工程建設(shè)駛上“智造”快車道

□ 本刊記者 譚偉春

中國(guó)石化工程建設(shè)企業(yè)借助新型信息化和自動(dòng)化技術(shù)，提升智能化水平。

四建公司實(shí)訓(xùn)引入VR技術(shù)，模擬現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。姚志廣 攝

今年3月底，中國(guó)石化對(duì)外宣布涪陵頁巖氣田如期建成100億立方米年產(chǎn)能。在涪陵頁巖氣田建設(shè)過程中，中國(guó)石化創(chuàng)新開發(fā)應(yīng)用了“壓裂全視頻監(jiān)控系統(tǒng)”，在大規(guī)模、高強(qiáng)度、長(zhǎng)周期的壓裂施工條件下，保證了設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)和施工質(zhì)量。

隨著智能制造時(shí)代的到來，信息化、自動(dòng)化、智能化迅速發(fā)展，傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)逐漸被取代或顛覆，石化行業(yè)也面臨著同樣的挑戰(zhàn)和技術(shù)革新需求。在這一背景下，中國(guó)石化工程建設(shè)企業(yè)緊抓歷史機(jī)遇，借助新型信息化和自動(dòng)化技術(shù)，提升智能化水平，打造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。

“察勢(shì)者智，馭勢(shì)者贏。我們要順應(yīng)時(shí)代潮流，善抓歷史機(jī)遇，確保在產(chǎn)業(yè)變革調(diào)整中把握主動(dòng)，贏得未來。”中國(guó)石化集團(tuán)公司總經(jīng)理戴厚良在2018年工作會(huì)議上指出。

監(jiān)控系統(tǒng)打造作業(yè)“無人區(qū)”

在涪陵頁巖氣田焦頁89平臺(tái)，密密麻麻的泵車中間，沒有一個(gè)人的身影。整個(gè)壓裂施工高壓區(qū)，已成為名副其實(shí)“無人區(qū)”。

焦頁89平臺(tái)的無人區(qū)是“壓裂全視頻監(jiān)控系統(tǒng)”應(yīng)用的結(jié)果。通過井場(chǎng)攝像頭，工作人員在監(jiān)控室里便能觀察到每一件設(shè)備管匯的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這里，工作人員每隔一段時(shí)間穿梭設(shè)備轟鳴的作業(yè)區(qū)，巡設(shè)備、記數(shù)據(jù)的日子一去不復(fù)返。

2013年，江漢石油工程進(jìn)入涪陵頁巖氣市場(chǎng)，經(jīng)過兩年研制，壓裂全視頻監(jiān)控系統(tǒng)于2015年研發(fā)成功。設(shè)備的使用時(shí)長(zhǎng)、保養(yǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控器中。2017年，PIM高壓鍵檢測(cè)系統(tǒng)投入使用，又為每一件設(shè)備管匯建立電子身份證。工作人員只要拿著檢測(cè)裝置，掃一下芯片，電腦馬上就顯示設(shè)備的使用時(shí)長(zhǎng)等信息，省時(shí)又精準(zhǔn)。

新型信息化技術(shù)的應(yīng)用，讓涪陵頁巖氣田開發(fā)建設(shè)省時(shí)省力。如今，通過深入總結(jié)涪陵頁巖氣一期開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，著眼于流程化、節(jié)點(diǎn)化、數(shù)據(jù)化施工，江漢石油工程已編制推廣頁巖氣開發(fā)質(zhì)量管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋鉆完井、壓裂、試氣等在內(nèi)的八大質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、950多個(gè)質(zhì)量管控節(jié)點(diǎn)，踐行標(biāo)準(zhǔn)更加翔實(shí)可依。

在勝利石油工程，新型信息化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，同樣如火如荼。勝利石油工程自主研發(fā)的低風(fēng)險(xiǎn)鉆井信息系統(tǒng)，于2016年在渤海灣BZ25-1-C37H井發(fā)揮作用。通過該系統(tǒng)，工作人員能夠?qū)崟r(shí)觀察井隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，如同將鉆井現(xiàn)場(chǎng)搬進(jìn)辦公室，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、鉆進(jìn)動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行分析并對(duì)前線施工指導(dǎo)。該系統(tǒng)還能夠?qū)崟r(shí)分析地面和井下數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳遞，以仿真儀表、三維圖示等形式進(jìn)行展示，尤其方便域外鉆井施工的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。

勝利石油工程新型信息化技術(shù)研發(fā)不斷向前邁進(jìn)。近日，其自主研發(fā)的錄井房式鉆井液在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)成功，實(shí)現(xiàn)了鉆井液10項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量、連續(xù)記錄。該系統(tǒng)取代了人工取樣，消除了人工監(jiān)測(cè)不確定性因素，監(jiān)測(cè)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)外同類產(chǎn)品，能夠更好地預(yù)判井下狀況，應(yīng)對(duì)突發(fā)問題，初步實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用目標(biāo)。

