煉油化工裝置仿真培訓系統(tǒng)的應(yīng)用

1、煉油化工裝置仿真培訓系統(tǒng)的應(yīng)用【摘要】煉油化工裝置具有易燃易爆、工藝系統(tǒng)龐大復(fù)雜、生產(chǎn)過程連續(xù)性強等特點，如何培訓具有專業(yè)水準的操作人員，是一個值得認真探討的問題。 【關(guān)鍵詞】煉油化工裝置 仿真 培訓 一、煉油化工裝置仿真培訓系統(tǒng)的產(chǎn)生背景 1.新建裝置操作工實操培訓不易。新建裝置操作工實操培訓大多采用到國內(nèi)同類裝置實習，由于煉油化工裝置的生產(chǎn)特點，實習人員一般不允許在裝置現(xiàn)場和控制室動手操作，即使跟班實習三個月，也只能熟悉現(xiàn)場流程而少有機會動手操作。同時，煉油化工裝置通常生產(chǎn)平穩(wěn)，不會經(jīng)常碰到開停車和事故處理，所以新建裝置需要學習的開停車和事故處理技能在同類裝置實習中很少有機會真正學到。 2

2、.新進員工的技能培訓困難重重。由于新進員工進入裝置初期，只能“看”不能“動”，沒有動手實踐的機會，以師帶徒師傅往往有勁使不上，學員操作技能學習往往僅限于感性認識，實際操作能力短時間難以提高。 3.在崗操作人員技能培訓提升緩慢。煉油化工裝置不允許在運行過程中進行試驗性操作，因而技能提高培訓通常采取授課形式，然而現(xiàn)場生產(chǎn)流程工序關(guān)聯(lián)強、平衡控制難度大、DCS動態(tài)變化復(fù)雜，很多操作要領(lǐng)和操作技巧難以用語言表述，員工也難以領(lǐng)會其中的奧妙，技能的提升明顯緩慢。 4.裝置長周期運行給培訓工作帶來新課題。生產(chǎn)裝置長周期運行(檢修周期通常2-3年)，日常生產(chǎn)過程中很少出現(xiàn)停車。但這種“長”周期和“少”事故的好

3、現(xiàn)象，對操作工操作技能的提高卻不很有利，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，由于技能得不到日常操練，經(jīng)驗的淡忘往往危及安全生產(chǎn)。 二、煉油化工裝置仿真培訓系統(tǒng)的主要特點 煉油化工裝置仿真培訓系統(tǒng)是以機軟硬件技術(shù)為基礎(chǔ)，通過動態(tài)數(shù)學摸型，設(shè)計出與現(xiàn)實化工生產(chǎn)操作過程十分相似的環(huán)境，實現(xiàn)傳統(tǒng)培訓與實踐中無法實現(xiàn)的各種培訓功能(如圖)。相對傳統(tǒng)的培訓，它具有以下主要特點： 1.培訓成本低。仿真系統(tǒng)通常是以軟件的形式在計算機上運行，其使用的材料、能耗都很低。同時，由于計算機及軟件技術(shù)的，國內(nèi)的主要開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)出自己的仿真系統(tǒng)平臺，在此基礎(chǔ)上開發(fā)各類不同煉油化工裝置的仿真系統(tǒng)投資會更小，培訓投入的成本很底，一次投入，可

4、反復(fù)使用。 2.培訓效率高。仿真系統(tǒng)具有記錄和追憶功能，使得培訓可以在某一個中間過程或局部重復(fù)多次進行，有利于解決培訓中的重點和難點問題。也可以針對高度危險或制造難度很大的事故進行仿真并用于培訓，這在現(xiàn)實中是無法實現(xiàn)的。 3.培訓工種多。仿真軟件運行在普通計算機上，一個平臺多個裝置仿真系統(tǒng)可以同時運行。使不同裝置的操作工可以在一個仿真機房參加培訓，每一個參加培訓的員工都能親自動手進行操作，個體培訓與集中培訓有機結(jié)合。 4.培訓管理易。仿真培訓軟件在計算機及其上運行使用，有依據(jù)操作規(guī)程要求的自動評分與自動記錄等功能，使得培訓的組織與管理更加方便容易。 1 三、煉油化工裝置仿真培訓系統(tǒng)的應(yīng)用 1.

