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一、項(xiàng)目概況
德國費(fèi)斯托公司Festo AG & Co.成立于1925年,是生產(chǎn)氣動元件、組件及自動化系統(tǒng)的公司。費(fèi)斯托(中國)有限公司(后簡稱FESTO)是該公司于1993年12月在中國大陸注冊的獨(dú)資子公司。以其優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量、出色的問題解決能力和完善的服務(wù)深受客戶信賴,在中國氣動行業(yè)具有舉足輕重的地位。FESTO于1996年在上海市浦東新區(qū)云橋路申江路購地13262,2000年6月和2003年年底分別在該基地上建造了5318的一期工程和8858(不含地下室)的二期擴(kuò)建工程。
2002年FESTO又在金橋出口加工區(qū)南區(qū)購地,用于建設(shè)新的大型生產(chǎn)基地。本文介紹的是位于該地塊的新建廠房的一期工程,北鄰龍東路邊,西鄰華東路,總用地面積為57269,規(guī)劃建筑占地面積約為27750,總建筑面積約為32679,一期廠房建筑面積5434。
新建一期廠房已于2008年正式投入使用。
二、設(shè)計(jì)背景
2004年后隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和紛踏而來的訂單增加,原有FESTO在上海云橋路的生產(chǎn)基地的生產(chǎn)規(guī)模已遠(yuǎn)跟不上新的需求,所以建造新的廠房成為FESTO在中國乃至亞洲拓展建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。于是在新購的基地上建造新的廠房的計(jì)劃開始啟動,規(guī)劃一期工程建筑面積為15167,占地面積12760。但在2005年7月待所有的設(shè)計(jì)施工圖全部正式完成后,卻因世界經(jīng)濟(jì)環(huán)境的風(fēng)云變化等原因,德國總部權(quán)衡全球發(fā)展策略后,在2006年4月最后確定削減到現(xiàn)建成的一期廠房的設(shè)計(jì)圖紙。工程建筑面積為5434,占地面積為4278。
三、總體規(guī)劃設(shè)計(jì)
整個基地在東北向龍東路邊基地外有一個污水泵站,去掉一角,基本呈方形,東西向?qū)?68米,南北向?qū)?32米左右。
總體規(guī)劃一期二期廠房占基地中央,南北向布置,長156米,寬80米,西面三期廠房(155米x42.5米),東面四期廠房(155米x60米),沿廠房四周是六米寬的環(huán)通雙車道路。在一二期廠房的南北面各有一個下沉式裝卸貨區(qū)(室內(nèi)外高差為1.20米)。西面臨華東路的基地為集中綠化。集中綠化區(qū)的南面為29輛車位的露天停車場。
沿基地南面,由東向西依次是7.5米寬的機(jī)動車入口、主門衛(wèi)(包括10KV配電間、水泵房和柴油發(fā)電機(jī)房)(對面為9輛車位的停車區(qū))、長150米寬10米~15米寬的綠化帶、10米寬的機(jī)動車入口和次門衛(wèi)、以及7米寬的非機(jī)動車入口和自行車棚??繓|南面為主門衛(wèi)入口,主要為貨車進(jìn)入,由坡道進(jìn)入一期廠房東面前的下沉式裝卸貨廣場,裝卸貨后再經(jīng)另一段坡道到基地西南面的邊門衛(wèi)出去。線路流暢,人車分離。
四、建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思
根據(jù)基地情況及生產(chǎn)工藝要求,合理布置內(nèi)部功能。原設(shè)計(jì)在平面中設(shè)有三個主要功能區(qū),即進(jìn)貨裝卸、倉儲區(qū),生產(chǎn)作業(yè)區(qū)及出貨裝卸、倉儲區(qū)。在三個區(qū)之間分布有辦公,設(shè)備及附屬設(shè)施用房,三個區(qū)由東西兩側(cè)長廊作為交通樞紐相聯(lián)系??臻g關(guān)系清晰,線路簡潔流暢,體現(xiàn)了現(xiàn)代化工業(yè)建筑高效率的特征。后一期廠房修改壓縮為裝卸貨口倉儲區(qū)、生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和辦公區(qū)及設(shè)備后勤區(qū),比原有設(shè)計(jì)約減小2/3面積。
中心廠房的屋頂為鋸齒形,與平面入口處的鋸齒形平面相呼應(yīng),邊上通廊和辦公區(qū)為平屋面,使建筑具有特有的韻律和動感。外立面主墻體和金屬保溫板采用了淺灰色,水平方向分格,柱子突出,由垂直的FESTO特有LOGO藍(lán)色裝飾,水平和垂直尺度比例宜人,金屬窗框也采用了統(tǒng)一的藍(lán)色,整體建筑采用FESTO特有的配色系統(tǒng),簡潔鮮明,充分體現(xiàn)了工業(yè)建筑的特征和FESTO的標(biāo)志性企業(yè)形象。
生產(chǎn)廠房的結(jié)構(gòu)形式為地上一層(辦公區(qū)后勤區(qū)和設(shè)備區(qū)局部二層)的鋼筋混凝土柱+鋼屋架,跨度達(dá)15x30M柱網(wǎng),造型新穎的張弦梁鋼結(jié)構(gòu)屋頂勾勒出輕盈通透的內(nèi)部廠房空間。
該廠內(nèi)主要生產(chǎn)制造自動化技術(shù)所有真空(不僅限于真空和壓縮空氣驅(qū)動的產(chǎn)品)和壓縮空氣的應(yīng)用產(chǎn)品,包括這些產(chǎn)品的設(shè)備、所需系統(tǒng)和系統(tǒng)所需的單獨(dú)構(gòu)件(如生產(chǎn)在工藝流程中的氣動球閥)。主要為金屬冷加工。按戊類廠房消防設(shè)計(jì),建筑耐火等級為二級。建筑使用年限為五十年,廠房一層高度為11.00米,通廊高度為6.65米。局部兩層,層高為4.00和6.50米。
五、設(shè)計(jì)特色和節(jié)能措施
(一)建筑專業(yè)
隨著民用建筑節(jié)能的強(qiáng)制執(zhí)行,對作為建筑能耗大戶的工業(yè)建筑應(yīng)如何對環(huán)境作出貢獻(xiàn)已成為我們設(shè)計(jì)中必須面對的問題。慶幸的是FESTO不但是氣動自動化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,還在包括用于自己的產(chǎn)品工藝,自身廠房的建筑和生產(chǎn)基地的創(chuàng)新理念、以及改善能源消耗、提高能效(環(huán)保節(jié)能)的方面都有很高的自覺性和要求。為了以后的可持續(xù)管理和對環(huán)境負(fù)責(zé)的理念,已經(jīng)作為公司策略的一個重要組成部分,所以在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)伊始,即與業(yè)主、外方設(shè)計(jì)師取得共識,建設(shè)項(xiàng)目不僅要考慮眼前的建造成本,而且要更多考慮長期的管理成本和運(yùn)行成本,節(jié)能設(shè)計(jì)成為其中重要一環(huán)。
在廣泛地比較各種方案,考慮各方面的能源效率和可再生能源的利用后,經(jīng)過多方面的論證,在如何以人為本為本的前提下,確認(rèn)最佳環(huán)保節(jié)能的方案。采用了多種切實(shí)可行建筑技術(shù)以減少建筑能耗和對環(huán)境的影響的節(jié)能技術(shù),具體如下:
為了保證廠房工作人員的舒適安全,外墻面和屋頂分別采用防火級別為不燃的A1級的100厚巖棉夾芯鋼板墻面和100厚巖棉的組合樓板保溫屋面,對消防十分有利,走在了時代的前列。
外門窗采用斷熱鋁型材和Low-E中空玻璃(局部為下懸側(cè)懸窗);窗外設(shè)自動升降和調(diào)節(jié)角度的鋁合金遮陽百葉;鋸齒形屋頂?shù)谋毕虿捎秘Q向中空玻璃窗和東西兩側(cè)的玻璃門窗,白天可輔助解決大跨度建筑室內(nèi)的自然采光;春秋過渡季節(jié)或夏季可打開通風(fēng),形成空氣對流,既產(chǎn)生舒適工作環(huán)境又節(jié)約能源;裝卸平臺處用遮簾式伸縮裝卸門,冬季可有效減少熱損失。
在南向的鋸齒斜坡屋頂上運(yùn)用太陽能熱水器,以解決職工洗浴所需熱水。
對變壓器、空壓機(jī)及生產(chǎn)余熱、廢熱進(jìn)行回收利用;應(yīng)用閉式水冷冷卻塔以提高效率降低對環(huán)境的影響。選用新型節(jié)水節(jié)電、環(huán)境友好的設(shè)備和建材。
FESTO對于自身廠房的設(shè)計(jì)也如同對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品一樣精益求精。為了達(dá)到高目標(biāo),設(shè)立一個可行的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范所有的東西。對于廠房建筑外形要求和內(nèi)部使用尺度都是一絲不茍,非常嚴(yán)謹(jǐn)。比如外門窗,包括窗框、窗檔的尺寸,分縫線的距離,要有一定的模數(shù)。比如地面地轉(zhuǎn)的鋪設(shè)和吊頂燈具、出風(fēng)口的排布,不僅要符合目前的平面布置,還要考慮到今后有可能的變化;不僅從內(nèi)部空間看,從外部更宏觀地看廠房時;不僅要考慮白天不開燈時,還要考慮夜間開燈時,都要求是上下左右從各個方向排列整齊一致,具有統(tǒng)一整潔的感覺,充分符合FESTO的企業(yè)文化。同時這樣也方便今后的可持續(xù)發(fā)展,比如平面功能的修改,節(jié)約資金和人力。這也是最為環(huán)保和有遠(yuǎn)見的一面。正是對這些細(xì)節(jié)的重視,充分體現(xiàn)了FESTO的嚴(yán)謹(jǐn)和環(huán)保理念。
(二)結(jié)構(gòu)專業(yè)
本工程為一層工業(yè)主體廠房,柱網(wǎng)最大為30x15m,其中柱采用鋼筋混凝土,屋架采用鋸齒形鋼屋蓋,主鋼桁架為30m跨,間距15m的鋼桁架,次梁為15m跨,間距為5m的三角形張弦梁,上鋪壓型鋼板基層及保溫隔熱層和防水層,另局部為二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)??拐鹪O(shè)防烈度7度。
基礎(chǔ)采用柱下樁+獨(dú)立承臺基礎(chǔ);樁采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁,以第⑤3層作為樁端持力層,樁長25m。因?yàn)橹鲏w和主屋面都采用了輕型墻體,鋼梁形式又采用了張弦梁,比一般的鋼梁在最大限度地節(jié)約了用鋼量。
上部結(jié)構(gòu)計(jì)算采用2005年4月版PKPM系列軟件中:STS和Spas CAD(PKPM任意空間結(jié)構(gòu)模型輸入)。主要的計(jì)算分析結(jié)果均滿足規(guī)范要求;同時對三角形張弦梁采用SAP200進(jìn)行了非線性分析,并配合施工,對各個施工階段的張拉應(yīng)力提出了具體要求。
因?yàn)樯a(chǎn)區(qū)有比較重型的機(jī)械和車輛,為了加強(qiáng)地面的整體性和抗裂抗壓,所以生產(chǎn)車間地面地坪采用150厚鋼纖維鋼筋地坪,表面環(huán)氧樹脂,根據(jù)柱子的間距7.5mx7.5m縱橫分倉縫保護(hù)地面。
(三)相關(guān)設(shè)備專業(yè)所采用的節(jié)能技術(shù)措施
