智能化技术在石油化工工程建设中的应用研究

谭鸿飞

东营市垦利区职业中等专业学校 山东东营 257500

1 智能化技术在石化工程建设中应用的必要性

互联网时代的来临，推动全球产业的变革。德国提出工业4.0 战略发展规划，探索未来各领域生产发展的全新路径；美国政府指出，提出了能源互联网等口号，并制定了先进制造业的发展计划；亚洲地区以韩国和日本为代表，也在智能技术上不断探索。我国的工业发展版图曾提出工业4.0 及中国制造2025，石化行业作为其中的主体，必须走上智能化发展之路。而且，这也是石油化工企业项目改变管理现状的内在要求：

（1）石化企业的发展过程中，领导部门越来越关注企业发展的提质增效，以多种方式强化对自动化技术的运用，改变管理理念，强化智能工程的建设，改善企业发展过程中的各项生产要素，降低能源投入总量，减少排放废物，提升企业生产效率，推动石化企业工程建设获得最高的经济利润，发挥出最大价值。

（2）在石化企业的发展过程中，石化工程项目建设需各部门的参与。但由于各部门工作重点不同，责任界线模糊，因此，在过去的石化工程建设过程中执行效率较低。通过对智能化技术的运用，建设联网平台，基于同一平台进行项目建设相关事务沟通及统筹规划，可实现对各部门任务完成情况的全面考核。

（3）目前智能化设备应用较少，缺乏现场监控设备，导致项目建设效率始终无法提升。通过对智能化技术的有效运用，采用传感设备对核心问题进行处理，对安全问题进行分析，可更全面、更快地解决问题，实现问题的事前管控，提高管理效率。

2 智能化技术在石化工程建设中的应用目标

2.1 工程设计实现数字化

通过运用智能化技术，实现石化工程建设整个价值链的全面贯穿，促进项目设计、建设及后续运营的一体化管理，综合工艺过程，对建设、生产过程进行实时模拟，以实现石化企业工程项目建设的智能化制造。工程设计涉及的内容较多，包括网络化系统设计、数字化工厂交付及全流程建模。通过对自动化技术的运用，以大数据技术为代表，可形成石化企业工程项目建设的数字化孪生工厂。

2.2 生产运行实现自动化

紧紧围绕石化企业发展的业务主线，对生产过程进行一体化管理，并对资产展开全生命周期管理，以推动石化企业从传统的高效生产型走向环境友好型发展之路，以推动企业内部信息实现集成。并在工业互联网、自动化技术的依托之下，强化对信息物理系统、智能装备的建立健全，促使其制造过程走向网络化。在项目建设及后续的生产过程中，形成对数字化生态环境的全面模拟，并对生产过程进行集成，提升管控措施、安全运行水平，并对其中的安全风险进行事先预知。

2.3 供应链管理实现智能化

通过建设更为全面的供应链集成横向管理体系，推动企业在内部供应链管理工作上走向协同之路，确保与上下游企业协同管理，共同分享信息，包括物流、资金流动数据等。并对其中的重要信息全面追溯，以智能化技术推动石化企业发展增效，保障供需过程的高度匹配，推动企业实现产业升级。

3 智能化技术在石油化工工程建设中的应用策略

3.1 智能孪生工程数字化交付

通过加强对数字孪生工厂的建设，推动工程实现数字化智能交付，并通过在其中融入数字化技术模块，融合工程设计、工艺设计、施工原材料购置、项目施工及项目管理等各项要素。依照石化企业的内部生产现状，对责任进行进一步细分，明确项目设计及施工管理的规则，统一设计规范，保证部门间沟通的顺畅。随后，展开二维、三维协同设计工作，对数据信息进行统筹，与各部门间共享，确保数据信息的有效性。通过数字化技术平台的建设，也可使得文档资料管理工作实现智能化。在建设智能孪生工程数字化交互过程中，依照主数据和种子文件，以数字化和智能化的模式，将该管理平台递交给业主单位，推动工程智能化建设工作的顺利开展，保障整个建设过程的精细化管理。

3.2 生产经营全过程智能自动化

在石化企业的发展过程中，企业生产经营及工程项目建设需要的数据信息丰富多样。但是在目前各种内外环境、技术手段限制等因素的影响下，一些重要的数据信息无法通过已有技术进行感知、收集和运用，导致企业项目建设和生产过程信息不够完整。为此，可以通过智能化技术以数据驱动进行模型建设，并将建模机理进行有效汲取，促使信息感知过程更为高效，感知速度更快，感知结果更为精准可靠。与此同时，也可以通过数据模型信息和机理模型之间的有机融合，推动石化企业工程项目建设及后续生产经营过程的自动化和智能化。在经营决策制定的过程中，融合数据分析功能，实现人和机器之间的协调配合。并通过多元化数据信息融合技术，对数据信息进行预处理和预筛选，使得数据驱动决策的过程更为智能，达成在其工程项目建设过程中的智能化评判要求。也可综合工程项目建设过程中工艺设备的敏感性及其安全发展态势，进行精准预测分析，推动石化企业项目建设过程的智能化管理工作提质增效。

3.3 优化全流程协同控制与操作

在石化企业的发展过程中，工程项目建设及生产经营涉及的工序多样，不同工序配套不同的工艺装置。为进一步确保项目建设及生产过程向数字化和智能化转型，使控制过程更高效，改善建设质量，降低成本投入，缓解资源消耗，实现建设指标的全面优化，需要对各个工序和工艺进行有机协调、全面调整。从工艺和流程视角推动工程项目建设走向协同数字化的振兴之路，实现全流程的协调管控。通过人工智能技术的运用，对知识进行深度挖掘，精准识别其中的重要数据信息，融合生产过程机理，将其中的重要数据进行合理运用。以建设智能模型的方式，基于不同维度、不同目标，实现企业生产经营流程的协同，展开智能化控制。

3.4 过程风险智能化把控与管理

石化工程项目的建设规模大，对生产加工有较高的标准和要求，在建设和生产过程中，要深入贯彻落实安全环保理念，融入人工智能技术，建设智慧化安全管理平台，促使风险智能化识别，确保安全管理的高效率、高质量。对于项目建设及生产经营管理过程中出现的异常数据信息，要在第一时间发送提示，并通过对新型智能自动化技术的有效运用，对建设及生产数据信息进行24h 不间监控。对现场作业等较为复杂、安全隐患较高的环境，进行数据信息的多源头采集，形成独具石化企业特色的知识库模型。并通过融合不同专业，提升信息采集的精准度。对于采集到的异常数据信息，可综合专家诊断结果，建设智能化预警模型。还可以通过对大数据、云计算技术的运用，追溯异常信息本源，规避安全事故出现的可能性。

4 结语

在能源供应紧缺、产能过剩矛盾日渐突出的行业背景下，石化企业项目建设需要走向智能化的发展之路，改变传统只关注规模扩张的发展弊端，通过智能化技术推动行业转型和升级。围绕智能孪生工程、生产过程智能化管理、全流程协同控制及过程风险智能化把控，帮助石化企业在项目建设上实现一体化、集成化，加快产业转型速度。