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無線技術在石油石化行業的應用悄然興起

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 16:01:29 來源:《今日自動化》

   編者語:2008年以前,流程工業企業還在猶豫是否要采用無線技術。如今,無線技術在石油石化行業的應用已經悄然興起。兩年前,諸如“缺少標準”、“應用時具有諸多不確定性”、“僅能在特殊情況下使用”的反對意見不絕於耳,但隨著2008年9月PAS文件HART 7.1的生效,無線技術的應用又重見曙光。

  shengchanqiyeduicizuochuxunsufanying,danyonghudefanyingbingburuqiyeyuqisuoliao。namewuxianjishudeyingyongqianjingshifoushiyipianguangming?weilainengfouqudaixianchangzongxianjishuchengweishiyoushihuaxingyedezhuliune?zhongguoyiqiyibiaoxuehuimingyulishi 夏德海與
中國石化工程建設公司副總工程師 林  融為您解答。

  Q1.目前,無線技術在石油石化行業的應用情況如何?有哪些攻關的難點?

  夏德海:

  在國外,艾默生與霍尼韋爾兩家大企業占據了大部分石油石化企業的無線技術市場。前者符合無線HART 7.1版本的標準,後者采用了ISA 100標準,但大多數僅局限於溫度、壓力、流量以及物位耗電量小的變送器。在控製和安全的場合,隻能是有線應用的補充。

  若采用無線技術,電纜就不能使用,而必須采用電池,這要求低耗。例如目前無線HART的水平是:無線通信距離在200米以內,電池壽命為5-10年,可靠性為99%;而另一方麵,實時性、kekaoxingyuanquanxingdetongxinyaoqiuyoujuedinglehaodiandezengjia,zhewuyizengjialezhengtidekaixiao。suoyi,zhaodaoliangzhedepinghengdian,dadaozhengtideyouhuacaishiwomenmuqiankaolvdezhongdianwenti。

  林融:

  muqian,zaimeiguodeyixiedaxingshiyoushihuaxiangmushang,wuxianjishuyijingyouguoxuduochenggongdeyingyonganli。zaiguonei,shanghaisaikexiangmuyijingqudeleyixieyingyong,zaiwuhandeyixixiangmushang,yeyoulexiaoguimodeyingyong,yingyongfanweizhuyaojizhongzaijianshiyijibaojingfangmian。zhurukongzhihuiluyijianquanliansuohuilubingmeiyoushiyongwuxianjishu,ershijixucaiyongxianchangzongxian。

  由you於yu使shi用yong量liang較jiao少shao,無wu線xian儀yi表biao的de價jia格ge也ye偏pian高gao,這zhe在zai一yi定ding程cheng度du上shang製zhi約yue了le無wu線xian技ji術shu的de發fa展zhan。另ling外wai,兼jian容rong問wen題ti也ye是shi無wu線xian技ji術shu發fa展zhan要yao攻gong克ke的de難nan題ti之zhi一yi。

  Q2.迄qi今jin為wei止zhi,無wu線xian技ji術shu在zai石shi油you石shi化hua行xing業ye的de應ying用yong僅jin局ju限xian於yu數shu據ju的de無wu線xian傳chuan輸shu與yu監jian控kong方fang麵mian,那na麼me隨sui著zhe技ji術shu的de成cheng熟shu,無wu線xian技ji術shu是shi否fou會hui在zai諸zhu如ru過guo程cheng設she備bei的de控kong製zhi中zhong被bei采cai用yong?

  夏德海:

  youyuwuxianjishushangchuyuyanfayubuduanwanshandejieduan,gongnengbijingyouxian。erqiezaizidonghuajishulingyu,haimeiyougongrendeqiezhengshidezaishishikongzhizhongyingyongjiaoweikekaodewuxianjishubiaozhun,zaigongzuoxunhuanshijianhenduandeqingkuangxia,zhebiaoxiandeyouweituchu。suoyi,muqianwuxianjishudeyingyongfanweizhinengjuxianzaishujudecaijiyujiankongfangmian(SCADA)。但隨著可靠性的增強,無線技術將會有更廣範圍的應用。

  林融:

