林志向

摘 要： 隨著現(xiàn)代化教學手段的發(fā)展，計算機仿真培訓已成為進行石油化工企業(yè)操作人員技能培訓的較好手段。本文根據石油化工仿真培訓的目的，介紹石油化工仿真培訓系統(tǒng)、建立該系統(tǒng)的意義，以及仿真技術的應用實例，并展望仿真技術在石化企業(yè)培訓中的應用。

關鍵詞： 仿真系統(tǒng) 仿真培訓 應用

一、概述

近年來隨著我國社會經濟的持續(xù)發(fā)展和企業(yè)改革的不斷深入，企業(yè)對技能人才的需求越來越大，要求越來越高。這就要求我們想盡辦法加強員工的職業(yè)技能培訓。

擁有大量具有良好操作技能的一線生產工人是石油化工裝置安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、優(yōu)化運行的必要保障，所以操作工人的全員技能培訓是石油化工企業(yè)人力資源管理的一項非常重要和長期的工作內容，近年來隨著石化企業(yè)生產規(guī)模不斷擴大及企業(yè)的改制與裁員，一線生產操作工人的相對數量明顯減少，然而，企業(yè)管理水平不斷提高和企業(yè)生產效益不斷挖潛更要求一線生產操作工人具有良好的崗位操作技能，甚至要求一人具備多個崗位操作技能的“系統(tǒng)操作人員”，尤其是隨著生產裝置工藝技術、儀表與控制技術及部分設備的不斷改進與升級換代，操作工人的技能培訓和快速掌握新技術、新的生產控制手段更顯得急迫與突出。

石化裝置仿真培訓與技能鑒定系統(tǒng)是國內外公認的石化操作工人最佳的技能培訓與技能考核的現(xiàn)代化手段，現(xiàn)在，我國大部分石化企業(yè)都結合自己的操作工人狀況和生產裝置情況，建立仿真培訓基地和相應的裝置級和單元級仿真系統(tǒng)，并在應用中取得非常好的效果，對企業(yè)操作人員的技能提升和技能考核起到非常好的作用，為企業(yè)良好運行和下一步發(fā)展創(chuàng)造良好的人力基礎。

二、石油化工仿真系統(tǒng)簡介

石油化工仿真培訓系統(tǒng)是建立在石油化工工藝與控制、計算機技術、控制工程和系統(tǒng)工程等學科基礎上的綜合性實用技術，也是一門建立在相似理論、控制理論、工程技術和計算技術上的綜合性和試驗性科學技術。以現(xiàn)有計算機軟硬件技術為基礎，在深入了解石油化工各種過程、設備、控制系統(tǒng)及生產操作的條件下，借助軟件開發(fā)平臺，開發(fā)出石油化工各種過程動態(tài)模型，并設計出計算機易于實現(xiàn)而在傳統(tǒng)教學與實踐中無法實現(xiàn)的各種培訓功能。它由計算機創(chuàng)造出與現(xiàn)實化工生產操作十分相似的環(huán)境，從而讓從事石油化工生產過程操作的各類人員進行操作與試驗，達到提高操作工人與技術人員的技術素質、實際操作經驗、處理各種隨時可能出現(xiàn)的問題的目的。

三、建立石油化工仿真培訓系統(tǒng)的意義

石化仿真培訓系統(tǒng)可讓受訓人員進行裝置全流程操作培訓，在真實裝置上，一套裝置往往分2至3個工段，每個工段又分若干崗位，崗位職工只精通本崗操作，對其他崗位的操作只是比較熟悉或了解。要培養(yǎng)全流程系統(tǒng)操作工，不僅時間長，而且難度較大。在仿真培訓系統(tǒng)上，將裝置模型集于一體，可對裝置的開車、停車操作進行訓練，對本裝置或同類型裝置上發(fā)生過的事故（大多數軟件可假設）進行模擬處理。因此，可在較短時間內培養(yǎng)出有一定操作技術的系統(tǒng)操作工。

用石化仿真培訓系統(tǒng)培訓操作人員既安全又經濟。石化產品易燃易爆，其生產裝置較易發(fā)生火災或爆炸事故（在裝置開停車過程中，事故發(fā)生率高于正常運行過程中），而且裝置生產規(guī)模大，原輔材料耗量大，許多裝置的關鍵設備造價高，催化劑價格昂貴。因此，在真實裝置上，不可能也不允許反復開停車和返復事故演習。裝置一旦開車失敗或發(fā)生事故，經濟損失少則幾十萬元人民幣，多則幾百萬甚至上千萬元人民幣。在石化仿真系統(tǒng)上操作，安全系數很大，在絕大多數情況下，不會發(fā)生著火或爆炸事故，較糟的情況不過是模型停止運行（由于操作不當導致某個參數超過其計算邊界值會導致模型停運），關閉后重新啟動即可。

石化仿真培訓系統(tǒng)除了可以用來進行操作培訓外，還可以用于裝置工程師對裝置的不同開停車方案、生產控制方案優(yōu)化及節(jié)能降耗等基礎性研究。還可用于解決限制裝置提高生產負荷的“瓶頸”問題。

四、石油化工仿真系統(tǒng)在石化企業(yè)中的應用

已經建立了仿真基地的各石化企業(yè)根據本企業(yè)員工的特點，結合生產實際，建立員工培訓與技能考核體系和仿真系統(tǒng)應用模式。

（一）中國石化上海某大型石化企業(yè)從1996年開始著手仿真系統(tǒng)建設，先后建立“典型單元級仿真系統(tǒng)”和主要裝置的“裝置級仿真系統(tǒng)”，在其人力資源部下配備了3個仿真培訓機房。他們結合自己的生產管理特點建立了一套完整的仿真系統(tǒng)使用方式。

