【壓縮機(jī)網(wǎng)】前言

　　壓縮機(jī)在煉化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，壓縮機(jī)行業(yè)與煉化產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)。壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)及時(shí)、精準(zhǔn)把脈煉化行業(yè)的新動(dòng)向，積極調(diào)整戰(zhàn)略，以更好的姿態(tài)迎接煉化行業(yè)的新常態(tài)趨勢(shì)。

　　煉化行業(yè)的新態(tài)勢(shì)

　　21世紀(jì)以來，中國(guó)煉化行業(yè)蓬勃發(fā)展，煉油能力大幅提升。我國(guó)原油一次加工能力已從2000年的2.76億噸[1]，至2015年突破7億噸大關(guān)；截至2015年，乙烯產(chǎn)能約為2700萬t/a；另外，合成樹脂、合成橡膠和芳烴等產(chǎn)能也躍居世界前列[2]。與此同時(shí)，我國(guó)煉油產(chǎn)能過剩的問題也日漸突出，隨著國(guó)際油價(jià)低迷態(tài)勢(shì)，我國(guó)煉廠開工負(fù)荷率降至70%左右。新常態(tài)下，我國(guó)煉化行業(yè)呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

　　1. 一體化、基地化、大型化趨勢(shì)

　　縱觀國(guó)際煉化行業(yè)，大煉油、大乙烯和大芳烴等一體化發(fā)展已成為煉化行業(yè)的必然趨勢(shì)。目前，我國(guó)已建成26個(gè)千萬噸級(jí)煉油生產(chǎn)基地，其原油加工能力占全國(guó)總加工能力的50%左右[3]，并且已形成以長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海灣為基地的煉化企業(yè)集群[4]。

　　2. “原料-產(chǎn)品”的結(jié)構(gòu)性調(diào)整

　　目前，重質(zhì)、劣質(zhì)、高硫高酸原油的產(chǎn)量已占原油總產(chǎn)量的75%，且比例仍會(huì)進(jìn)一步增加[5]；同時(shí)，石化原料輕質(zhì)化趨勢(shì)明顯，以頁巖氣、天然氣為代表的輕烴原料比例快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年將增長(zhǎng)至49%[2]；另外，燃料乙醇、生物柴油等生物替代能源將在未來得到更大的發(fā)展。與此同時(shí)，石化產(chǎn)品也發(fā)生一系列升級(jí)與變革，高品質(zhì)燃料油、高檔潤(rùn)滑油以及新型精細(xì)化工產(chǎn)品成為主流。“原料-產(chǎn)品”結(jié)構(gòu)的改變帶來的是煉化工藝、方式的變革，以加氫裂化、精制為代表的深加工、精加工技術(shù)將成為中長(zhǎng)期煉化發(fā)展的重點(diǎn)。

　　3. 低碳環(huán)保、節(jié)能降耗

　　近年來，煉化工業(yè)的發(fā)展愈發(fā)受到資源、能源與環(huán)境的制約，煉化企業(yè)高度重視節(jié)能環(huán)保工作。環(huán)保工作已從“末端治理”向“生產(chǎn)全過程控制”轉(zhuǎn)變，過程工藝綠色化，減少污染物排放，“三廢”處理更加嚴(yán)苛[2]；同時(shí)，我國(guó)煉化行業(yè)節(jié)能潛力很大，應(yīng)采取優(yōu)化工藝流程、利用再生煙氣、回收低溫余熱等手段來充分挖掘能耗潛力[3]。

　　產(chǎn)品：從“中國(guó)制造”走向“中國(guó)質(zhì)造”

　　《中國(guó)制造2025》是國(guó)家“十三五規(guī)劃”的重點(diǎn)任務(wù)，是對(duì)符合我國(guó)國(guó)情的工業(yè)4.0道路的探索，旨在改變中國(guó)制造質(zhì)量差、檔次低、高污染和創(chuàng)新弱的現(xiàn)狀?！吨袊?guó)制造2025》對(duì)壓縮機(jī)行業(yè)具有很大的指導(dǎo)意義。