1.給排水。本工程建筑高度24m以下,主體結(jié)構(gòu)為單層廠房,局部設(shè)夾層。設(shè)有集中空調(diào)系統(tǒng)。
主要是:(1)選用節(jié)水型潔具及龍頭;(2)為節(jié)省能耗減少經(jīng)常費(fèi)用,廁所利用市政水壓直供;(3)浴室熱水由太陽能輔以電加熱提供。(4)考慮到冷熱水水壓平衡,該部分冷熱水均采用變頻供水;(5)屋面雨水采用壓力式排水,并考慮到與二、三期的銜接。
2.電氣專業(yè)(包括智能化)。本工程為地上一層(局部二層)的鋼筋混凝土柱鋼屋架戊類廠房。其中消防電力,應(yīng)急照明、弱電系統(tǒng)電源,變電所用電為二級負(fù)荷,其余為三級負(fù)荷。
強(qiáng)電主要為(1)變電所靠近負(fù)荷中心;(2)采用低損耗干式變壓器和節(jié)能設(shè)備;(3)配電設(shè)計(jì)三相平衡;(4)無功功率變電所低壓側(cè)集中補(bǔ)償;(5)設(shè)BA樓宇自控系統(tǒng);(6)照明采用節(jié)能燈具;(7)辦公室靠外窗的燈具設(shè)獨(dú)立控制開關(guān)。
弱電主要為:(1)弱電系統(tǒng)電源從弱電機(jī)房集中供給;(2)空調(diào)機(jī)房預(yù)留電動閥電源,為BA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備;(3)采用無鹵低煙輻照阻燃耐火電纜電線,耐高溫,載流量大,火災(zāi)發(fā)生時確保人員安全;(4)采用先進(jìn)的供配電綜合保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng),方便系統(tǒng)管理;(5)采用塑料線槽在辦公桌上方明敷,方便強(qiáng)弱電插座的安裝及調(diào)整布局。(6)總體采用排管敷設(shè)線路,預(yù)留二、三期工程的線路管道,減少二次開挖。
3.暖通專業(yè)。環(huán)境保護(hù)方面:(1)充分評估通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備的噪聲與振動對環(huán)境的影響,必要時采取消聲、隔振措施,使之達(dá)到國家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn);(2)倉庫及其它排風(fēng)系統(tǒng)的排出口位置避免在人員逗留區(qū)。(3)預(yù)留崗位送風(fēng),提高工作人員的舒適度。
自動控制與節(jié)能:(1)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中的各設(shè)備均選擇高效率、低能耗的產(chǎn)品;各個空間采用不同的空調(diào)系統(tǒng);(2)水-水熱泵機(jī)組、水泵等能耗大的設(shè)備配置,既滿足設(shè)計(jì)負(fù)荷要求,又能在部分負(fù)荷時節(jié)能運(yùn)行;(3)空調(diào)器和風(fēng)機(jī)盤管的回水管路上設(shè)電動控制閥,以控制室溫,避免過冷過熱;(4)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)壓差旁通控制,實(shí)現(xiàn)變負(fù)荷時節(jié)能運(yùn)行;熱泵機(jī)組、水泵、空調(diào)器等主要設(shè)備納入BA系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控;(5)根據(jù)本工程設(shè)備及內(nèi)區(qū)余熱大的特點(diǎn),利用螺桿式水-水熱泵機(jī)組盡最大限度的回收設(shè)備及內(nèi)區(qū)余熱向冬季空調(diào)系統(tǒng)提供熱源,并里利用夜間用電谷時(22:00~6:00)蓄熱。
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng):(1)車間和倉庫等大空間采用低速全空氣系統(tǒng)配套崗位風(fēng)機(jī)盤管(接風(fēng)管型)系統(tǒng),低速全空氣系統(tǒng)為變頻雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)空調(diào)時新風(fēng),同時兼顧過渡季節(jié)的大新風(fēng)或全新風(fēng)運(yùn)行,氣流組織采取下送上回方式;(2)辦公室和餐廳等采用低速全空氣系統(tǒng),氣流組織采取上送上回方式;(3)變配電間基于回收冬季余熱的考慮,采用低速全空氣空調(diào)系統(tǒng),氣流組織采取上送上回方式;(4)消防安保中心、值班等房間,考慮其使用的靈活性和特殊要求,單獨(dú)設(shè)置風(fēng)冷熱泵型分體空調(diào)器。
六、結(jié)語
中圖分類號:TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 前言
以信息化帶動工業(yè)化是我國的國策,是促進(jìn)我國工業(yè)化建設(shè)重要指導(dǎo)思想。目前,我國石油化工企業(yè)正處于現(xiàn)代化建設(shè)階段,特別是儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化發(fā)展,體現(xiàn)了我國信息化帶動工業(yè)化發(fā)展已見成效。但與國外相比,我國在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)上,仍存在諸多的不足,需要投入更多的人力和物力,以推動石油化工企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
1 新型自動檢測與分析儀的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展,石油化工企業(yè)的自動檢測儀表在應(yīng)用水平上得到很大提高。特別是在適應(yīng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的需求上,迅速發(fā)展了現(xiàn)場總線型變壓器。該變壓器實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字模式,不僅結(jié)構(gòu)簡單,而且穩(wěn)定性和分辨力均優(yōu)于一般智能型變送器。目前,現(xiàn)場總線數(shù)字化儀器的發(fā)展比較成熟,具備良好的可互操作性和穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于石油化工的過程控制領(lǐng)域。
為切實(shí)強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量管理,落實(shí)在線分析儀表在石油化工企業(yè)的應(yīng)用。石化企業(yè)積極推進(jìn)相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用,特別是提高先進(jìn)控制應(yīng)用水平。就目前來看,為確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高儀表應(yīng)用水平,主要在線分析儀表有:在線液相色譜儀、在線油品質(zhì)量分析儀等。而最新的NIR光譜分析儀已成功應(yīng)用于石化企業(yè)的煉油調(diào)合系統(tǒng);新一代低成本汽油質(zhì)量指標(biāo)快速測定儀在實(shí)際應(yīng)用中取得較好效果。同時,軟測量技術(shù)也發(fā)展迅速,在解決石油化工企業(yè)分析檢測難題上,發(fā)揮了重要作用。
維護(hù)工作一直是石化企業(yè)的重要工作,尤其是對預(yù)測維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作,關(guān)系到系統(tǒng)正常運(yùn)行。就實(shí)際來看,一些企業(yè)構(gòu)建有實(shí)時傳感和在線聯(lián)機(jī)系統(tǒng),以對加熱爐效率、熱交換器等進(jìn)行監(jiān)控。并采用先進(jìn)的儀表與系統(tǒng),具備有診斷和預(yù)測維護(hù)保養(yǎng)的功能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備最優(yōu)化,生產(chǎn)潛力增幅在1%~3%,相比非計(jì)劃維護(hù)費(fèi)用減少了近20%。
2 先進(jìn)控制的應(yīng)用
在石油化工企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程中,生產(chǎn)裝置采用了先進(jìn)控制,不僅有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低運(yùn)行成本,而且裝置運(yùn)行可靠安全,帶來了十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前,諸多先進(jìn)控制技術(shù)已發(fā)展成熟,如多變測量、魯棒PID控制等的成功應(yīng)用。先進(jìn)控制有如下特點(diǎn):(1)先進(jìn)控制是以模型為策略。如當(dāng)前的模型推斷控制、模型預(yù)測控制等,這些模糊智能控制已成為先進(jìn)控制的重要發(fā)展方向;(2)可以應(yīng)用于復(fù)雜過程的控制。如多變量耦合、大時滯等;(3)以強(qiáng)大的計(jì)算能力為支撐,實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制,如先進(jìn)控制可以在DCS/FCS中實(shí)現(xiàn)。目前,國外在該領(lǐng)域的研發(fā)比較成熟,有美國生產(chǎn)的控制器DMC-PLUS、日本生產(chǎn)的控制器SMOC等。而國內(nèi)的主要研究力量是浙江大學(xué)和清華大學(xué),并已取得一定的成功。
目前,先進(jìn)控制已在中石油和中石化的幾十套裝置中運(yùn)行成功。且主要有:延遲焦化、柴油加氫、催化裂化、聚丙烯等,并已取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
3 制造執(zhí)行系統(tǒng)
在近幾年的發(fā)展中,石油化工企業(yè)已朝著自動化技術(shù)的方向發(fā)展,并現(xiàn)已采用了ERP/MES/PCS的三層控制與管理系統(tǒng)。就ERP的實(shí)際應(yīng)用來看,單純地上ERP,(下轉(zhuǎn)第187頁)(上接第177頁)而與之配套的MES不跟進(jìn),其效果不是很理想。所以,目前已開發(fā)了MES,并在應(yīng)用領(lǐng)域上進(jìn)行擴(kuò)充,基于MES技術(shù),石油化工企業(yè)信息系統(tǒng)取得了較為理想的效果。據(jù)相關(guān)調(diào)查而言,企業(yè)應(yīng)用MES,可以提高19.2%的產(chǎn)品質(zhì)量、13.5%的生產(chǎn)率和11.5%的產(chǎn)量。