從“制造”走向“智造”

5月13日，中國(guó)焊接泰斗潘際鑾院士、煉化工程集團(tuán)五建公司相關(guān)負(fù)責(zé)人等一起見證無軌導(dǎo)全位置爬行焊接機(jī)器人工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)。經(jīng)檢測(cè)，焊接指標(biāo)全部合格，達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用要求，第一次試驗(yàn)即取得圓滿成功。下一步，將繼續(xù)開展一系列研發(fā)改進(jìn)工作，推動(dòng)工業(yè)化應(yīng)用，盡快將研究成果應(yīng)用于工程建設(shè)。

此次焊接試驗(yàn)是模擬儲(chǔ)罐橫縫、縱縫板焊接，大約在15分鐘時(shí)間內(nèi)完成2米長(zhǎng)模擬儲(chǔ)罐橫縫板根部焊接。2米長(zhǎng)的模擬儲(chǔ)罐橫縫板根部焊接通常需要1名焊工連續(xù)作業(yè)1小時(shí)才能完成，而且焊接質(zhì)量無法保證。從試驗(yàn)結(jié)果看，應(yīng)用無軌導(dǎo)全位置爬行焊接機(jī)器人焊接可大大提高焊接工作效率，降低施工成本，消除質(zhì)量隱患。

焊接質(zhì)量是工程建設(shè)質(zhì)量的重要影響因素，中國(guó)石化工程建設(shè)企業(yè)十分重視相關(guān)自動(dòng)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用。今年4月初，煉化工程集團(tuán)十建公司面對(duì)大連恒力項(xiàng)目高壓管道材質(zhì)復(fù)雜、焊接工藝要求苛刻、工期短促等困難，先后配備了14臺(tái)管道埋弧自動(dòng)焊機(jī)，4臺(tái)全位置自動(dòng)焊機(jī)等先進(jìn)工裝設(shè)備，安全、優(yōu)質(zhì)、高效地進(jìn)行高壓、超高壓管道施工。目前，該項(xiàng)目應(yīng)用先進(jìn)工裝設(shè)備后，平均每天完成管口焊接量為400英寸徑，是傳統(tǒng)手動(dòng)焊接的5倍，有效推動(dòng)了施工進(jìn)程。

中國(guó)石化工程建設(shè)企業(yè)不僅注重單個(gè)技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)，還從整體對(duì)現(xiàn)有信息系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。煉化工程集團(tuán)以“ERP”“數(shù)字化工廠”為主攻方向，大力推進(jìn)以ERP為核心的集成共享的經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)建設(shè)。同時(shí)，他們?cè)诖笮凸に囉?jì)算軟件及工程設(shè)計(jì)軟件租賃方面，在上期合同基礎(chǔ)上擴(kuò)大使用范圍、調(diào)整軟件模塊，節(jié)省費(fèi)用超206萬美元。

自動(dòng)化技術(shù)在鉆井過程中的應(yīng)用，同樣取得良好效果。2014年，勝利石油工程在樁古21-12井應(yīng)用了自主研發(fā)的鉆井管柱自動(dòng)輸送裝置。該設(shè)備集機(jī)、電、液于一體，能通過無線遙控、觸摸屏及控制按鈕等三種方式實(shí)現(xiàn)鉆井管柱自動(dòng)上下鉆臺(tái)，大大降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鉆機(jī)自動(dòng)化水平。

“掃一掃”現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)掌控

“倉儲(chǔ)管理使用二維碼技術(shù)，能夠明確材料標(biāo)識(shí)，及時(shí)反映材料的到貨、發(fā)放、庫存等情況。只要用手機(jī)掃一掃，就能第一時(shí)間了解材料的材質(zhì)、尺寸等相關(guān)參數(shù)，極大地提高材料領(lǐng)用速度及準(zhǔn)確率，避免材料錯(cuò)發(fā)、亂發(fā)，節(jié)省了人力物力。”近日，十建公司大連恒力項(xiàng)目部二維碼倉儲(chǔ)軟件開發(fā)小組組長(zhǎng)王偉對(duì)前來學(xué)習(xí)二維碼應(yīng)用技術(shù)的人員說。

2017年8月，十建公司成功開發(fā)“二維碼倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)”。了解它的人把它比喻成“傻瓜軟件”，只要手機(jī)上下載該軟件的APP，每一名員工都可以輕松地了解每一件材料的出處和去向，隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)材料最新動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)材料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的全員共享和材料使用的全程管控。