  從(cong)原(yuan)則(ze)上(shang)來(lai)說(shuo),當(dang)傳(chuan)統(tong)的(de)通(tong)信(xin)解(jie)決(jue)方(fang)式(shi)不(bu)能(neng)采(cai)用(yong)或(huo)者(zhe)不(bu)經(jing)濟(ji)的(de)時(shi)候(hou),無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)才(cai)有(you)較(jiao)大(da)的(de)應(ying)用(yong)潛(qian)力(li),在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)才(cai)能(neng)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。但(dan)目(mu)前(qian),過(guo)程(cheng)設(she)備(bei)中(zhong)大(da)範(fan)圍(wei)應(ying)用(yong)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)還(hai)為(wei)時(shi)尚(shang)早(zao)。

  如ru果guo無wu線xian技ji術shu能neng夠gou滿man足zu工gong業ye上shang的de應ying用yong,並bing且qie可ke靠kao性xing能neng夠gou與yu傳chuan統tong成cheng熟shu技ji術shu相xiang媲pi美mei,那na麼me無wu線xian技ji術shu在zai整zheng個ge流liu程cheng工gong業ye會hui有you非fei常chang好hao的de市shi場chang前qian景jing。另ling外wai,考kao慮lv到dao無wu線xian技ji術shu在zai整zheng個ge使shi用yong生sheng命ming周zhou期qi的de因yin素su,安an裝zhuang調tiao試shi的de時shi候hou,是shi否fou會hui節jie省sheng投tou資zi的de費fei用yong還hai值zhi得de商shang榷que。

  Q3.您覺得無線技術在石油石化行業的應用前景如何?

  夏德海:

  無線技術進入工業領域的趨勢是毋庸置疑的,但是這要求無線技術本身性能的完善,可靠性、通信的確定性與實時性、兼jian容rong性xing等deng性xing能neng有you待dai加jia強qiang。所suo以yi,在zai近jin期qi,工gong業ye無wu線xian技ji術shu仍reng將jiang是shi傳chuan統tong有you線xian技ji術shu的de延yan伸shen,大da多duo數shu儀yi表biao以yi及ji自zi動dong化hua產chan品pin會hui嵌qian入ru無wu線xian傳chuan輸shu的de功gong能neng。國guo際ji上shang對dui於yu無wu線xian技ji術shu的de研yan究jiu還hai處chu於yu起qi步bu階jie段duan,相xiang關guan的de標biao準zhun也ye在zai製zhi訂ding之zhi中zhong,我wo國guo的de科ke研yan機ji構gou也ye參can與yu其qi中zhong,這zhe在zai一yi定ding程cheng度du上shang推tui動dong了le無wu線xian技ji術shu在zai我wo國guo流liu程cheng工gong業ye的de發fa展zhan。

  genjuxianchangzongxianjishudeyingyongjingyan,zhiyaomeiyouduobiaozhun,zhizaochangshangyuyanfabumenbuqukeyichaozuo,yonghuyebuyaomangmudizhuiqiuxinjishu,jianchicongshijichufa,jiangqiuyizuishaodetouzishixianzuidadeshengchanxiaoyi,zheyangwuxianjishucainenggoudedaojiankangerkuaisudefazhan。

  林融:

  盡管目前無線技術的應用還存在局限性,但是隨著使用量的增加與用戶接受度的提高,在2010年,無線技術將會得到進一步推廣與應用。尤其在一些大型的乙烯廠與跨江河等環境惡劣的使用環境下,I/O卡件的節省、施工時間的縮短以及環保節能等優勢,將會使無線技術的使用價值得到最大體現。相信在未來的5-6年,無線技術將會迎來黃金發展期。

   應用剖析

  福建煉油乙烯一體化項目

  國內第一套大規模采用基金會現場總線的大型項目

  項目簡介

  福建煉油乙烯一體化項目(簡稱“FREP”)位於福建省泉州市泉港區,總占地麵積約480公頃。是目前我國第一個煉油、化工和成品油營銷一體化的中外合資項目。也是至今為止一次性整體規劃、一次性設計、一次性施工建設、一次性投產成功、實施投資最大(改造和新建總投資約為316億人民幣)的煉油乙烯一體化項目。該項目是國內第一個采用IGCC的煉油、化工項目,同時也是國內第一套大規模采用基金會現場總線的大型項目。

  項目充分依托福建煉化公司原有400萬噸/年煉油廠設施,對原有煉油裝置進行擴能改造,新建裝置包括14套煉油裝置及配套設施、6套化工裝置及配套設施、IGCC聯合裝置及空分裝置以及廠外工程。

