余平羔

數(shù)字技術(shù)有效地提高了石化設(shè)備檢修維護(hù)的效率、安全性及智能化水平，保障了石化行業(yè)的生產(chǎn)安全與生產(chǎn)效益，使得石化行業(yè)能夠更加可靠、高效地運(yùn)營，是石化行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要引擎

近年來，石油化工行業(yè)作為支撐現(xiàn)代工業(yè)體系的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，也在數(shù)字技術(shù)的引領(lǐng)下煥發(fā)出嶄新的活力。如今，數(shù)字技術(shù)在石油化工行業(yè)設(shè)備檢修領(lǐng)域的影響和價(jià)值越發(fā)凸顯，5G、人工智能（AI）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、數(shù)字孿生等數(shù)字化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石化設(shè)備檢修及改造的方方面面，在提高檢修效率和保障生產(chǎn)安全方面起到了關(guān)鍵作用。

依托數(shù)字技術(shù)的預(yù)知檢修對(duì)在石化設(shè)備的重要性

石油化工行業(yè)作為一種典型的流程型行業(yè)，通常采用大規(guī)模生產(chǎn)模式，其產(chǎn)品和工藝流程比較固定，同時(shí)具有生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備運(yùn)行條件苛刻（高溫高壓、易燃易爆、連續(xù)生產(chǎn)）、裝置大型化、安全防護(hù)要求高、反應(yīng)介質(zhì)物料較危險(xiǎn)、生產(chǎn)裝置精密性強(qiáng)且管理難度大等特點(diǎn)，即使是一些小規(guī)模的事故，也可能會(huì)迅速蔓延，進(jìn)而影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，甚至引發(fā)災(zāi)難性事件。而且，受生產(chǎn)模式的影響，石油化工行業(yè)一旦出現(xiàn)短期生產(chǎn)延誤，就有可能造成數(shù)百萬元的損失。一些石化企業(yè)為了減少恢復(fù)生產(chǎn)所需的設(shè)備調(diào)試費(fèi)用以及保障正常生產(chǎn)所需的設(shè)備檢修費(fèi)用，在石化設(shè)備檢修維護(hù)方面多以故障維修為主、預(yù)防維修為輔，在故障維修方面常常采用“隨壞隨修”的模式，不僅容易對(duì)石化設(shè)備帶來難以挽回的損害，還容易造成石化設(shè)備“失修”問題；在預(yù)防維修方面，由于缺乏準(zhǔn)確、科學(xué)的維修周期依據(jù)，往往會(huì)造成石化設(shè)備“過修”問題。

目前，國際先進(jìn)石化企業(yè)的設(shè)備管理方式已經(jīng)由故障維修轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防維修，通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)、工具和裝備監(jiān)測(cè)檢測(cè)設(shè)備，成功邁入現(xiàn)代設(shè)備管理階段。美國康菲石油公司、英國石油公司、俄羅斯盧克石油公司等頭部石化企業(yè)的項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營都得益于數(shù)字化技術(shù)的支撐。

可見，實(shí)施以預(yù)知維修為導(dǎo)向的石化設(shè)備管理方式，是確保石化裝置設(shè)備安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、長周期運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是石油化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，而這依賴于日新月異的數(shù)字技術(shù)。我國石油化工行業(yè)數(shù)字化起步較晚，但隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、系統(tǒng)集成、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，積極進(jìn)行數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為石油化工行業(yè)發(fā)展的高度共識(shí)。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為石油化工行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了關(guān)鍵動(dòng)力，也為石化設(shè)備實(shí)施以預(yù)防維修為導(dǎo)向的檢修維護(hù)模式提供了重要支撐。比如，石化企業(yè)利用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)κO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，傳感器可以監(jiān)測(cè)石化設(shè)備的溫度、壓力、振動(dòng)等關(guān)鍵參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至中央數(shù)據(jù)庫，使工程師可以時(shí)刻掌握石化設(shè)備的運(yùn)行狀況，為石化設(shè)備的預(yù)防維修提供依據(jù)。

以大型壓縮機(jī)檢修和乙烯裂解爐技改為例。在大型壓縮機(jī)的檢修中，工程師利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大型壓縮機(jī)的振動(dòng)情況，預(yù)測(cè)軸承壽命，并合理安排維護(hù)；利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以準(zhǔn)確模擬大型壓縮機(jī)拆卸和安裝的操作過程，降低操作風(fēng)險(xiǎn)；利用數(shù)字孿生技術(shù)，則可以模擬大型壓縮機(jī)的運(yùn)行，從中分析可能的故障情況，優(yōu)化維修計(jì)劃。在乙烯裂解爐的技改中，工程師利用數(shù)字化技術(shù)，可以模擬不同工藝參數(shù)下的爐內(nèi)情況，從而優(yōu)化技改方案；利用數(shù)字化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)溫度、壓力等指標(biāo)，預(yù)測(cè)潛在問題，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性。