　　1. 提升產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)標(biāo)gj*l

　　國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)產(chǎn)品在機(jī)組質(zhì)量、運(yùn)行穩(wěn)定性、使用壽命等方面與gj*l企業(yè)仍有較大差距。另外，《中國(guó)制造2025》也將質(zhì)量和效率作為重點(diǎn)突破的領(lǐng)域，要求以實(shí)事求是的態(tài)度對(duì)因基礎(chǔ)技術(shù)的不足而落下的差距進(jìn)行彌補(bǔ)[6]。因此，“十三五”期間，應(yīng)重點(diǎn)提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低機(jī)組能耗。

　　s*先，為提升產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)應(yīng)充分掌握設(shè)備的“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”、“制造經(jīng)驗(yàn)”和“使用經(jīng)驗(yàn)”。“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”、“制造經(jīng)驗(yàn)”與國(guó)外一流企業(yè)仍有較大差距，但中國(guó)是使用大國(guó)，應(yīng)充分挖掘、利用設(shè)備的“使用經(jīng)驗(yàn)”。壓縮機(jī)制造廠家應(yīng)多深入煉化企業(yè)內(nèi)部，與操作、維護(hù)人員進(jìn)行深入溝通，通過設(shè)備運(yùn)行過程中暴露出來的問題以及與國(guó)外產(chǎn)品的運(yùn)行情況對(duì)比，反向追溯設(shè)計(jì)、制造等的原因，以此補(bǔ)充“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”和“制造經(jīng)驗(yàn)”。

　　另外，由于機(jī)組的大型化，提高效率可顯著降低機(jī)組的運(yùn)行成本。以百萬噸乙烯裂解氣壓縮機(jī)為例，機(jī)組效率每提高1%，年運(yùn)行成本可減少數(shù)百萬元[7]，以千萬噸煉油新氫壓縮機(jī)為例，機(jī)組效率每提高1%，年運(yùn)行成本可減少近百萬元。因此，壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)著重研發(fā)節(jié)能降耗新技術(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，做精關(guān)鍵設(shè)備及部件，努力提升機(jī)組效率。同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)提升機(jī)組運(yùn)行的可靠性，通過優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)，降低機(jī)組與管路系統(tǒng)振動(dòng)等方式，從設(shè)計(jì)上減少故障和非計(jì)劃停車的可能性。

　　2. 跟蹤新工藝，研發(fā)新產(chǎn)品

　　壓縮機(jī)制造企業(yè)應(yīng)緊密跟蹤新工藝、新趨勢(shì)，配套研發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品。目前，液化天然氣、天然氣輸送以及頁巖氣、煤層氣等領(lǐng)域具有廣闊市場(chǎng)，應(yīng)加緊研發(fā)可靠性高的配套機(jī)組；另外，煉油、化工等裝置大型化、一體化趨勢(shì)明顯，大型往復(fù)壓縮機(jī)、高壓螺桿壓縮機(jī)等設(shè)備應(yīng)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化；其次，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃（2014-2020）》指出重點(diǎn)推進(jìn)化工、電力、鋼鐵等行業(yè)的節(jié)能工作。十三五期間，煉化行業(yè)節(jié)能改造項(xiàng)目日漸增多，且愈發(fā)重視余能（余熱、余壓） 回收技術(shù)。因此，壓縮機(jī)行業(yè)應(yīng)針對(duì)節(jié)能改造、余能回收等市場(chǎng)，開發(fā)如螺桿膨脹機(jī)等新產(chǎn)品[8]。

　　服務(wù)：工業(yè)轉(zhuǎn)型新思路，產(chǎn)品→服務(wù)

