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【新常态下压缩机行业在炼化领域中的发展探讨】

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-03-14  浏览次数:559
核心提示:[摘要]:面对炼化行业新常态,主要从产品、服务及管理3个方面探讨了国内压缩机企业的发展前景。[关键词]:新常态;压缩机企业;
 [摘要]:面对炼化行业新常态,主要从产品、服务及管理3个方面探讨了国内压缩机企业的发展前景。

[关键词]:新常态;压缩机企业;产品;服务;管理

中图分类号:TH45 文献标志码:A

文章编号:1006-2971(2016)05-0001-04

Discussion on the Development of the Compressor Industry in the Refining Field under the New Norm

WANG Cun-zhi

(Sinopec Engineering Incorporation, Beijing 100101,China)

Abstract:Under the refining industry忆s new norm, the development prospects of domestic compressor enterprises are discussed from

the three aspects of product, service and management.

Key words:new norm;compressor industry;product;service;management

1 引言

压缩机在炼化领域具有广泛的应用,压缩机行业与炼化产业息息相关。压缩机企业应及时、精准把脉炼化行业的新动向,积极调整战略,以更好的姿态迎接炼化新常态。

2 炼化行业的新态势

21世纪以来,中国炼化行业蓬勃发展,炼油能力大幅提升。我国原油一次加工能力已从2000年的2.76亿吨[1],增至2015年突破7亿吨大关;截至2015年,乙烯产能约为2700万t/a;另外,合成树脂、合成橡胶和芳烃等产能也跃居世界前列[2]。与此同时,我国炼油产能过剩的问题也日渐突出,随之国际油价低迷态势,我国炼厂开工负荷率降至70%左右。新常态下,我国炼化行业呈现出新的发展态势。

2.1 一体化、基地化、大型化趋势

纵观国际炼化行业,大炼油、大乙烯和大芳烃等一体化发展已成为炼化行业的必然趋势。目前,我国已建成26个千万吨级炼油生产基地,其原油加工能力占全国总加工能力的50%左右[3],并且已形成以长三角、珠三角、环渤海湾为基地的炼化企业集群[4]。

2.2 “原料-产品”的结构性调整

目前,重质、劣质、高硫高酸原油的产量已占原油总产量的75%,且比例仍会进一步增加[5];同时,石化原料轻质化趋势明显,以页岩气、天然气为代表的轻烃原料比例快速增长,预计2020年将增长至49%[2];另外,燃料乙醇、生物柴油等生物替代能源将在未来得到更大的发展。与此同时,石化产品也发生一系列升级与变革,高品质

燃料油、高档润滑油以及新型精细化工产品成为主流。“原料-产品”结构的改变带来的是炼化工艺、方式的变革,以加氢裂化、精制为代表的深加工、精加工技术将成为中长期炼化发展的重点。

2.3 低碳环保、节能降耗

近年来,炼化工业的发展愈发受到资源、能源与环境的制约,炼化企业高度重视节能环保工作。环保工作已从“末端治理”向“生产全过程控制”转变,过程工艺绿色化,减少污染物排放,“三废”处理更加严苛[2];同时,我国炼化行业节能潜力很大,应采取优化工艺流程、利用再生烟气、回收低温余热等手段来充分挖掘能耗潜力[3]。

 

3 产品:从“中国制造”走向“中国质造”

《中国制造2025》是国家“十三五规划”的重点任务,是对符合我国国情的工业4.0道路的探索,旨在改变中国制造质量差、档次低、高污染和创新弱的现状。《中国制造2025》对压缩机行业具有很大的指导意义。

3.1 提升产品质量,对标国际一流

国内压缩机产品在机组质量、运行稳定性、使用寿命等方面与国际一流企业仍有较大差距。另外, 《中国制造2025》也将质量和效率作为重点突破的领域,要求以实事求是的态度对因基础技术的不足而落下的差距进行弥补[6]。因此,“十三五”期间,应重点提升产品质量、降低机组能耗。

首先,为提升产品质量,企业应充分掌握设备的“设计经验”、“制造经验”和“使用经验”。“设计经验”、“制造经验”与国外一流企业仍有较大差距,但中国是使用大国,应充分挖掘、利用设备的“使用经验”。压缩机制造厂家应多深入炼化企业内部,与操作、维护人员进行深入沟通,通过设备运行过程中暴露出来的问题以及与国外产品的运行情况对比,反向追溯设计、制造等的原因,以此补充“设计经验”和“制造经验”。

 

另外,由于机组的大型化,提高效率可显著降低机组的运行成本。以百万吨乙烯裂解气压缩机为例,机组效率每提高1%,年运行成本可减少数百万元[7],以千万吨炼油新氢压缩机为例,机组效率每提高1%,年运行成本可减少近百万元。因此,压缩机企业应着重研发节能降耗新技术,优化系统设计,做精关键设备及部件,努力提升机组效率。同时,应重点提升机组运行的可靠性,通过优化零部件结构,降低机组与管路系统振动等方式,从设计上减少故障和非计划停车的可能性。