1.在裝置運行期間實行5班3倒制的情況下，利用副班休息時間安排進行仿真培訓，充分實現(xiàn)對在崗人員的操作技能輪訓。在此期間的重點培訓內容是裝置常見事故的分析與處理操作訓練和生產調整訓練。

2.裝置檢修期間，利用操作工人的空閑時間進行全員統(tǒng)一的仿真培訓，重點是裝置的開工培訓。

3.針對新入廠的操作工人和大學生，他們采取一邊在裝置上進行倒班實習，一邊進行仿真培訓的方式。先安排新入廠人員進行一個階段的裝置生產實習，再進行仿真操作訓練，二者交替進行。

4.仿真系統(tǒng)不僅在工人的技能培訓中發(fā)揮重大作用，還在企業(yè)的操作人員技能考核中扮演非常關鍵的角色。操作工人的技能考核（技能等級鑒定）是企業(yè)人事勞資部門非常重視的一項工作。他們針對操作工人的技能狀況每年進行技能鑒定工作。通常針對初級工采用單元級仿真系統(tǒng)進行技能考核；對中級工采用裝置級仿真系統(tǒng)和單元級仿真系統(tǒng)相結合的方式；對高級工采用裝置級仿真系統(tǒng)。

（二）中石化浙江某石化企業(yè)從1998年建設石化工藝過程仿真培訓系統(tǒng)以來，累計投資1000多萬元，建成了催化、常減壓、加氫裂化、重整、PX、尿素、合成氨等28套大型生產裝置的仿真培訓系統(tǒng)，每年仿真培訓人數約300人左右。生產裝置開工前仿真培訓保證每套裝置開車一次成功，為裝置的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)生產發(fā)揮重要作用。

1.培訓計劃。每年9至12月，由公司人教處和職工學校有關培訓教師一起，下生產廠做培訓需求調研，通過與廠領導、主管領導、技術人員、操作人員多次溝通和座談，結合職校培訓的實際情況制訂出下一年仿真培訓計劃。該計劃經過公司教育委員會審定批準后，正式作為培訓計劃下發(fā)給公司各二級單位。教培中心職校根據培訓計劃再制訂出詳細的仿真培訓實施計劃，作為培訓實施的依據。

2.培訓實施。職校仿真教研室根據培訓實施計劃，在培訓開班前一個月，落實“培訓學員”、“培訓教材”、“培訓教師”、“培訓場地和設施”，在做到“四個落實”的基礎上，填寫辦班內審表，報主管校長批準后，實施仿真培訓。仿真培訓教材和師資由職工學校提供。

3.仿真系統(tǒng)的應用。（1）各生產裝置開工前的培訓，有仿真培訓的生產裝置，一般在實際生產裝置中前三個月，開始對全體操作人員進行仿真培訓，培訓內容為開工、停工、正常維護、事故診斷和處理。培訓時間約為兩個月，確保每人在仿真裝置上經過5至6次的訓練，并保證仿真考試合格。在此基礎上，把班長、主操集中起來，進行為期一個月左右的強化訓練，培訓主要內容為開車、停車和事故處理。（2）轉崗人員的培訓，由于工作需要，調轉到其他生產裝置的操作工，需要至少一個月的仿真培訓，以勝任工作。培訓內容為開工、停工、正常維護和事故處理。（3）新進公司大中專畢業(yè)生的培訓，新進公司的大中專畢業(yè)生經過生產裝置跟班操作滿一年后，到仿真裝置接受系統(tǒng)培訓，經培訓合格后到生產裝置獨立頂崗，做一名合格的操作人員。（4）系統(tǒng)操作員的培訓在公司推行一人多崗技能的系統(tǒng)操作后，對一名內操提出精一套裝置、會二套裝置、了解三套裝置的要求。不少系統(tǒng)操作員仿真接受第二套裝置、第三套裝置的仿真培訓。培訓采用業(yè)余時間仿真基地接受訓練。（5）技能鑒定，技能鑒定一般分為應知、應會兩大塊，仿真是鑒定生產裝置應會的主要手段。目前公司的催化、常減壓、加氫裂化、重整等主要裝置的應會鑒定主要通過仿真考試。（6）技能競賽，公司每兩年舉辦技能競賽，而技能競賽的實際操作采用仿真操作代替。根據仿真的成績，折算成實際操作得分。

五、仿真培訓的應用展望

（一）仿真培訓從最初的航空工業(yè)發(fā)展到如今的多種行業(yè)，有其獨特優(yōu)勢。在石油化工生產及其他化工生產行業(yè)的應用前景是廣闊的。

（二）仿真培訓教學質量的提高，一方面取決于仿真軟件的高質量，另一方面取決于仿真培訓教師的教學水平。仿真軟件應針對具體裝置開發(fā)，針對各過程建立的數學模型要機理型、高精度。仿真培訓教師既要懂理論，又要會實際操作，還要不斷學習計算機知識。這樣的教師在學校中不易培養(yǎng)出來，只有廠校結合，才能在實踐中培養(yǎng)出來。

（三）石化仿真操作培訓系統(tǒng)既能用來培訓各類人員，又能用于生產、控制的優(yōu)化研究。

（四）石化仿真操作培訓系統(tǒng)應該加強安全教育內容，面向3D化、場景化、網絡化發(fā)展。