　　2011年，德國(guó)在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上第一次提出工業(yè)4.0的概念，并于2013年發(fā)布了“工業(yè)4.0實(shí)施建議”，由此拉開了q*范圍內(nèi)第四次工業(yè)革命的序幕。西門子公司作為德國(guó)4.0計(jì)劃的主力軍，著重改變只賣設(shè)備而服務(wù)性收入比重較小的現(xiàn)狀，增強(qiáng)其工業(yè)產(chǎn)品的持續(xù)盈利能力。目前，西門子公司已成立專門的工業(yè)服務(wù)板塊，重點(diǎn)從事“全廠維護(hù)管理服務(wù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)及可靠性服務(wù)”、“升級(jí)改造服務(wù)”等業(yè)務(wù)緊隨其后，在2012年，美國(guó)通用電氣公司（GE）發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-打破智慧與機(jī)器的邊界》報(bào)告，報(bào)告規(guī)劃了未來裝備制造業(yè)智能服務(wù)轉(zhuǎn)型的路線圖，并借助美國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢(shì)，擬通過智能傳感器與大數(shù)據(jù)的手段，將設(shè)備、系統(tǒng)、集群有效的整合在一起，為大數(shù)據(jù)分析、決策提供強(qiáng)有力的支持。GE公司已完成Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件平臺(tái)，平臺(tái)從現(xiàn)有運(yùn)行機(jī)器中收集數(shù)據(jù)并上傳云端，利用大數(shù)據(jù)的手段對(duì)設(shè)備的運(yùn)行工況加以分析，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的剩余壽命分析、故障預(yù)測(cè)等功能，z*終完成從“產(chǎn)品”至“服務(wù)”的轉(zhuǎn)變。GE航空就是其中一個(gè)例證，GE旗下的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司（GE Aircraft Engine）更名為GE航空公司（GE Aviation），從原來單純飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)楹竭\(yùn)信息管理服務(wù)商，涵蓋運(yùn)維管理、能力保障、信息預(yù)測(cè)等各類服務(wù)。

　　其中，“On-Wing Support”服務(wù)可在飛機(jī)飛行過程中監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的健康狀態(tài)，并在飛機(jī)落地前準(zhǔn)備好相應(yīng)的維護(hù)人員及備件[6]。在安全性提升的同時(shí)，也為GE公司帶來了額外的收益回報(bào)。類似于德國(guó)、美國(guó)工業(yè)4.0的實(shí)踐，日本在2015年公布的《2015年制造白皮書》也將大數(shù)據(jù)分析作為新的突破點(diǎn)。在綜合分析各國(guó)制造競(jìng)爭(zhēng)力以及我國(guó)基本國(guó)情后，我國(guó)發(fā)布的《中國(guó)制造2025》也提到“q*制造業(yè)格局面臨重大調(diào)整”，“基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革”。這些對(duì)壓縮機(jī)企業(yè)也具有很大的指導(dǎo)意義：新常態(tài)下，從“產(chǎn)品”轉(zhuǎn)向“服務(wù)”是工業(yè)轉(zhuǎn)型的新思路，是持續(xù)性盈利的突破點(diǎn)，國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)提升服務(wù)收入比重，做大做強(qiáng)設(shè)備運(yùn)維管理、健康預(yù)測(cè)等服務(wù)性業(yè)務(wù)。

　　目前，國(guó)內(nèi)煉化工程中的壓縮機(jī)組多采用報(bào)警、聯(lián)鎖停車等措施保證設(shè)備的安全。另外，為排除機(jī)組隱患、減少非計(jì)劃停機(jī)事件，國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)均采用周期性停車大檢修的措施，這種方式對(duì)煉化企業(yè)利潤(rùn)造成較大影響。以我國(guó)東北某石化企業(yè)的一個(gè)生產(chǎn)線為例，停車一次大修耗費(fèi)4000萬元、減少生產(chǎn)效益4000萬元。然而，對(duì)石化企業(yè)來說，停車大檢修的針對(duì)性較弱，而應(yīng)分析設(shè)備運(yùn)行過程中的潛在故障、隱患，才能有的放矢采取合理的維修對(duì)策。目前，德國(guó)、美國(guó)關(guān)于工業(yè)4.0的一項(xiàng)重要舉措即是將維修策略由事后維修向預(yù)知維修而轉(zhuǎn)變。另外，《中國(guó)石化設(shè)備管理辦法》明確指出“企業(yè)應(yīng)配備高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員主管故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作，配備開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)工作所需的儀器，積極開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋和處理”。由此可知，故障預(yù)測(cè)、健康管理應(yīng)作為壓縮機(jī)企業(yè)服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展的主要方向。