  用戶聲音

  相(xiang)比(bi)較(jiao)於(yu)中(zhong)海(hai)油(you)南(nan)海(hai)殼(ke)牌(pai)乙(yi)烯(xi)項(xiang)目(mu)與(yu)上(shang)海(hai)賽(sai)科(ke)乙(yi)烯(xi)項(xiang)目(mu),由(you)於(yu)時(shi)間(jian)較(jiao)為(wei)寬(kuan)裕(yu),所(suo)以(yi)福(fu)建(jian)煉(lian)油(you)乙(yi)烯(xi)一(yi)體(ti)化(hua)項(xiang)目(mu)在(zai)安(an)裝(zhuang)與(yu)回(hui)路(lu)測(ce)試(shi)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)前(qian)期(qi)準(zhun)備(bei)工(gong)作(zuo)較(jiao)為(wei)充(chong)分(fen),這(zhe)使(shi)得(de)項(xiang)目(mu)日(ri)後(hou)的(de)維(wei)護(hu)率(lv)大(da)大(da)下(xia)降(jiang),也(ye)使(shi)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)十(shi)分(fen)成(cheng)熟(shu)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)效(xiao)果(guo)得(de)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)揮(hui)。

  全廠使用了8033台FF和8229台Hart設備,其中使用了277台848T多通道溫度變送器(FF),這節省了約2000台溫度變送器。

  優勢

  FF技術使全廠的開車、調試、運行和維護人員比使用傳統技術明顯減少。同時,儀表的故障率明顯降低,盡管項目擴建,但是要比原有的400萬噸煉油設施工作量少。

  經濟效益

  使用FF技術,可以節約30%的DCS係統機櫃;大量采用848T多通道溫度變送器,節約大量投資;全部采用國產的FF電纜,比之前同等規模項目采用進口電纜節省大量資金。

  挑戰

  首先,儀表資產管理係統(AMS)的應用有待加強。作為與FF技術配合使用實現遠程預測維護的手段,AMS能夠幫助實現工廠的智能化管理,降低工廠的維護成本及生命周期成本,提高經濟效益和社會效益;

  其次,FF網段平均利用率還有提高的空間。在FREP,利用率可達到5台設備/網段。如果能達到6-7台設備/網段,FF會體現出更強大的優勢;

  最後,必須要加強對於維護人員的培訓工作,這也直接決定了現場總線應用效果的好壞與否。在FREP中,艾默生會定期對技術人員進行培訓,並且我們也十分注重員工的培訓工作,在公司內建立了培訓室。 ——福建聯合石油化工有限公司儀表部經理    張華平

  專家點評

  近一兩年來陸續上馬的采用FF的項目盡管有五六十個,但是2008年我國實際安裝節點數僅為3.46萬,這就可以推斷出其總體的發展速度並不理想。不過總體來說,國內迄今最大的三個FF應用工程——上海賽科、南海中海油殼牌與福建煉油乙烯可以說一個比一個成功。

  但是,目前現場總線技術應用也存在諸多問題需要討論與解決。在中國,沒有第三方的FF應用技術支持服務機構,來自供貨方的技術支持還存在些許欠缺,這在FF係統和儀表來自於多個廠商的情況下,顯得尤為突出,某一個供應商的技術支持對於用戶來說遠遠不夠;lingwai,zaidaguimoyingyongxianchangzongxianchanpindeqiye,duiyuliuchengshebeidecaozuorenyuanyuxitongdeweihurenyuanquefaxitongdepeixunyushanggangzigederenzheng,zhejiuzaochenglebenyingfahuigengdazuoyongdexianchangzongxianjishuquechengweileyixiejishurenyuande“絆腳石”。所以,對於DCS係統操作熟悉的人員在沒有經過現場總線技術培訓的情況下,不能被允許上崗。

  這些問題的凸顯也使得現場總線的價值長期得不到最大程度的體現,FCS的潛力也不能得到進一步的挖掘。相對於HART設備診斷能力有限的劣勢,FF智zhi能neng儀yi表biao的de性xing能neng卻que可ke以yi隨sui著zhe較jiao為wei複fu雜za的de傳chuan感gan器qi和he過guo程cheng診zhen斷duan技ji術shu的de發fa展zhan而er不bu斷duan發fa展zhan。目mu前qian,不bu但dan可ke以yi對dui故gu障zhang作zuo出chu判pan斷duan,而er且qie還hai能neng對dui那na些xie尚shang未wei發fa生sheng故gu障zhang但dan有you可ke能neng出chu現xian故gu障zhang的de問wen題ti發fa出chu預yu警jing。盡jin管guan優you勢shi突tu出chu,但dan是shi現xian場chang總zong線xian技ji術shu的de最zui大da利li益yi體ti現xian在zai生sheng產chan裝zhuang置zhi投tou運yun之zhi後hou長chang期qi的de維wei護hu與yu運yun行xing中zhong,所suo以yi在zai這zhe一yi方fang麵mian還hai需xu積ji累lei經jing驗yan不bu斷duan改gai進jin。 ——中國自動化學會理事   彭瑜