基于數(shù)字技術(shù)的預(yù)知檢修在石化設(shè)備檢修中的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字技術(shù)在石化設(shè)備檢修中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在優(yōu)化計(jì)劃、過程智能化、設(shè)備健康監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)性維護(hù)等三個(gè)方面。

首先，數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析，從而精確優(yōu)化石化設(shè)備的檢修計(jì)劃，提高資源的利用效率和設(shè)備的生產(chǎn)效率，減少設(shè)備的停工時(shí)間。傳統(tǒng)“隨壞隨修”方式常常會(huì)造成長時(shí)間的停工，而基于數(shù)字化技術(shù)的預(yù)知維修方式則能夠依據(jù)石化設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，制定個(gè)性化的維修計(jì)劃，并結(jié)合石化設(shè)備當(dāng)下的生產(chǎn)狀況，靈活調(diào)整維修時(shí)間，大幅縮短停工時(shí)間，還可以預(yù)測(cè)出生產(chǎn)周期中較為空閑的時(shí)段，將維修計(jì)劃安排在這些時(shí)間窗口內(nèi)，最大限度地減少生產(chǎn)中斷和資源浪費(fèi)。

其次，數(shù)字技術(shù)能夠提高石化設(shè)備的檢修過程的智能化水平，使檢修操作更加精確、高效。工程師借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在實(shí)際場(chǎng)景中獲取數(shù)字化信息，如操作步驟、參數(shù)等，避免了繁瑣的查閱手冊(cè)步驟，提高了操作的精確性；還可以借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行操作模擬，快速熟悉操作流程，減少操作失誤的可能性；此外，數(shù)字技術(shù)還使得遠(yuǎn)程支持變得更加容易，專家可以遠(yuǎn)程指導(dǎo)工程師進(jìn)行操作，進(jìn)一步降低石化設(shè)備的檢修風(fēng)險(xiǎn)。

最后，數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備健康監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而提前識(shí)別石化設(shè)備存在的問題，減少停工時(shí)間和降低維修成本。工程師利用相關(guān)的數(shù)字技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)石化設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以便及早發(fā)現(xiàn)異常情況并及時(shí)采取措施；還可以利用數(shù)字技術(shù)分析歷史數(shù)據(jù)，識(shí)別石化設(shè)備的異常模式，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的故障，并在故障發(fā)生之前就采取措施進(jìn)行處理；同時(shí)，數(shù)字化平臺(tái)還能為維修決策提供數(shù)據(jù)支持，工程師可以基于實(shí)際數(shù)據(jù)制定維護(hù)計(jì)劃，減少主觀判斷的影響，提高檢修維護(hù)的準(zhǔn)確性。

總的來說，在石化設(shè)備檢修維護(hù)方面引入數(shù)字技術(shù)，能夠有效降低事故風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理，最終保障石油化工行業(yè)生產(chǎn)安全。從風(fēng)險(xiǎn)角度來說，數(shù)字技術(shù)支撐以預(yù)知維修為導(dǎo)向的石化設(shè)備檢修維護(hù)管理方式，一方面可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，減少危險(xiǎn)事故的發(fā)生；另一方面可以通過操作模擬和遠(yuǎn)程指導(dǎo)，降低石化設(shè)備檢修維護(hù)過程中的操作風(fēng)險(xiǎn)，延長石化設(shè)備的使用壽命。從生產(chǎn)角度來說，基于數(shù)字技術(shù)的預(yù)知維修方式可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃及設(shè)備狀態(tài)，靈活調(diào)整檢修維護(hù)周期，避免不必要的停工，有效提高生產(chǎn)效率；同時(shí)，石化設(shè)備因故障而停工的概率大大減小，意味著大多數(shù)石化設(shè)備能夠穩(wěn)定、安全、長周期運(yùn)行，確保生產(chǎn)效益最大化。從管理角度來說，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?yàn)楣こ處熖峁┦O(shè)備檢修維護(hù)的數(shù)據(jù)依據(jù)，還能夠?yàn)槠髽I(yè)管理層提供戰(zhàn)略決策的制定依據(jù)，從而推動(dòng)管理方式由流程驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，提高生產(chǎn)運(yùn)行的精細(xì)化水平，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本和風(fēng)險(xiǎn)，獲取更多經(jīng)濟(jì)效益。

（作者單位：浙江石油化工有限公司）