　　目前，離心壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)相對(duì)成熟，而大型往復(fù)壓縮機(jī)因激勵(lì)源多、故障源多的特性導(dǎo)致故障預(yù)測(cè)較為困難。往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷系統(tǒng)通常由測(cè)量缸內(nèi)壓力、閥片溫度、活塞桿沉降和十字頭沖擊信號(hào)的傳感器以及分析軟件系統(tǒng)組成，利用示功圖、振動(dòng)分析等手段對(duì)故障進(jìn)行診斷。但實(shí)際運(yùn)行中，故障診斷系統(tǒng)仍存在診斷不準(zhǔn)確、預(yù)測(cè)不及時(shí)等問題。

　　針對(duì)往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀，應(yīng)重點(diǎn)從如下幾方面發(fā)展：s*先，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工藝數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。壓縮機(jī)組服務(wù)于工藝流程，而工藝條件的變化，可能加速故障發(fā)生的速率。工藝條件不應(yīng)僅在設(shè)計(jì)選型階段作為輸入條件，在故障診斷中更應(yīng)作為重要輸入。對(duì)工藝條件的監(jiān)測(cè)主要分為兩個(gè)方面：一是診斷系統(tǒng)應(yīng)與DCS等系統(tǒng)保持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)互聯(lián)。工藝條件的變動(dòng)對(duì)信號(hào)有影響，比如振動(dòng)信號(hào)，因此診斷系統(tǒng)的報(bào)警值應(yīng)隨著工藝條件的變動(dòng)而調(diào)整；二是服務(wù)于不同工藝流程的設(shè)備，其信號(hào)監(jiān)測(cè)、故障診斷的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)不同，分析流程的優(yōu)先級(jí)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定。比如，來自重整的氫氣源在極端工況下可能夾帶過量的冷凝油，這將直接導(dǎo)致氣閥、活塞環(huán)等部件的損壞。

　　目前，診斷系統(tǒng)多為監(jiān)測(cè)故障信號(hào)，防止事故發(fā)生。系統(tǒng)仍處于氣閥泄漏等故障發(fā)生后才開始報(bào)警，而并沒有達(dá)到前期預(yù)測(cè)與減少故障的目標(biāo)。這本質(zhì)上還停留在事后維修，還未真正轉(zhuǎn)變成事前的預(yù)測(cè)維護(hù)。應(yīng)強(qiáng)化前期預(yù)測(cè)的能力，真正達(dá)到“養(yǎng)生”的目的。

　　另外，針對(duì)不同廠家、型號(hào)的設(shè)備，其故障信號(hào)不盡相同，基于規(guī)則、邏輯推理的診斷系統(tǒng)并不能精確診斷故障，容易造成漏判、誤判。應(yīng)考慮收集大量機(jī)組的結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝參數(shù)以及狀態(tài)參數(shù)，形成設(shè)備運(yùn)行的大數(shù)據(jù)庫。目前，GE公司成立了能源監(jiān)測(cè)和診斷中心，每天實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)q*50多個(gè)國(guó)家上千臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)，為機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行保駕護(hù)航。憑借大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，挖掘信號(hào)征兆與故障原因的聯(lián)系，以大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)故障診斷工作（圖1）。