  從國內SECCO(上海賽科乙烯項目)、CSPC(中海油南海殼牌乙烯項目)、FREP(福建煉油乙烯一體化項目)三(san)大(da)項(xiang)目(mu)的(de)應(ying)用(yong)情(qing)況(kuang)來(lai)看(kan),現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)應(ying)用(yong)取(qu)得(de)了(le)很(hen)大(da)成(cheng)功(gong)。但(dan)是(shi)在(zai)國(guo)內(nei)新(xin)建(jian)大(da)型(xing)石(shi)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)推(tui)廣(guang)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)還(hai)存(cun)在(zai)著(zhe)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti),歸(gui)結(jie)為(wei)以(yi)下(xia)幾(ji)點(dian):

  首先,一種技術的推廣應用不可能一蹴而就。DCS使shi用yong了le二er十shi年nian,相xiang關guan的de應ying用yong才cai日ri臻zhen完wan善shan,所suo以yi現xian場chang總zong線xian技ji術shu也ye是shi一yi個ge道dao理li。隨sui著zhe本ben身shen技ji術shu的de完wan善shan以yi及ji用yong戶hu認ren識shi程cheng度du的de加jia深shen,現xian場chang總zong線xian技ji術shu的de應ying用yong將jiang會hui更geng加jia深shen入ru。具ju體ti到dao用yong戶hu角jiao度du,決jue策ce層ceng、技術支持層與現場維修層的人員對現場總線技術的應用都有影響,這要求提供決策信息的技術人員水平過硬,也要求決策者水平過硬。

  同時,我們注意到,上海賽科與南海中海油殼牌項目都屬於乙烯裝置,而且是中外合資項目,使用FF現xian場chang總zong線xian技ji術shu,在zai決jue策ce上shang較jiao有you優you勢shi,福fu建jian煉lian化hua也ye屬shu於yu合he資zi企qi業ye,所suo以yi應ying用yong現xian場chang總zong線xian成cheng為wei了le很hen自zi然ran的de事shi情qing。另ling外wai由you於yu艾ai默mo生sheng等deng公gong司si本ben身shen技ji術shu實shi力li較jiao強qiang,也ye使shi得de這zhe些xie項xiang目mu得de到dao了le強qiang大da的de技ji術shu支zhi持chi。相xiang比bi於yu這zhe三san大da項xiang目mu,國guo內nei企qi業ye與yu設she計ji院yuan麵mian臨lin的de問wen題ti,是shi如ru何he將jiangFF現場總線用於大型石化裝置實踐經驗缺乏的問題,所以國內市場的培育還是需要一個過程的。

  對於現場總線技術的應用,我還要特別強調通過AMS/PRM管理軟件的應用,在設備歸檔管理、設備的中央巡檢、中央整定、調校,以及智能閥門的維護應用方麵取得了顯著效果。通過FF總(zong)線(xian)設(she)備(bei)的(de)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu),改(gai)變(bian)了(le)儀(yi)表(biao)的(de)維(wei)護(hu)策(ce)略(lve),預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)將(jiang)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)糾(jiu)錯(cuo)性(xing)維(wei)護(hu)和(he)預(yu)防(fang)性(xing)維(wei)護(hu)方(fang)法(fa),避(bi)免(mian)造(zao)成(cheng)設(she)備(bei)過(guo)度(du)檢(jian)修(xiu)或(huo)欠(qian)修(xiu),這(zhe)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)設(she)備(bei)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)的(de)機(ji)率(lv),同(tong)時(shi)減(jian)少(shao)了(le)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)定(ding)期(qi)維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo),降(jiang)低(di)維(wei)護(hu)和(he)備(bei)件(jian)費(fei)用(yong)。

  隨著FF現場總線技術的不斷完善,其應用規模將會逐漸擴大,在石化行業中應用前景良好。 ——中國石化集團北京燕山石油化工有限公司高級工程師  王立奉

  

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