 

3.2 跟踪新工艺,研发新产品

压缩机制造企业应紧密跟踪新工艺、新趋势,配套研发相应产品。目前,液化天然气、天然气输送以及页岩气、煤层气等领域具有广阔市场,应加紧研发可靠性高的配套机组;另外,炼油、化工等装置大型化、一体化趋势明显,大型往复压缩机、高压螺杆压缩机等设备应全部实现国产化;其次,国家发改委印发《国家应对气候变化规划(2014-2020)》指出重点推进化工、电力、钢铁等行业的节能工作。十三五期间,炼化行业节能改造项目日渐增多,且愈发重视余能(余热、余压) 回收技术。因此,压缩机行业应针对节能改造、余能回收等市场,开发如螺杆膨胀机等新产品[8]。

 

4 服务:工业转型新思路,产品→服务

2011年,德国在汉诺威工业博览会上第一次提出工业4.0的概念,并于2013年发布了“工业4.0实施建议”,由此拉开了全球范围内第四次工业革命的序幕。西门子公司作为德国4.0计划的主力军,着重改变只卖设备而服务性收入比重较小的现状,增强其工业产品的持续盈利能力。目前,西门子公司已成立专门的工业服务板块,重点从事“全厂维护管理服务和状态监测及可靠性服务”、“升级改造服务”等业务紧随其后,在2012年,美国通用电气公司(GE)发布《工业互联网-打破智慧

与机器的边界》报告,报告规划了未来装备制造业智能服务转型的路线图,并借助美国在互联网方面的优势,拟通过智能传感器与大数据的手段,将设备、系统、集群有效的整合在一起,为大数据分析、决策提供强有力的支持。GE公司已完成Predix工业互联网软件平台,平台从现有运行机器中收集数据并上传云端,利用大数据的手段对设备的运行工况加以分析,以实现设备的剩余寿命分析、故障预测等功能,最终完成从“产品”至“服务”的转变。GE航空就是其中一个例证,GE旗下的飞机发动机公司(GE Aircraft Engine)更名为GE航空公司(GE Aviation),从原来单纯飞机发动机设备供应商转变为航运信息管理服务商,涵盖运维管理、能力保障、信息预测等各类服务。

其中,“On-Wing Support”服务可在飞机飞行过程中监测发动机的健康状态,并在飞机落地前准备好相应的维护人员及备件[6]。在安全性提升的同时,也为GE公司带来了额外的收益回报。类似于德国、美国工业4.0的实践,日本在2015年公布的《2015年制造白皮书》也将大数据分析作为新的突破点。在综合分析各国制造竞争力以及我国基本国情后,我国发布的《中国制造2025》也提到“全球制造业格局面临重大调整”,“基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革”。这些对压缩机企业也具有很大的指导意义:新常态下,从“产品”转向“服务”是工业转型的新思路,是持续性盈利的突破点,国内压缩机企业应提升服务收入比重,做大做强设备运维管理、健康预测等服务性业务。

 

目前,国内炼化工程中的压缩机组多采用报警、联锁停车等措施保证设备的安全。另外,为排除机组隐患、减少非计划停机事件,国内炼化企业均采用周期性停车大检修的措施,这种方式对炼化企业利润造成较大影响。以我国东北某石化企业的一个生产线为例,停车一次大修耗费4000万元、减少生产效益4000万元。然而,对石化企业来说,停车大检修的针对性较弱,而应分析设备运行过程中的潜在故障、隐患,才能有的放矢采取合理的维修对策。目前,德国、美国关于工业4.0的一项重要举措即是将维修策略由事后维修向预知维修而转变。另外, 《中国石化设备管理办法》明确指出“企业应配备高素质的专业

技术人员主管故障诊断和状态监测工作,配备开展状态监测工作所需的仪器,积极开展设备状态监测和故障诊断,发现问题及时反馈和处理”。由此可知,故障预测、健康管理应作为压缩机企业服务业务发展的主要方向。

目前,离心压缩机故障诊断技术相对成熟,而大型往复压缩机因激励源多、故障源多的特性导致故障预测较为困难。往复压缩机故障诊断系统通常由测量缸内压力、阀片温度、活塞杆沉降和十字头冲击信号的传感器以及分析软件系统组成,利用示功图、振动分析等手段对故障进行诊断。但实际运行中,故障诊断系统仍存在诊断不准确、预测不及时等问题。

 