在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中,主要分為三層:一是操作控制層,為實(shí)時數(shù)據(jù)庫、裝置DCS/FCS;二是生產(chǎn)管理層,主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)調(diào)度和油品儲運(yùn);三是經(jīng)營管理層,主要是ERP。對于ERP系統(tǒng),需要MES提供制造周期、成本等生產(chǎn)數(shù)據(jù),以及在MES系統(tǒng)平衡處理的急促上,對生產(chǎn)裝置的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,已導(dǎo)入至ERP系統(tǒng)之中。所以,石油化工行業(yè)的ERP有效應(yīng)用,關(guān)鍵在于MES系統(tǒng)的實(shí)施水平,以及相關(guān)的數(shù)據(jù)源質(zhì)量、處理效率等因素。從大型國有企業(yè)的MES來看,主要有如下部分組成:(1)信息數(shù)據(jù)庫的實(shí)時管理。企業(yè)可以依托信息數(shù)據(jù)庫,集成對生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、設(shè)備維護(hù)管理、先進(jìn)控制、動態(tài)管理等系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了整體信息鏈,進(jìn)而使得企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營管理中,處于一體化控制狀態(tài);(2)優(yōu)化聲場計(jì)劃及調(diào)度。這是確保企業(yè)穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。而調(diào)度決策系統(tǒng)可以有效地將聲場計(jì)劃、調(diào)度、制作等聯(lián)系起來,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的最優(yōu)化;(3)模擬工程流程。在先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)化與模擬下,尋找操作的最佳條件,這樣而已滿足產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的需求,是石油化工企業(yè)獲取更多效益的重要途徑;(4)模擬實(shí)時動態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為煉廠提供多功能、高精準(zhǔn)的操作環(huán)境,并在提高生產(chǎn)能力的過程中,將企業(yè)效益最大化。
4 結(jié)束語
石油化工企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分,強(qiáng)調(diào)先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展。所以,在不斷的發(fā)展中,石油化工企業(yè)將廣泛應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)、DCS/FCS等,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
石油化工作為我國基礎(chǔ)的能源產(chǎn)業(yè),其重要性和貢獻(xiàn)不言而喻,加上目前世界能源危機(jī)爆發(fā)的大環(huán)境,使得石油化工行業(yè)面臨著多重壓力,儀表控制系統(tǒng)就是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字智能技術(shù)的成熟應(yīng)用,使得石油化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化儀表控制成為了可能。通過近年來的技術(shù)創(chuàng)新,石油化工儀表控制系統(tǒng)逐漸向智能化、數(shù)字化、信息化方法發(fā)展,對于提高石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)石油能源的高效利用有很大幫助。
1石油化工儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展過程
傳統(tǒng)的石油化工儀表系統(tǒng)主要以氣動控制為主,通常用來進(jìn)行生產(chǎn)活動的實(shí)時檢測。隨著電子信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,石油化工企業(yè)的儀表控制系統(tǒng)才逐漸用電動儀表取代了氣動儀表。與傳統(tǒng)的氣動儀表相比,電動儀表具有靈敏度高、檢測反饋及時、信息易于存儲記錄等優(yōu)點(diǎn)。由于石油化工產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,所以一些科研機(jī)構(gòu)一直以來致力于研究石油化工的儀表控制系統(tǒng)。但是由于受科技條件和企業(yè)生產(chǎn)能力的制約,一些儀表控制系統(tǒng)不能適用于企業(yè)的實(shí)際需要,給國內(nèi)儀表系統(tǒng)的自主研發(fā)帶來了很大困難?,F(xiàn)階段多數(shù)大型石油化工企業(yè)都采用引進(jìn)國外先進(jìn)儀表控制技術(shù),然后結(jié)合自身生產(chǎn)需要,進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化的方法。經(jīng)過革新之后的儀表控制技術(shù),較大程度上實(shí)現(xiàn)了智能化、自動化,對于石油化工產(chǎn)業(yè)有明顯的提升作用。
2石油化工中儀表控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用
2.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在整個儀表控制系統(tǒng)中,所有基本數(shù)據(jù)采集單元都是通過強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來操作和控制的,可以說在儀表控制系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件處理能力處于整個體系的核心地位。在石油化工企業(yè)中,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要用于兩個方面:監(jiān)督產(chǎn)品生產(chǎn)和控制生產(chǎn)流程。隨著儀表控制系統(tǒng)覆蓋范圍的擴(kuò)大以及應(yīng)用功能的豐富,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的層次也越來越細(xì)化:從局部優(yōu)化處理到集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用,整個石化生產(chǎn)線每個局部的成功運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開計(jì)算控制系統(tǒng)的支持。
2.2自動分析儀在石化企業(yè)的應(yīng)用。石油化工企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系到整個企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)信譽(yù),對于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展有深遠(yuǎn)影響。因此企業(yè)在保證生產(chǎn)活動安全的前提下,注重生產(chǎn)的質(zhì)量水平,是保證企業(yè)利益的現(xiàn)實(shí)需要。在線自動分析儀就是在這種條件下得到了廣泛應(yīng)用。目前使用的分析儀主要有:產(chǎn)品質(zhì)量分析儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等。隨著技術(shù)的進(jìn)步,最近幾年研發(fā)出了多路近紅外光譜分析儀,使得石油化工儀表檢測和質(zhì)量監(jiān)控工作又提升了一個臺階,對于保證石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量純度有極大的改善效果。
2.3先進(jìn)控制儀器的應(yīng)用。安全生產(chǎn)是一切生產(chǎn)活動最為基本和重要的條件??紤]到石油化工生產(chǎn)過程具有一定的危險性,必須加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的安全管理。通過把先進(jìn)的控制儀器和生產(chǎn)檢測設(shè)備安裝到石油化工企業(yè)的流水線上,可以有效減少人力資源的占用和消耗,從而降低了操作人員危險事故的發(fā)生概率。另外,先進(jìn)的生產(chǎn)和檢查設(shè)備還能夠?qū)崟r的檢查和反饋生產(chǎn)運(yùn)行狀況,對于節(jié)省生產(chǎn)管理時間、壓縮生產(chǎn)成本有積極幫助。目前使用的控制技術(shù)有如下特點(diǎn):以模型為基本點(diǎn)建立控制環(huán)境、依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力、解決多變量過程控制。
2.4制造執(zhí)行系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用。為了適應(yīng)儀表控制自動化、智能化的主流趨勢,現(xiàn)階段許多石油化工企業(yè)都采用ERP、MES、PCS三層管理,并與控制系統(tǒng)進(jìn)行相互結(jié)合,以此實(shí)現(xiàn)管理控制功能的最大發(fā)揮。在三種管理中,MES的開發(fā)使用是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。就目前的發(fā)展現(xiàn)狀看,MES大體上可以分為以下幾個部分:其一是建立實(shí)時數(shù)據(jù)庫,合理制定企業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃和生產(chǎn)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)單位時間內(nèi)的產(chǎn)品利潤最大化,通過模擬項(xiàng)目的運(yùn)作流程,能夠直觀的掌握物料供需情況,方便進(jìn)行及時的數(shù)據(jù)更改工作。其二是優(yōu)化控制器和控制系統(tǒng)。先進(jìn)控制器的優(yōu)化建設(shè)要以企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)為依據(jù),當(dāng)控制器投入生產(chǎn)線使用之后,通過檢測設(shè)備對其進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)控,保證控制器的控制靈敏度和精準(zhǔn)性,同時也有利于檢測人員第一時間發(fā)現(xiàn)控制器存在的問題,方便進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)和優(yōu)化。其三是進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和校正工作。在控制系統(tǒng)中引入計(jì)算機(jī)技術(shù),其中的重要原因就是考慮到計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和存儲功能。通過利用傳感技術(shù),對企業(yè)生產(chǎn)線上的信息進(jìn)行實(shí)時采集,然后將數(shù)據(jù)信息輸入計(jì)算機(jī),進(jìn)行存儲備份和分析處理,從而為石油化工企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏等環(huán)境提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。