二維碼倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)倉儲(chǔ)管理模式，打開了物資供應(yīng)管理改革的大門。二維碼技術(shù)解決了傳統(tǒng)倉儲(chǔ)管理模式中材料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不全面、更新不及時(shí)等問題，實(shí)時(shí)為項(xiàng)目參與者提供最新、最全面的材料數(shù)據(jù)。同時(shí)，隨著二維碼管理系統(tǒng)的深入推廣運(yùn)用，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)可以節(jié)約大量人工成本，2018年大連恒力項(xiàng)目預(yù)計(jì)至少節(jié)省人工成本70萬元。

受到二維碼倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)啟發(fā)，該公司各專業(yè)技術(shù)人員相繼研發(fā)出焊接二維碼管理軟件、云端數(shù)據(jù)管理、埋弧焊自動(dòng)焊機(jī)增絲系統(tǒng)等創(chuàng)新成果。從工程技術(shù)人員到普通的技能操作者，智能化發(fā)展開啟了該公司精細(xì)規(guī)范管理的新境界。

除了材料和配件的管理，中國(guó)石化工程建設(shè)企業(yè)還將智能化軟件應(yīng)用在員工的考勤中。5月7日，四建公司海南煉化項(xiàng)目部舉辦“項(xiàng)目管理協(xié)同工作平臺(tái)”人力資源系統(tǒng)智能定位考勤功能應(yīng)用培訓(xùn)，為下一步智能定位考勤系統(tǒng)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。與二維碼倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)相似，使用智能定位考勤系統(tǒng)，只需要在手機(jī)中下載相應(yīng)的APP，員工可以在項(xiàng)目作業(yè)區(qū)內(nèi)任何地方進(jìn)行打卡，大大解決了項(xiàng)目部上下班人員集中打卡排隊(duì)時(shí)間長(zhǎng)、場(chǎng)地有限等問題，節(jié)約了項(xiàng)目相應(yīng)成本支出，提高了工作效率。同時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)地進(jìn)入服務(wù)器系統(tǒng)，人員出勤情況實(shí)時(shí)可視，相關(guān)資料實(shí)時(shí)在總部云端記錄，使考勤工作變得更加便捷、高效。

建成首個(gè)行業(yè)通用計(jì)量管理系統(tǒng)

“計(jì)量管理信息系統(tǒng)規(guī)范了21類2.6萬個(gè)石油工程專業(yè)數(shù)據(jù)，形成了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典庫，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化管理和網(wǎng)絡(luò)化共享。”近日，中原石油工程公司錄井公司副主任師、集團(tuán)公司科研項(xiàng)目長(zhǎng)王曉鄂說。

該系統(tǒng)不僅有助于關(guān)鍵流程管控，還能有效節(jié)約生產(chǎn)、管理成本，截至目前，已累計(jì)創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益1.2億元。此前不久，該系統(tǒng)經(jīng)有關(guān)專家鑒定，認(rèn)定其在石油勘探開發(fā)領(lǐng)域具有廣闊的推廣應(yīng)用前景，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

計(jì)量檢測(cè)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱之一。計(jì)量管理業(yè)務(wù)是石化企業(yè)生產(chǎn)管理諸多環(huán)節(jié)中一個(gè)重要的組成部分。2016年6月，中原石油工程成立項(xiàng)目組，開展《中國(guó)石化計(jì)量管理信息系統(tǒng)開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用》課題的研究工作，經(jīng)過近兩年的研究，開發(fā)了首個(gè)在行業(yè)內(nèi)通用的石油工程計(jì)量管理信息系統(tǒng)，規(guī)范了石油工程計(jì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理方法，實(shí)現(xiàn)石油工程計(jì)量管理流程通用化、功能個(gè)性化、數(shù)據(jù)字典標(biāo)準(zhǔn)化。自2017年4月起，該成果先后在勝利石油工程、江漢石油工程等10家石油工程公司上線運(yùn)行，目前系統(tǒng)用戶總數(shù)已達(dá)1039人。

智能化技術(shù)相關(guān)人才的培養(yǎng)，也是中國(guó)石化布局智能發(fā)展的一個(gè)重要方面。2015年11月，五建公司成立安全工程技術(shù)研發(fā)中心，安全信息智能是其主攻方向之一。2017年6月，中國(guó)石化集團(tuán)公司首個(gè)安全仿真與實(shí)操培訓(xùn)基地建成，共有理論培訓(xùn)區(qū)、實(shí)操培訓(xùn)區(qū)、模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操培訓(xùn)區(qū)、事故體驗(yàn)區(qū)、仿真培訓(xùn)區(qū)五大功能區(qū)，截至目前已圓滿舉辦了4期集團(tuán)公司安全培訓(xùn)班。同年，該公司在基于安全技術(shù)中心、安全仿真與實(shí)操培訓(xùn)基地建成基礎(chǔ)上，成立了楊繼民勞模創(chuàng)新工作室，在其業(yè)務(wù)領(lǐng)域積極推動(dòng)新型信息化、自動(dòng)化等技術(shù)發(fā)展。