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等一系列新名詞昭示著新工業(yè)時(shí)代的來臨。新工業(yè)時(shí)代將不僅滿足于優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，而更加注重于設(shè)備的維護(hù)管理。中國(guó)是設(shè)備的使用大國(guó)，應(yīng)注重收集機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)、并加以挖掘、分析，在保證設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，指導(dǎo)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造工作。壓縮機(jī)制造企業(yè)應(yīng)認(rèn)識(shí)到：大數(shù)據(jù)是一種新資源，應(yīng)把數(shù)據(jù)變成財(cái)富。

　　管理：剖析不足、持續(xù)改進(jìn)、合作共贏

　　面對(duì)煉化行業(yè)新常態(tài)，壓縮機(jī)制造企業(yè)還應(yīng)從管理角度剖析不足，以更好服務(wù)于市場(chǎng)和合作方。針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)制造企業(yè)管理方面的現(xiàn)狀，可從如下幾方面持續(xù)改進(jìn)：

　　s*先，應(yīng)熟悉工程設(shè)計(jì)方的工作流程。煉化工程公司動(dòng)設(shè)備專業(yè)與工藝、配管、土建、儀表等專業(yè)有著緊密聯(lián)系，只有當(dāng)壓縮機(jī)供應(yīng)方熟悉工程公司工作流程、專業(yè)交接后，方能提升彼此間的工作效率；

　　其次，設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理制度。壓縮機(jī)制造企業(yè)多包含主機(jī)、輔件、儀表等部門，各部門相對(duì)獨(dú)立，若同時(shí)與工程公司聯(lián)系易造成效率低下等問題，因此壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)建立項(xiàng)目組，項(xiàng)目組的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)包括不同的專業(yè)，由項(xiàng)目經(jīng)理統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)項(xiàng)目過程負(fù)責(zé)。在項(xiàng)目中項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)有足夠的管理權(quán)限，有協(xié)調(diào)和管理不同專業(yè)的權(quán)力和責(zé)任。主體專業(yè)在工程設(shè)計(jì)方面協(xié)調(diào)和管理企業(yè)內(nèi)部各專業(yè)以及各分包商。例如：協(xié)調(diào)統(tǒng)一不同圖紙間儀表位號(hào)、管口編號(hào)、設(shè)備位號(hào)、項(xiàng)目信息等內(nèi)容。另外，設(shè)立專職的文檔管理人員（DCC），利用DCC進(jìn)行設(shè)計(jì)文件管理和傳遞，包括企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)同工程公司及分包商之間的文件傳遞。

　　另外，強(qiáng)化分包商管理體制。壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)建立“分包商資格審核體系”、“分包商考核體系”及“分包商管理的標(biāo)準(zhǔn)體系”，從準(zhǔn)入機(jī)制、淘汰機(jī)制和管理機(jī)制上嚴(yán)格把控分包商的質(zhì)量。

　　同時(shí)，壓縮機(jī)企業(yè)作為成套商，應(yīng)負(fù)責(zé)分包商資料的初審、匯總和傳遞工作，并應(yīng)起到監(jiān)督落實(shí)的作用。

　　z*后，積極拓展海外市場(chǎng)。面對(duì)煉化行業(yè)新常態(tài)，國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)積極發(fā)展海外市場(chǎng)，并努力參與海外項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)、熟悉海外項(xiàng)目執(zhí)行過程和要求、發(fā)展適應(yīng)海外項(xiàng)目的管理體系，以及培養(yǎng)合格的海外項(xiàng)目管理人才。

　　結(jié)語

　　面對(duì)煉化行業(yè)新常態(tài)，國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)企業(yè)應(yīng)從產(chǎn)品、服務(wù)和管理3個(gè)方面挖潛增效、持續(xù)改進(jìn)，努力從“中國(guó)制造”走向“中國(guó)質(zhì)造”，并z*終實(shí)現(xiàn)“中國(guó)智造”。

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