3儀表控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
儀表控制系統(tǒng)在我國石化企業(yè)應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)有很多年,經(jīng)驗(yàn)告訴我們,儀表控制系統(tǒng)如果得到合理運(yùn)用,對我國石油化工企業(yè)的推動作用是極其巨大的。但與此同時,在運(yùn)用的過程中,我們要不斷地總結(jié)和反饋,選擇最適合國內(nèi)石化企業(yè)發(fā)展的模式,因地制宜,合理使用儀表控制系統(tǒng)。
3.1建立集散控制新系統(tǒng)。目前使用的集散控制系統(tǒng),面向狹隘、接口缺乏標(biāo)準(zhǔn)、人性化不足,因此我們必須革新該系統(tǒng)的相關(guān)功能應(yīng)用,使其結(jié)構(gòu)開放型,系統(tǒng)操作能面向過程和用戶。新系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):性能高、功能強(qiáng)、操作性好、軟件資源豐富、容易維護(hù)、可靠性高、安全性高。
3.2建立安全保護(hù)機(jī)制。儀表控制在給企業(yè)生產(chǎn)帶來便利與快捷的同時,我們也不能忽視其客觀存在的問題。其中最為常見和最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)就是儀表的誤操作。由于整個儀表控制系統(tǒng)都納入了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系,所以多數(shù)儀表都被串聯(lián)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)上,一旦出現(xiàn)儀表誤操作或儀表失靈,就會引起連鎖反應(yīng),導(dǎo)致相關(guān)的儀表控制系統(tǒng)失靈,給石油化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行帶來影響。所以,在實(shí)行儀表數(shù)字化控制的同時,還要建立安全反饋機(jī)制和保護(hù)系統(tǒng),對容易出現(xiàn)操作失誤或操作環(huán)境不安全的儀表,要進(jìn)行特殊處理和強(qiáng)化監(jiān)督,從源頭上將事故發(fā)生幾率降到最低。
3.3智能化、信息化建設(shè)方向。信息化建設(shè)是工業(yè)發(fā)展的必然要求,智能化是電氣行業(yè)發(fā)展的大趨勢,所以想更合理的在石油化工企業(yè)運(yùn)用儀表控制系統(tǒng),針對儀表控制系統(tǒng)的智能化、信息化建設(shè)是必須緊抓的工程。儀表控制、安全儀表和信息管理系統(tǒng)一體化是未來石化企業(yè)使用的安全控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。智能化安全儀表控制系統(tǒng)的前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]葉松林.淺談石油化工儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技資訊,2011(14):26-27.
北京石油化工學(xué)院原隸屬于中國石油化工集團(tuán)總公司,2000年劃歸北京市管理,成為一所中央與北京市共建以北京市管理為主的高等學(xué)校。由于行業(yè)辦學(xué),學(xué)校早期設(shè)立的學(xué)科專業(yè)全部與石油百化行業(yè)有關(guān)。這些學(xué)科經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展,已經(jīng)成為優(yōu)勢學(xué)科。近年來學(xué)校加大了學(xué)科建設(shè)力度,在原有學(xué)科基礎(chǔ)上,精心培育學(xué)科方向,使學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科煥發(fā)出了新的活力。學(xué)校突出以能源為主線的學(xué)科特色和以工程實(shí)踐為中心的人才培養(yǎng)特色,對能源工程裝備、清潔能源化工、環(huán)保與資源綜合利用以及相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理等特色學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)研究和學(xué)科建設(shè)給予了重點(diǎn)支持,形成了“重點(diǎn)學(xué)科-學(xué)科專業(yè)群-人才培養(yǎng)與產(chǎn)學(xué)研基地”相互支撐、協(xié)調(diào)發(fā)展的學(xué)科專業(yè)體系。目前,化學(xué)工藝、機(jī)械電子工程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理學(xué)三個學(xué)科已成為北京市重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,光機(jī)電裝備技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,化學(xué)工程與工藝專業(yè)是國家級特色專業(yè),機(jī)電類專業(yè)是國家級工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)。學(xué)校是北京市環(huán)保與資源綜合利用和光機(jī)電一體化人才培養(yǎng)與產(chǎn)學(xué)研基地,是全國產(chǎn)學(xué)研合作教育實(shí)驗(yàn)基地,同時也是中石化校企共建的人才培養(yǎng)與產(chǎn)學(xué)研基地。
以行業(yè)為依托堅(jiān)持自主創(chuàng)新
瞄準(zhǔn)能源工程裝備技術(shù)難題,拓展優(yōu)勢領(lǐng)域
為解決石油石化行業(yè)大型球罐焊接問題,學(xué)校在“九五”期間,承擔(dān)了國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目“智能焊接機(jī)器人研制”,成功研制出第一代無導(dǎo)軌球罐焊接機(jī)器人,解決了大型球罐的智能焊接問題,項(xiàng)目通過國家科技部驗(yàn)收,成果自主知識產(chǎn)權(quán)股估值1.8億元。在此基礎(chǔ)上,北京石油化工學(xué)院光機(jī)電裝備技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出智能焊接機(jī)器人系列產(chǎn)品,包括BlPT-3、BIPT-5全位置無導(dǎo)軌焊接機(jī)器人,QB-1輕便型全位置焊接機(jī)器人、GDC-1軌道式焊接機(jī)器人,GDC-3管道自動焊接成套設(shè)備、GTC-2軌道式管道TIG焊接機(jī)器人及RHC-2柔性軌道焊接機(jī)器人等多種機(jī)型,并在奧運(yùn)國家體育場“鳥巢”、上海世博會主場館,寶鋼、鞍鋼,韶鋼、“水利水電”、“22冶”、“5冶”等國家重大工程項(xiàng)目中應(yīng)用。目前機(jī)器人研究已輻射到服務(wù)機(jī)器人,從能源工程領(lǐng)域向市政工程、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域拓展。承擔(dān)的北京市科委重大項(xiàng)目“超聲引導(dǎo)肝腫瘤微波消融治療機(jī)器人系統(tǒng)研究”,已取得突破性進(jìn)展,在中國人民總醫(yī)院成功進(jìn)行了動物試驗(yàn)和人體臨床試驗(yàn)。
以國家“九五”“863”項(xiàng)目為基礎(chǔ),學(xué)校緊密結(jié)合石油石化支柱產(chǎn)業(yè)對高科技現(xiàn)代化裝備的需要,適應(yīng)“中國海洋石油走向深水”的戰(zhàn)略需求,在海洋石油裝備連接技術(shù),復(fù)雜海洋油氣開發(fā)集輸設(shè)備等領(lǐng)域開展了深入研究,連續(xù)承擔(dān)了國家“十五”、“十一五”“863”項(xiàng)目,取得了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技創(chuàng)新成果。國家“十五”“863”計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目“水下干式管道維修”成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白,提高了我國海洋石油鋼結(jié)構(gòu)安全保障配套技術(shù)的總體水平,縮短了與世界先進(jìn)水平之間的差距,實(shí)現(xiàn)了海底油氣管道維修系統(tǒng)中國制造(《科技日報》等多家媒體均對此做了報道):國家“十一五”“863”計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目子課題“深水海管鋪設(shè)焊接工藝及設(shè)備國產(chǎn)化技術(shù)”、國家“十一五”“863”計(jì)劃項(xiàng)目“深水鋼結(jié)構(gòu)裂紋修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)”和國家“十一五”“863”計(jì)劃項(xiàng)目“緊湊型靜電預(yù)聚結(jié)原油脫水的關(guān)鍵技術(shù)”將解決深水海底管道鋪設(shè)焊接、深水鋼結(jié)構(gòu)的損傷維修和海洋石油油水分離等關(guān)鍵工藝和技術(shù)裝備問題。目前研究成果輻射到核電工業(yè)領(lǐng)域,參與承擔(dān)了原國防科工委重大項(xiàng)目“核電廠檢修水下焊接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和原理樣機(jī)”,項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收,為實(shí)現(xiàn)堆內(nèi)在役構(gòu)件維修奠定了基礎(chǔ)。目前學(xué)校已在海底石油管線鋪設(shè)、檢測、維修和油水分離等領(lǐng)域形成了獨(dú)特優(yōu)勢,建成了覆蓋海洋工程連接、海洋石油開發(fā)集輸?shù)难芯亢烷_發(fā)平臺。
