月11日為環境溫度26 ℃ 風向為東南風2級，時間為下午15：30;

6月19日環境溫度為25.4℃，風向為東北風3級，時間上午9：30.

以上數據可以看出，較多點位爐壁溫度下降，模擬的結果符合實際技改結果。

八、“模擬法”管理理念的總結和改進措施

“模擬法”是泰州石化公司技術、生產、設備、管理等相關部門在實際工作中不斷摸索和總結一些工作方法的總結成果，也是公司學習和吸收最新管理理論和思想的實踐和總結。我們在學習這些管理理論和方法的同時注重和工作實踐聯系起來，所以“模擬法”也是本文所闡述的幾種管理理念和工具的一種融合，歸根結底是對公司管理活動的一些工作總結，是創新應用。

“模擬法”的使用得益于信息技術的蓬勃發展，在我們的設想中，運用大數據的時代將要來臨，借助于“云計算”，我們可以借鑒行業其他單位的數據和信息，采用“模擬法”實現最佳的工作結果。在工作中，我們將繼續完善數據庫，初步建立針對性的分析模型，注重關鍵人才的培養和考核，務必使技術、生產、管理等管理工作能夠熟練的運用各種管理工具，推進工作的開展。

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