5、通過仿真培訓常態(tài)化，不斷完善仿真基地建設(shè) (1)仿真培訓常態(tài)化。從2001年的新建延遲焦化裝置操作工培訓開始，我們與國內(nèi)仿真技術(shù)專業(yè)公司合作，開發(fā)和應(yīng)用煉油化工裝置仿真系統(tǒng)。隨后開展了一系列的培訓，使培訓實現(xiàn)了常態(tài)化。 (2)多渠道投入。通過新建裝置項目、經(jīng)費、職工技協(xié)等多渠道投入，目前煉化部煉油化工裝置仿真培訓基地已有6個仿真機房、90臺仿真電腦、12套裝置級、11套單元級仿真系統(tǒng)，已成為中石化系統(tǒng)具有一定規(guī)模的煉油化工裝置仿真培訓基地。 (3)仿真培訓得到積極支持。煉化部每年參加仿真培訓人數(shù)在600人次以上。 2.以新建裝置上崗培訓為主，不斷拓展仿真培訓的領(lǐng)域。 (1)新建裝置開工前的上崗

6、培訓。仿真系統(tǒng)的特性，使其成為新建裝置開工前的上崗培訓主要載體。煉化部從100萬噸/年延遲焦化新裝置開車培訓起，在70萬噸/年乙烯裝置、800萬噸/年常減壓裝置、330萬噸/年柴油加氫裝置、120萬噸/年延遲焦化新裝置等歷次新裝置開車培訓中，都引進和應(yīng)用仿真培訓系統(tǒng)，為操作人員實際操作能力的提高提供了強有力的支撐。 (2)一崗多能培訓。仿真系統(tǒng)將整套裝置的運行放置在一臺機上，為技能操作人員的一崗多能培訓提供了有效途徑。 (3)轉(zhuǎn)崗和新進員工培訓。從2003年開始，煉化部在新進和轉(zhuǎn)崗人員入廠教育和轉(zhuǎn)崗初期增加為期二至三周的仿真培訓，使新進和轉(zhuǎn)崗人員預(yù)先熟悉DCS操作的方式方法，縮短煉油化工操作培

7、訓的適應(yīng)期。 (4)技能鑒定的實際操作考核。仿真已成為煉油化工特有工種實際操作考核的主要手段，使用仿真系統(tǒng)中的操作評分系統(tǒng)為操作工的操作技能水平作出、客觀的評分。目前，在催化裂化、常減壓、乙烯、加氫裂化、延遲焦化、加氫精制、制氫等裝置的特有工種技能操作考核中已實行仿真考核。 (5)技能競賽。根據(jù)實戰(zhàn)要求，充分利用仿真系統(tǒng)的聯(lián)機功能，組織操作工進行全流程開車、停車和事故處理三個項目的各種競賽，為仿真系統(tǒng)應(yīng)用進一步融入生產(chǎn)進行了拓展。 3.優(yōu)化仿真系統(tǒng)運行狀態(tài)設(shè)置，提高操作人員精細操作意識。 為了提高操作工精細操作意識和加強質(zhì)量控制要求，在仿真培訓中組織裝置技術(shù)人員對仿真系統(tǒng)的運行模式進行了優(yōu)化。

8、 (1)調(diào)整組態(tài)步驟的操作控制值范圍和得分。提高壓力、溫度等重要參數(shù)控制精細度；提高產(chǎn)品質(zhì)量控制步驟的分值。 (2)對控制物料平衡的閥門，開度操作在組態(tài)的步驟描述中增加顯示“小量多次操作”的警示，對物料控制驟增驟減的“野蠻”操作設(shè)置扣分，使操作工養(yǎng)成精細操作的習慣，從而避免實際生產(chǎn)中因物料控制的大幅變化而產(chǎn)生工藝波動和現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生故障的人為因素事故。 (3)通過對仿真過程的動態(tài)模擬，分析現(xiàn)場生產(chǎn)中的可能事故狀態(tài)。裝置專業(yè)技術(shù)人員通過對仿真系統(tǒng)的模擬運行，檢驗了70萬噸/年乙烯裝置加氫反應(yīng)器的飛溫工況，優(yōu)化了操作規(guī)程。 四、仿真培訓帶來效果 1.仿真培訓體現(xiàn)了低成本理念 仿真培訓系統(tǒng)可以設(shè)計成與現(xiàn)場裝置一致的流程、工況，逼真地模擬裝置現(xiàn)場的開車、停車、正常運行和各種事故過程的現(xiàn)象和操作，而又全部在仿真機房進行，既沒有危險性，又能反復(fù)培訓運行，與其它的培訓方法相比，既提高了培訓效果，又節(jié)省了培訓費用，縮短了培訓時間。 2.仿真培訓實現(xiàn)不同工種、不同班次人員的混合培訓 目前煉化部共有7大生產(chǎn)聯(lián)合裝置，37套生產(chǎn)裝置，各生產(chǎn)裝置的工種大多數(shù)不一樣，個性化很強，并且操作工作息是四班二倒，因此用常規(guī)方法集中組織技能培訓班難度大、效果不理想。仿真系統(tǒng)的特點可以使不同工種、不同班次的人