一、儀表控制系統(tǒng)簡介
(一)儀表控制系統(tǒng)概念
儀表控制系統(tǒng)是一種工業(yè)控制系統(tǒng),通常是分為儀表和控制系統(tǒng)來講。儀表是指現(xiàn)在大規(guī)模使用為人所熟知的一種測量性儀表,如溫度、壓力、物位和流量等;而控制系統(tǒng)也就是人們所說的DCS,是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫。在國內(nèi)一些相關(guān)行業(yè)其又被稱之為集散控制系統(tǒng),簡而言之也就是集中管理分散控制。儀表控制系統(tǒng),它實(shí)際上就是一套工業(yè)計(jì)算機(jī),儀表和控制系統(tǒng)之間相互配合,相互工作,儀表測量的結(jié)果決定控制系統(tǒng)策略,運(yùn)算結(jié)果發(fā)給執(zhí)行元件。比如說:調(diào)節(jié)閥、電動機(jī)等,進(jìn)而控制工業(yè)過程的自動化生產(chǎn)。
(二)儀表控制系統(tǒng)的分類
1、如果按照控制原理不同來分類的話分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)它一般只受輸入的來控制,基于按時序進(jìn)行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng)。但是由于開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度和抑制干擾的特性都比較差,目前主要是應(yīng)用于機(jī)械、化工、物料裝卸運(yùn)輸?shù)冗^程的控制以及生產(chǎn)自動線和機(jī)械手。2、如果按照給定信號分類的話,它可以分恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)三種。恒值控制系統(tǒng),顧名思義,就是要保持恒值,給定的一個值不變,也可以說是要求系統(tǒng)輸出量以一定精度接近給定希望值的系統(tǒng)。隨動控制系統(tǒng),是相對于恒值控制系統(tǒng)的,也就是給定值按照未知的時間函數(shù)變化,要求輸出跟隨給定值的變化。程序控制系統(tǒng)則是給定值按一定時間上的函數(shù)變化著。
(三)自動控制系統(tǒng)的工作原理
因?yàn)樽詣涌刂葡到y(tǒng)是在石油化工行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的,所以我們也必須要了解自動控制系統(tǒng)它的工作原理。首先,它先監(jiān)測被控制量的實(shí)際值,然后將它與輸入量進(jìn)行一些比較得出偏差,最后用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)解作用去消除這個偏差,能夠使被控制量有效的維持期望的輸出。
二、儀表控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用分析
(一)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
近些年我國的科技取得了明顯的進(jìn)步,在儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展上,更是取得了一些可觀的成績。同時它也在實(shí)際中被廣泛的應(yīng)用,比如說工業(yè)方面和軍事方面等都應(yīng)用著儀表控制系統(tǒng)。在工業(yè)方面,以石油化工行業(yè)最為突出,還對于冶金和機(jī)械制造上有重要的作用。因?yàn)檫@些工業(yè)在生產(chǎn)過程中會遇到各種的物理量,一些方面還需要用到監(jiān)控檢測,所以必須用到儀表控制系統(tǒng)。在軍事方面一些的火力控制系統(tǒng)和彈道導(dǎo)彈技術(shù)等方面,還有航空航海方面,都需要自動控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)方面也需要自動控制系統(tǒng)來解放人力,可以在水位、溫度等相關(guān)農(nóng)業(yè)工作中實(shí)現(xiàn)自動化控制。
(二)儀表控制系統(tǒng)在石油化工中應(yīng)用現(xiàn)狀
1、普遍都采取計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?,F(xiàn)在在石油化工行業(yè)應(yīng)用儀表控制系統(tǒng),普遍都是計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)。以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),這樣不僅能夠方便操作人員的操作,也可以有效的出色的進(jìn)行各項(xiàng)工作,現(xiàn)在甚至可以說計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)硬件軟件處理處于整個控制體系的核心地位。2、注重實(shí)際工作性。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天,技術(shù)的導(dǎo)向指引作用無需多言,在儀表控制系統(tǒng)和各項(xiàng)工作設(shè)備的結(jié)合中,都普遍更新新技術(shù)。在安全問題上,因?yàn)楝F(xiàn)在的石油化工行業(yè)裝置規(guī)模較大、工作設(shè)備較為復(fù)雜且危險,所以儀表控制首先就要采取安全性控制監(jiān)測功能來工作以保證工作安全。目前儀表控制系統(tǒng)普遍采用先進(jìn)控制和優(yōu)化裝置來確保工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,還有大多數(shù)石油化工行業(yè)會采取現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),使得儀表控制系統(tǒng)能夠有效的提高控制性,保證工作的正常運(yùn)作??偟脕碚f,現(xiàn)在儀表控制系統(tǒng)上,越來越重視實(shí)際的工作性,重視工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,從而又促使了儀表控制系統(tǒng)的進(jìn)步。3、DCS與FCS共同存在。DCS在上文中提到過,而FCS它也是一個控制系統(tǒng),只不過是集中式控制系統(tǒng),是近些年發(fā)展起來的一種控制系統(tǒng),比起分布式控制系統(tǒng)來說,它起步較晚,技術(shù)上仍然存在著不足,但是發(fā)展較快,功能相對更多,就目前而言,人們普遍將分布式控制系統(tǒng)和集中式控制系統(tǒng)相結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ),共同工作,所以就出現(xiàn)了二者共存的現(xiàn)象。
(三)儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)應(yīng)用的影響
近些年來我國工業(yè)快速發(fā)展著,尤其是在人們的需要下石油化工的發(fā)展,使得各項(xiàng)生產(chǎn)工作越來越多,越來越復(fù)雜,難度越來越大。所以,儀表控制系統(tǒng)以其特有的優(yōu)勢應(yīng)用在石油化工行業(yè),極大的解放了人力,方便了工作人員的工作,更是保證了生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品的質(zhì)量,還有生產(chǎn)中更重要的安全問題,也得到了有效的保障。
三、儀表控制系統(tǒng)在石油化工中應(yīng)用發(fā)展趨勢
(一)越來越趨于人性化
儀表控制系統(tǒng)近些年來雖然取得了長足的發(fā)展,但是鑒于科學(xué)技術(shù)的原因,很多功能還是不能夠很人性化。在未來幾年中,智能和數(shù)字的發(fā)展是標(biāo)桿性的,必定會取得明顯的進(jìn)步。因而在儀表控制系統(tǒng)上,必定也會搭上智能與數(shù)字的科技列車,使得儀表控制系統(tǒng)能夠更加便捷的為人們服務(wù),而且使用中更會體現(xiàn)出人性化的特點(diǎn),這對石油化工行業(yè)解放人力是突破性的,而且能夠有效的提高勞動生產(chǎn)效率。
(二)功能更加完善
集中式控制系統(tǒng)就分布式控制系統(tǒng)而言,優(yōu)越性是明顯的,可卻仍然處于發(fā)展階段。目前分布式控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)還是有很大的市場,但是其功能的不完整和不適應(yīng)越來越快生產(chǎn)節(jié)奏等一些缺點(diǎn),對工作效率難以再有突破性的提高。因此在未來中將會大力發(fā)展集中式控制系統(tǒng),使得集中式控制系統(tǒng)功能更加完善,使用更加成熟,讓其在石油化工行業(yè)能夠更廣泛的應(yīng)用,為人們帶來便利。
(三)精確度越來越高
精確度的問題是一個不可被忽視的重要問題,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)失誤,失之毫厘差之千里,將不僅會對生產(chǎn)工作帶來不利的影響,更是有可能出現(xiàn)工程安全事故。結(jié)合近些年儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展來說,精確度問題雖說沒有什么重大問題,可是也很受其他相關(guān)因素的影響,比如說儀器的老化、設(shè)備的陳舊、不及時清理等現(xiàn)象都有可能影響儀表控制系統(tǒng)的精確度。在未來發(fā)展中,精確度問題也是肯定會被重視的一個問題。因此,儀表控制系統(tǒng)的精確度也會越來越高,以滿足石油化工行業(yè)生產(chǎn)的要求。(四)與石油化工行業(yè)結(jié)合越來越緊密石油化工行業(yè)不敢說一直都是國民工業(yè)中的重點(diǎn),最起碼近百年來還是離不開石油化工行業(yè)的貢獻(xiàn),而儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)中的重要性無需多言。因此未來幾年中,儀表控制系統(tǒng)和石油化工行業(yè)的結(jié)合只能是更加緊密。一方面,儀表控制系統(tǒng)以其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢為石油化工行業(yè)帶來高效的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全保障;另一方面,石油化工行業(yè)為更高的生產(chǎn)效率和優(yōu)秀產(chǎn)品會努力突破創(chuàng)新,使儀表控制系統(tǒng)能夠更好的與適應(yīng)時代的發(fā)展,更好的服務(wù)于行業(yè)。