针对往复压缩机故障诊断技术的现状,应重点从如下几方面发展:首先,应加强对工艺数据的监测。压缩机组服务于工艺流程,而工艺条件的变化,可能加速故障发生的速率。工艺条件不应仅在设计选型阶段作为输入条件,在故障诊断中更应作为重要输入。对工艺条件的监测主要分为两个方面:一是诊断系统应与DCS等系统保持数据的实时互联。工艺条件的变动对信号有影响,比如振动信号,因此诊断系统的报警值应随着工艺条件的变动而调整;二是服务于不同工艺流程的设备,其信号监测、故障诊断的侧重点应不同,分析流程的优先级应进行相应设定。比如,来自重整的氢气源在极端工况下可能夹带过量的冷凝油,这将直接导致气阀、活塞环等部件的损坏。

目前,诊断系统多为监测故障信号,防止事故发生。系统仍处于气阀泄漏等故障发生后才开始报警,而并没有达到前期预测与减少故障的目标。这本质上还停留在事后维修,还未真正转变成事前的预测维护。应强化前期预测的能力,真正达到“养生”的目的。

 

另外,针对不同厂家、型号的设备,其故障信号不尽相同,基于规则、逻辑推理的诊断系统并不能精确诊断故障,容易造成漏判、误判。应考虑收集大量机组的结构参数、工艺参数以及状态参数,形成设备运行的大数据库。目前,GE公司成立了能源监测和诊断中心,每天实时监测全球50多个国家上千台燃气轮机、风力发电机的数据,为机组的平稳运行保驾护航。凭借大数据分析技术,挖掘信号征兆与故障原因的联系,以大数据驱动故障诊断工作。


工业大数据、云计算、物联网等一系列新名词昭示着新工业时代的来临。新工业时代将不仅满足于优质的产品,而更加注重于设备的维护管理。中国是设备的使用大国,应注重收集机组的运行数据、并加以挖掘、分析,在保证设备平稳运行的同时,指导设备的设计、制造工作。压缩机制造企业应认识到:大数据是一种新资源,应把数据变成财富。

 

5 管理:剖析不足、持续改进、合作共赢

面对炼化行业新常态,压缩机制造企业还应从管理角度剖析不足,以更好服务于市场和合作方。针对当前国内压缩机制造企业管理方面的现状,可从如下几方面持续改进:

首先,应熟悉工程设计方的工作流程。炼化工程公司动设备专业与工艺、配管、土建、仪表等专业有着紧密联系,只有当压缩机供应方熟悉工程公司工作流程、专业交接后,方能提升彼此间的工作效率;

其次,设立项目经理制度。压缩机制造企业多包含主机、辅件、仪表等部门,各部门相对独立,若同时与工程公司联系易造成效率低下等问题,因此压缩机企业应建立项目组,项目组的设计团队包括不同的专业,由项目经理统一领导,项目经理对项目过程负责。在项目中项目经理应有足够的管理权限,有协调和管理不同专业的权力和责任。主体专业在工程设计方面协调和管理企业内部各专业以及各分包商。例如:协调统一不同图纸间仪表位号、管口编号、设备位号、项目信息等内容。另外,设立专职的文档管理人员(DCC),利用DCC进行设计文件管理和传递,包括企业内部,企业同工程公司及分包商之间的文件传递。

 

另外,强化分包商管理体制。压缩机企业应建立“分包商资格审核体系”、“分包商考核体系”及“分包商管理的标准体系”,从准入机制、

淘汰机制和管理机制上严格把控分包商的质量。

同时,压缩机企业作为成套商,应负责分包商资料的初审、汇总和传递工作,并应起到监督落实的作用。

最后,积极拓展海外市场。面对炼化行业新常态,国内压缩机企业应积极发展海外市场,并努力参与海外项目的各个环节、熟悉海外项目执行过程和要求、发展适应海外项目的管理体系,以及培养合格的海外项目管理人才。

6 结束语

面对炼化行业新常态,国内压缩机企业应从产品、服务和管理3个方面挖潜增效、持续改进,努力从“中国制造”走向“中国质造”,并最终实

现“中国智造”。

参考文献:

[1] 朱和,金云.我国炼油工业发展现状与趋势分析[J].国际

石油经济,2010,05:5-12+92.

[2] 王基铭.炼化工业发展现状及趋势[J].当代石油石化,

2014,06:1-7.

[3] 候芙生.中国炼油技术中长期发展战略探讨[J].当代石油

石化,2011,09:1-6+49.

[4] 胡荣昌,何文洲.新常态下国内炼化工程发展策略探讨

[J].中国石油和化工经济分析,2015,06:41-43.

[5] 付兴国.全球炼化产业发展趋势及劣质重油加工[J].中国

石油和化工经济分析,2013,09:54-55.

[6] 李杰.工业大数据[M].北京:机械工业出版社,2015:20-

21+40.

[7] 王玉台.大型离心压缩机设备制造的新特点[J].石油化工

设备技术,2007,03:30-32+70.

[8] 中国通用机械工业协会压缩机分会. 中国压缩机行业

“十三五”发展规划[J].压缩机世界,2015,06:37-50.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 



 

 

 
 
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