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>>自动化技术加速“时代”更迭
自动化技术加速“时代”更迭

时间:2009/4/11
 

“从DCS诞生之日起,基本上五年就是一个发展阶段,而近几年围绕DCS发展衍生出的技术的更新速度更是惊人。” 中国石化工程建设公司副总工程师林融在接受记者采访时这样形容了中国石油石化行业自动化技术的发展。从20世纪五六十年代的盘装仪表到七十年代可以进行简单编程的智能化仪表,再到八十年代DCS逐步发展起来,石油石化行业自动化技术在国内企业的“时代”更迭也随着行业整体需求的提高而不断加速。

现场总线技术前景看好

当国内诸多石油石化企业还在对现场总线技术持观望态度时,中石化与英国石油公司BP合作的赛科乙烯项目、中海油与壳牌合作的南海壳牌项目以及马上开车的福建炼油乙烯项目都已经采用了现场总线技术,那么4~20mA仪器设备的时代是否走到了尽头?“DCS是PCS(过程控制系统)的核心,但是它并不是万能的,比如突然出现超温、超压情况,调节阀失去作用,调节回路已经不能控制整个系统,这就要依赖于安全仪表系统。那么现场总线技术的应用也是一个道理,通过电流传递温度、压力等数据与一对一、点对点的数据传输方式相比,在实际应用中已经显得力不从心,现场总线恰恰就解决了这个问题。但是现实问题是现场总线技术并没有在中国国内得到广泛的应用。”林总对记者介绍说。

现场总线的应用不仅仅意味着电缆、电缆桥架、接线箱、卡件等等硬件设施的减少,更意味着投入的减少与硬件故障率的降低,那么国内对现场总线持观望态度的企业到底在担心什么呢?“国内在建的天津以及镇海项目都是投资在200亿以上的大项目,都没有采用现场总线技术,由此看来,问题的症结并不是资金短缺。对比国内在建的中外合资项目多数都采用现场总线技术的情况看,这个与国内企业运营的方式有关。”林总解释道。据了解,国外企业很重视定员问题,他们更看重的是减少工程量与维护成本,更要减少人力。但从人力角度来看,在中国应用现场总线技术的优势就不很明显了。林总介绍说:“在镇海炼化、扬子石化等大型炼化厂,仪表维护人员都在二三百人左右。可是在国外同样规模的炼化厂,这样的技术人员只有几十个,他们所做的只是方案和技术的确定,具体工作全部包给设备制造厂来完成。不过国内企业目前也在探讨相关问题,南海壳牌乙烯项目与供货商已经签订了框架协议和长期的维护合同。”

在国内外合资的项目中现场总线技术的成功应用也给国内的企业带来了很多启示。林总认为,现场总线的最大好处是全数字化,维护可以在计算机上完成,不用去现场标定;工厂诊断可以进行预诊断,不只是测量及控制数据,诊断数据也可以显示出来。在智能型的现场总线定位器里的数据都能传到DCS里,这样DCS可以进行判断,产生维修报告。从这个角度来看,现场总线技术不光节省了大量人力与材料的费用,更提高了维护水平。据ARC的研究报告称,应用现场总线可以节省整个工厂仪表及自动控制系统维护费用的20%。

综合考虑,现场总线技术应用的经验已经趋于成熟。谈到现场总线技术未来的发展,林总乐观地表示:“到2015年之前,现场总线技术会在中国石油石化行业占主导地位。”

国内安全控制产品发展空间巨大

安全技术的发展是石油石化行业能够实现稳定生产的基础,基于PLC的ESD系统曾经为诸多石油石化项目“保驾护航”。“ESD指的是安全控制器本身,也就是完成紧急停车的PLC。近年来,ESD系统在概念上已经得到很大扩展,SIS就是在原来ESD系统的基础上衍生出来的。它包括了停车的输入源传感器、输出的终端原件及SIS控制器(又称为‘运算器’)。”林总向记者介绍。

目前,国际上有为数不多的安全认证机构,国内较为认可的是德国的TüV安全认证。所谓的安全认证就是指对整个安全系统进行测试,对其进行SIL等级的认证。林总解释说:“在石油石化行业,SIS系统一般最高应用到SIL3。与以往使用的安全仪表系统相比,现在的安全系统的设计标准提高了。产品生产出来要拿到安全机构去测试与认证,确认安全等级之后才可以在工业领域销售,这实际上规范了自动化产品的市场准入。”一种产品是否能有好的市场销量不光要看它的价格,一个规范的市场准入政策也至关重要,这也许就是国内自动化产品在石油石化领域长期被国外品牌压制的原因。林总认为国内的大型项目上还会大量使用国外品牌的自动化产品,只有一些小型的石化项目会用到少数的国内产品。由于中国没有完整的、被国际认可的安全认证标准,所以更无从谈起国内自动化安全系统产品的出口。

那么国内的安全控制产品的问题真的是出在质量上吗?林总对记者说:“我觉得国内工业自动化仪表行业还有很长一段路要走。举个例子,美国和欧洲为什么会选择中国出口的家电商品?就是因为价廉物美,而质量的可靠是基础。其实,吴忠仪表、浙大中控等公司的产品近几年已经有了很大改善,比如说,浙大中控的产品在国内的市场占有率已经很大了,但还只是面向一些中小型的化工企业,与一些在大型项目中应用的国外产品的性能与质量相比还是偏弱一些。”相比于霍尼韦尔、爱默生、横河、西门子等国际大公司的垄断地位,国内自动化产品在国内几大石油巨头企业中的应用还只是刚刚起步。

振兴规划推动新技术应用

对于国务院近期推出的石油石化行业振兴规划,林总认为从工程角度可以有两方面的改善。一是通过优化布局来达到节能降耗的效果;二是利用工艺流程的优化技术,使得上下游工艺单元合理配置,在物料分配使用与循环利用方面达到平衡。

在自动化新技术方面,林总认为无线网络技术的发展已逐渐进入应用阶段,其在节能、降耗及节省安装材料方面表现十分突出。“作为现场总线技术的延伸,从2005年以后就开始迅速的兴起,国外的石油石化企业大多数已经开始使用无线网络技术。在国内,赛科的项目也已经在传输速率要求不太高的场合采用了爱默生等公司的无线温度变送器。”林总向记者介绍。由于采用无线传输,大部分安装材料的投资可以节省掉,在能源消耗方面也是大大降低。因为无线网络信号的传输主要依靠电池,那么电池的性能就直接影响到传输速率。林总认为,随着无线产品技术的改进和电池性能的提高,无线产品的应用范围将进一步扩展,现在国外一些无线产品的数据传输速度已经与采用现场总线技术的传输速度相接近。

谈到无线技术的发展,林总十分看好其发展前景,他表示:“无线技术在石油石化行业大范围使用最多需要十年的时间,因为技术一旦成熟,优势相当明显。总而言之,无线技术的普及将会推动整个石油石化行业自动化技术进入一个全新时代。”

 
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