結(jié)束語
石油化工行業(yè)為我國做出的貢獻(xiàn)毋庸置疑,但是為了能夠更好的適應(yīng)時展的潮流,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,就務(wù)必要集中力量突破更新相關(guān)技術(shù)。尤其是對石油化工行業(yè)發(fā)揮巨大作用的儀表控制系統(tǒng),必須要插上科技的翅膀,努力去發(fā)展。要以數(shù)字化和智能化方面為導(dǎo)向,使儀表控制系統(tǒng)更加的人性化;完善儀表控制系統(tǒng)的各種功能,使得它能夠更好的勝任石油化工行業(yè)的相關(guān)工作;努力提高其精確度,而且精確度必須不受外來因素干擾,具有準(zhǔn)確性和可靠性。如此一來,才能讓儀表控制系統(tǒng)更好的服務(wù)于石油化工行業(yè)。
參考文獻(xiàn)
一、前言
氣相色譜強(qiáng)大的分離能力,加之近年來氣相色譜技術(shù)逐漸向快速檢測、高度分離高準(zhǔn)確性、微型化、便攜式的方向發(fā)展,使其走出實(shí)驗(yàn)室向廣大的社會生產(chǎn)生活領(lǐng)域邁進(jìn),我國也走過了機(jī)械式、光電轉(zhuǎn)盤式、數(shù)字分頻電子式、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)式的發(fā)展過程,當(dāng)權(quán)威的國際離子色譜會議把微型化色譜柱的研究作為其重要的議題之一時,微型氣相色譜儀的研發(fā)就成為了當(dāng)前氣相色譜技術(shù)的流行發(fā)展趨勢和學(xué)術(shù)界主流研究方向。
二、氣相色譜流程與分離原理
分離的原理是氣體流動相攜帶混合物流過色譜柱中的固定相,物與固定相發(fā)生作用,并在兩相間分配。由于各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異,發(fā)生作用的大小、強(qiáng)弱也有差異,因此不同組分在固定相中的滯留時間有長有短,從而按先后不同的次序從固定相中流出,從而達(dá)到分離各組分的目的。氣相色譜法的一般流程主要包括三部分:載氣系統(tǒng)、色譜柱和檢測器,其具體過程如下圖所示:
三、氣相色譜儀的技術(shù)分析
1.國產(chǎn)氣相色譜儀技術(shù)水平分析
由于氣相色譜儀在不同的行業(yè)中有著不同的技術(shù)要求,在石油加工、化工、生物化學(xué)、環(huán)保等方面應(yīng)用很廣,因此我國氣相色譜儀生產(chǎn)商基本上圍繞行業(yè)的需求進(jìn)行專業(yè)化的色譜儀生產(chǎn),但近年來我國儀器企業(yè)也不乏有技術(shù)突破的新產(chǎn)品推向市場。而北京普析通用、港資天美通用等為代表的國產(chǎn)氣相色譜儀生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、全中文操作界面、可安裝大型毛細(xì)管柱系統(tǒng)、全自動化的氣相色譜儀已經(jīng)完全能滿足國內(nèi)用戶的需求,并日益占據(jù)更多的市場份額。
2.中外氣相色譜僅技術(shù)差距分析
2011年末,我國注冊儀器儀表裝備制造企業(yè)數(shù)量達(dá)到歷史最高值1830家,企業(yè)利潤增長水平、企業(yè)規(guī)模等均居世界前列。但是也應(yīng)當(dāng)看到,與我國儀器儀表企業(yè)數(shù)量形成鮮明對比的是歐美等國只有少數(shù)幾家大型儀器儀表制造企業(yè),其產(chǎn)品世界市場占有率卻占到了58.94%。我國企業(yè)在國內(nèi)工業(yè)氣相色譜儀領(lǐng)域的市場占有率卻達(dá)不到5%。巨大的差異說明我國氣相色譜儀產(chǎn)品質(zhì)量、關(guān)鍵技術(shù)水平、產(chǎn)品可靠性等還與國際先進(jìn)水平有一定差距,而隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用、氣相色譜儀的智能化發(fā)展趨勢的到來,我國氣相色譜儀器的生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品市場占有率情況將受到更大沖擊。
四、氣相色譜方法的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
隨著時代的發(fā)展與進(jìn)步,人們對于環(huán)保的重視程度在逐步的加大,環(huán)境監(jiān)測工作也收到了人們廣泛的關(guān)注,這就需要用各種化學(xué)分析方法來監(jiān)測環(huán)境的污染問題。氣象色譜法廣泛的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測方面,尤其是針對水樣的分析與監(jiān)測十分廣泛,極大的促進(jìn)了我國環(huán)境監(jiān)測工作的進(jìn)步與發(fā)展,是現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)問題中應(yīng)用十分廣泛的一種方式。
2.氣相色譜法在食品監(jiān)測中的應(yīng)用
氣相色譜法對于食品監(jiān)測有著獨(dú)到的作用和價值,氣相色譜法對食品進(jìn)行檢驗(yàn)的過程之中用量較少,監(jiān)測結(jié)果快,監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確等眾多優(yōu)點(diǎn)決定了該方法的迅速發(fā)展,也為現(xiàn)代社會的食品安全提供了相應(yīng)的保障。
3.氣相色譜法在石油化工方面的應(yīng)用
氣相色譜發(fā)明之初就是為了滿足化學(xué)工作之中的微量分析,因此氣相色譜發(fā)在石油化工方面的應(yīng)用是十分廣泛的。隨著氣相色譜法的不斷發(fā)展,極大的促進(jìn)了石油化工產(chǎn)業(yè)檢測手段的進(jìn)步,為生產(chǎn)與科研提供了很大的幫助,極大的促進(jìn)了現(xiàn)代石油化工企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。由此可見,氣相色譜法已經(jīng)成為現(xiàn)代石油化工發(fā)展過程之中必不可少的因素。
五、氣相色譜的發(fā)展趨勢
隨著氣相色譜技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和新產(chǎn)品的開發(fā),加之電子信息技術(shù)的普遍應(yīng)用,使氣相色譜儀朝向靈敏度更高、選擇性更強(qiáng)、更加方便快捷的方向發(fā)展,具體來說主要表現(xiàn)出以下幾個方面的趨勢。
1.微型化
氣相色譜儀的生產(chǎn)已經(jīng)從技術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)為市場驅(qū)動,以往那種一味追求高、精、尖的氣相色譜儀設(shè)計(jì)裝備理念已不符合實(shí)際。而滿足用戶有明確的需求,能用最短的時間開發(fā)出新產(chǎn)品投放市場,從而達(dá)到集中優(yōu)勢、降低成本、專業(yè)化的氣相色譜儀制造更加能促進(jìn)企業(yè)的生存與發(fā)展需要。當(dāng)前市場普遍要求氣相色譜儀能現(xiàn)場作業(yè)、實(shí)時分析、即時提供有效精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),因此對氣相色譜的設(shè)計(jì)提出了微型化、便攜式的設(shè)計(jì)要求。
2.智能化
智能化氣相色譜儀是以數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)等為標(biāo)志氣相色譜儀技術(shù),智能化的發(fā)展方向有效解決了傳統(tǒng)氣相色譜儀可靠性較差,功能單一,無法進(jìn)行技術(shù)升級等問題,其技術(shù)攻關(guān)的主要難點(diǎn)在于如何把微處理器植入測試系統(tǒng)當(dāng)中。智能化的操作方向可以實(shí)現(xiàn)氣相色譜儀的人機(jī)對話功能,提供更好的操控使用界面,更有助于推動我國氣相色譜儀的產(chǎn)業(yè)化能力,不斷擴(kuò)大我國氣相色譜儀的市場占有率。
3.新技術(shù)普遍應(yīng)用
中圖分類號:TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)02-0008-03
1 概述
自動化儀表的智能化,使儀表本身性能從整體上得到了改善。智能化的普遍使儀表不再單一地以一種結(jié)構(gòu)運(yùn)作,使其適應(yīng)性和功能都得到了提升。對設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅要考慮到功能的多樣化,也要考慮到提高工作效率。本文根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)進(jìn)行深入探討和分析,以便為以后的研究提供參考。
2 石油化工儀表中的控制系統(tǒng)
隨著科技的發(fā)展,儀表系統(tǒng)也開始步入了數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的范圍內(nèi)。特別是在石油化工企業(yè)中,自動檢測儀表更是需要系統(tǒng)的提升。對于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),就要適應(yīng)這些要求而使變送器快速發(fā)展起來,所以變送器肯定就是數(shù)字化儀表。比起一般變送器的性能,數(shù)字化儀表從分辨力、安全性能和穩(wěn)定性能來說都要高出很多,并且其結(jié)構(gòu)也較簡單。從進(jìn)出口貿(mào)易中的商品計(jì)量精確度來講,我國一直都在研究并提高著產(chǎn)品的質(zhì)量。一般在石化出廠的產(chǎn)品精確度為+0.1%或者更高。在對產(chǎn)品加強(qiáng)管理的同時,也為了使出口產(chǎn)品質(zhì)量能比現(xiàn)在的產(chǎn)品或能與國際產(chǎn)品相抗衡,從而對在線油品質(zhì)量分析儀和在線氣相或液相色譜儀等儀表加大了使用量。以便得到的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確,從而提升產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。
2.1 DCS與FCS系統(tǒng)
我國在石化和石油化工系統(tǒng)中已經(jīng)使用了3000多套DCS。而石化中應(yīng)用的DCS就有一半之多?,F(xiàn)代科技的發(fā)展也使DCS系統(tǒng)在一直不斷地推出新產(chǎn)品,與傳統(tǒng)的DCS相比,新產(chǎn)品在數(shù)字化智能控制、兼容性和OPC等系統(tǒng)的應(yīng)用上都變得更開放了。從而使得不同型號和不同廠商生產(chǎn)的DCS都能相互進(jìn)行聯(lián)結(jié),能組成大規(guī)模和由自動化控制的網(wǎng)絡(luò)管理控制體系。這樣的系統(tǒng)變得更加容易控制,也使性能變得更加強(qiáng)大。
2.2 新型DCS系統(tǒng)
煉油裝置中生產(chǎn)出來的成品油和半成品油在經(jīng)過調(diào)和后就會儲存運(yùn)輸出廠,這是石油化工過程煉油廠的最后一道工藝。對石化企業(yè)的油品貯運(yùn)系統(tǒng)使用DCS系統(tǒng),不僅加強(qiáng)了自動化控制,也使管理變的容易了。我國在石化企業(yè)中用了DCS系統(tǒng)來控制,對其他新建裝置也采用了DCS來加強(qiáng)控制和管理。但對于如此重視和加強(qiáng)使用的設(shè)備中,還是有很多企業(yè)無法完全地利用DCS的所有功能。這不僅造成了大量資源的浪費(fèi),由于使用率下降而造成自動化系統(tǒng)變得復(fù)雜并顯得冗余。但我國自主生產(chǎn)的DCS新一代系統(tǒng)中配備了一些專門軟件,此軟件是適合于我國石化企業(yè)特色生產(chǎn)過程的。這樣的新一代DCS系統(tǒng)功能還在不斷增強(qiáng),可靠性也會越來
越高。
石化企業(yè)在催化裂化和加氫裂化等煉油生產(chǎn)裝置中采用了DCS系統(tǒng)來控制,后來在乙烯裝置中也采用了DCS控制,對全廠各生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān)視和管理。而控制管理等操作都集中在一個控制室內(nèi)進(jìn)行,因?yàn)楝F(xiàn)在的新一代DCS控制系統(tǒng)可構(gòu)成多工段,并采用了多集控單元,能綜合管理并控制綜合信息自動化系統(tǒng)。這些都是新型DCS系統(tǒng)的成果,而以后還會變得更完善。
2.3 總線控制系統(tǒng)
全數(shù)字化、開放性、智能化和微型化是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。這已經(jīng)成為了現(xiàn)代新型石化企業(yè)的發(fā)展方向。如今FCS自動化控制的應(yīng)用變得越來越廣,對其設(shè)備的操作和功能的開發(fā)也變得越來越完善。從而使得現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展空間變得越來越寬闊。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前的大部分石化企業(yè)的系統(tǒng)還是在應(yīng)用FCS控制著企業(yè)生產(chǎn)裝置?,F(xiàn)場總線的控制工作是在現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)中完成的。局域網(wǎng)的功能是使得多個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)相互交換信息,其中的信息容量是相當(dāng)大的,也可實(shí)現(xiàn)相互間的信息共享功能。現(xiàn)場總線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)信息共享,這就可以對所有制造商和用戶公開化。FCS智能型現(xiàn)場儀表的測量和控制精確度都是有保障的。工作時是采用雙向數(shù)字通信,使得系統(tǒng)的可靠性提高,也使得系統(tǒng)的調(diào)試和組態(tài)能方便地進(jìn)行。對現(xiàn)場總線智能儀表還是有著統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的,每個不同的廠家要按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品,就可以相互交換或相互連接。即插即用,不僅能方便設(shè)備的提升更新,也能使系統(tǒng)更大規(guī)模地擴(kuò)展。這樣的設(shè)備除了有基本的功能外,還具有控制和運(yùn)算的功能。這就能方便地進(jìn)行分散控制管理。每一條總線可以連接多臺現(xiàn)場儀表,節(jié)省電纜的同時也節(jié)省了大規(guī)模安裝、調(diào)試和維修系統(tǒng)等的復(fù)雜工序,也更多地節(jié)省了其中的費(fèi)用。
3 具體分析
3.1 檢測執(zhí)行儀表方面
石化現(xiàn)場設(shè)備或者管道內(nèi)界質(zhì)溫度一般都在
-200℃~1800℃之間?,F(xiàn)場的水銀玻璃溫度計(jì)都會被雙金屬溫度計(jì)取代。熱電阻和熱電偶信號都會直接進(jìn)入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的,因?yàn)樗桥c人們的安全聯(lián)系最緊密的儀表。壓力傳感器和特殊壓力儀表都是采用很多原理生產(chǎn)的,能抵御住高溫,能在脈動介質(zhì)、粉狀和易結(jié)晶介質(zhì)中測量壓力等。再從物位儀表來講,石化行業(yè)都以液位測量為主,并且除了浮力式儀表外,物料儀表都沒有通用的產(chǎn)品。但從測量方式可分為浮力式、靜電式、超聲波式、電容式、磁致伸縮式和雷達(dá)式等等。儀表中還有流量儀表、分析儀器、在線過程分析儀和執(zhí)行器等儀表。溫度、壓力、流量和液位都是工藝參數(shù)的保證,對生產(chǎn)過程中物料成分的分析和對最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對排放的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析,不能對環(huán)境造成污染。所以對分析儀表的要求還是很強(qiáng)烈的,而且對其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我國對分析儀表的資金投入在增強(qiáng),這也會使得產(chǎn)品的質(zhì)量越來越高。
3.2 控制策略
從如今的新一代DCS系統(tǒng)的變化可以看出,石化工業(yè)在自動化連接控制、批量控制和順序控制等基本控制策略還是沒有改變。智能化算法如智能PID控制器和多變量控制等都已經(jīng)開始普遍采用,其都是以DCS為基礎(chǔ)的控制,但也都可以獨(dú)立控制。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程都是一個裝置一個控制室,但現(xiàn)在幾乎都是多個裝置一個控制室或全廠都由一個控制中心進(jìn)行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT顯示為主。現(xiàn)在人機(jī)界面方面都在以DCS操作站屏幕為主,這樣能讓公益操作人員輕松地進(jìn)行操作。
石化裝置的工藝過程復(fù)雜,很容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸等。因此對安全性的要求在不斷提升,若僅由DCS設(shè)備完成,則已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求了,如ESD系統(tǒng)就會在DCS之外單獨(dú)運(yùn)行。智能化和自動化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí),而且現(xiàn)在應(yīng)用的SIS系統(tǒng)都是以人性化和安全性為主的生產(chǎn)系統(tǒng)。不僅要緊抓安全生產(chǎn),還要在生產(chǎn)線的危險場所設(shè)置警報系統(tǒng),一旦有可燃?xì)怏w或有毒氣體泄漏后能及時得到提醒。全廠的每個角落都要在火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下,對重要的工藝裝置進(jìn)行控制和檢測。對安全系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理是企業(yè)發(fā)展的方向。
4 結(jié)語
近年來我國的石油化工儀表的自動化控制技術(shù)的發(fā)展研究取得了很大的進(jìn)步。要以我國自由的特色生產(chǎn)為主,在安全生產(chǎn)的同時,設(shè)計(jì)和研究自己的自動化儀表控制系統(tǒng)。在發(fā)展現(xiàn)有的信息系統(tǒng)的同時也要從企業(yè)的綜合自動化系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)為主進(jìn)行深入研究探討。提高企業(yè)自身對自動化控制技術(shù)的水平,增強(qiáng)自身的市場競爭力是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程已基本實(shí)現(xiàn)自動化,其中以中石化生產(chǎn)經(jīng)營管理信息系統(tǒng)應(yīng)用效果較好?;瘜W(xué)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程已基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,現(xiàn)場總線、集散控制系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)庫等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)被廣泛采用,能源、質(zhì)量檢測和控制技術(shù)得到重視,制造執(zhí)行系統(tǒng)已經(jīng)成為近年企業(yè)信息化的熱點(diǎn)。
多數(shù)大中型企業(yè)實(shí)施了ERP等大型綜合管理信息系統(tǒng),其中鋼鐵工業(yè)企業(yè)管理信息化發(fā)展較為突出。鋼鐵企業(yè)主要生產(chǎn)工序基本上普及基礎(chǔ)自動化,大型企業(yè)普遍采用了較為完善的自動化控制系統(tǒng);計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在鋼鐵冶煉中得到日益廣泛的應(yīng)用,制造執(zhí)行系統(tǒng)得到鋼鐵企業(yè)的普遍關(guān)注。
鋼鐵工業(yè)企業(yè)基本上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)銷一體,管控銜接,信息流、物流、資金流同步的目標(biāo);鋼產(chǎn)量在700萬噸以上的15家大型企業(yè)的鋼產(chǎn)量占全國鋼產(chǎn)量總數(shù)的50%,基本上完成了4層鋼鐵信息化系統(tǒng)的建設(shè),部分企業(yè)正在規(guī)劃或?qū)嵤┢髽I(yè)績效管理與分析的第五層智能信息系統(tǒng)建設(shè);90%的企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行銷售管理。尤其是首鋼,其自主開發(fā)的生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)最有效的管理平臺之一,具有國際先進(jìn)套裝軟件平臺一樣的可配置型和靈活性,現(xiàn)在已經(jīng)完全替代了購買的國外同類型軟件。
在經(jīng)營管理上,大多數(shù)原材料企業(yè)實(shí)現(xiàn)管控一體化。大部分化工企業(yè)開展了電子商務(wù),電子商務(wù)的銷售額占總銷售額的20%以上。
化工企業(yè)信息化在集團(tuán)管控一體化、統(tǒng)一信息集成平臺、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等方面取得了顯著的成績。石油化工企業(yè)不斷推進(jìn)產(chǎn)供銷、經(jīng)營管理與生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財務(wù)全流程的綜合集成管理信息平臺,有效地支撐了企業(yè)決策。
大部分石油和化工企業(yè)已經(jīng)積極開展電子商務(wù)業(yè)務(wù)?;て髽I(yè)電子商務(wù)產(chǎn)生的銷售額占總銷售額的20%以上,其應(yīng)用效能高于全國平均水平的一倍以上?;ば袠I(yè)電子商務(wù)發(fā)展體現(xiàn)出以企業(yè)采購招標(biāo)、行業(yè)電子商務(wù)網(wǎng)站貿(mào)易撮合、利用企業(yè)網(wǎng)站提高對客戶服務(wù)水平這三大特征。石油化工行業(yè)物資采購信息化應(yīng)用較好。全行業(yè)在網(wǎng)站宣傳和物資采購的信息化程度較高,部分大型企業(yè)開始嘗試網(wǎng)上銷售和交易。
在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下,產(chǎn)業(yè)之間的合作不斷加強(qiáng),物流系統(tǒng)對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和企業(yè)競爭力提升顯得尤為重要,現(xiàn)代物流正在向國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)滲透。近年來,物流產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)尤其是制造業(yè)的聯(lián)動發(fā)展已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域備受關(guān)注的重要課題。
吉林省是我國重要的老工業(yè)基地,其工業(yè)發(fā)展在省內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位,2012年全省工業(yè)增加值5582.48億元,以汽車制造產(chǎn)業(yè)、石油化工產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)為代表的主導(dǎo)優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)在2012年對全省規(guī)模以上工業(yè)增長的貢獻(xiàn)率達(dá)到56.6%。2009年吉林省開始實(shí)施吉林省工業(yè)產(chǎn)業(yè)躍升計(jì)劃,大力推進(jìn)重點(diǎn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的躍進(jìn)式發(fā)展。本文基于灰色關(guān)聯(lián)分析法,對吉林省優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展現(xiàn)狀、問題進(jìn)行深入分析,提出物流業(yè)助力優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)躍升的對策建議。
吉林省物流業(yè)與優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的灰色關(guān)聯(lián)分析
(一) 灰色關(guān)聯(lián)模型
灰色關(guān)聯(lián)分析是針對小樣本、信息不完全的情況下對變量動態(tài)發(fā)展變化趨勢進(jìn)行分析,以判斷系統(tǒng)內(nèi)變量之間的關(guān)系。其步驟如下:
第一步,根據(jù)評價目標(biāo)確定因變量參考序列,記作 x(k)0: x(k)0={x(1)0, x(2)0,x(3)0,…, x(k)0};自變量比較數(shù)列,記作 x(k)i: x(k)i={
x(1)i,x(2)i, x(3)i, …,x(k)i} (i=1,2,3,…,n)。
第二步,在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析時,可能會出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各因素列中的數(shù)據(jù)量綱不統(tǒng)一,不便于進(jìn)行比較或者在比較時難以得出正確的結(jié)論。因此,必須對原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。常用的無量綱化方法有均值法、初值法等。
第三步,計(jì)算每個因變量參考序列與自變量參考序列對應(yīng)元素的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)。
(1)
式中ξi(k)是比較數(shù)列xi與參考數(shù)列x0在第k個評價指標(biāo)上的相對差值,ξ為分辨系數(shù),在(0,1)內(nèi)取值,通常取 0.5。
第四步,計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度。
(2)
第五步,依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度對結(jié)果進(jìn)行評價分析?;疑P(guān)聯(lián)度是因變量和自變量各因素間關(guān)聯(lián)性大小的量度。依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度的大小判斷物流業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)水平。灰色關(guān)聯(lián)度越大,表明物流業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)變化的態(tài)勢越一致,相互影響越大。灰色關(guān)聯(lián)度越接近1,關(guān)聯(lián)度越大。
(二)數(shù)據(jù)選擇、處理和分析
一直以來,吉林省的汽車制造產(chǎn)業(yè)、石油化工產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)在工業(yè)發(fā)展中占據(jù)突出地位,對地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著強(qiáng)勁的拉動作用。本文選取了吉林省汽車制造產(chǎn)業(yè)、石油化工產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)代表,為了便于在全省整個國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中對“三大”產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析,以2008-2012年吉林省汽車制造產(chǎn)業(yè)增加值、石油化工產(chǎn)業(yè)增加值和食品產(chǎn)業(yè)增加值、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、社會消費(fèi)品零售總額、進(jìn)出口貿(mào)易額作為自變量參考序列。物流業(yè)方面,以貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量作為衡量物流規(guī)模的重要參考指標(biāo)。以物流業(yè)增加值作為衡量物流業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。結(jié)合“三大”產(chǎn)業(yè)對物流需求的特點(diǎn),用交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)增加值表示物流業(yè)增加值。本文選取了2008-2012年吉林省貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量和物流業(yè)增加值作為因變量序列。根據(jù)《吉林省統(tǒng)計(jì)年鑒》整理得到2008-2012年吉林省物流業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù),如表1所示。
本文采用初值法對表1數(shù)據(jù)進(jìn)行了無量綱化處理,以消除數(shù)據(jù)單位不盡相同的影響。以2008年相關(guān)數(shù)據(jù)為初值,其他年份的數(shù)據(jù)皆除以與之相對應(yīng)的初值,得到無量綱數(shù)列如表2所示。
表2數(shù)據(jù)根據(jù)公式(1)和公式(2)計(jì)算得到物流業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)度,如表3所示。
本文規(guī)定當(dāng)0≤ri≤0.4 時,灰色關(guān)聯(lián)度為差,關(guān)聯(lián)水平弱;0.4≤ri≤0.65 時,灰色關(guān)聯(lián)度為中,關(guān)聯(lián)水平一般;0.65≤ri≤0.85 時,灰色關(guān)聯(lián)度較高,關(guān)聯(lián)水平良好;0.85≤ri≤1 時,灰色關(guān)聯(lián)度極強(qiáng),關(guān)聯(lián)水平極其顯著。
通過表3可以看出與物流業(yè)關(guān)聯(lián)水平從高到低依次為第一產(chǎn)業(yè)(0.8494)、第三產(chǎn)業(yè)(0.8207)、石油化工產(chǎn)業(yè)(0.7821)、地區(qū)生產(chǎn)總值(0.7504)、進(jìn)出口貿(mào)易
(0.7467)、社會消費(fèi)品總額(0.7331)、
汽車制造產(chǎn)業(yè)(0.6172)、食品產(chǎn)業(yè)
(0.6154)。在“三大”產(chǎn)業(yè)中,只有石油化工產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性處于良好水平,且其與物流業(yè)的相關(guān)聯(lián)度超過了物流業(yè)與地區(qū)生產(chǎn)總值的關(guān)聯(lián)水平,說明石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和物流業(yè)的發(fā)展是協(xié)調(diào)的,相互促進(jìn)的,但仍存在互動空間。食品產(chǎn)業(yè)和汽車制造產(chǎn)業(yè)與物流業(yè)的關(guān)聯(lián)性不盡如人意,產(chǎn)業(yè)之間的發(fā)展不甚協(xié)調(diào),汽車制造產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對物流業(yè)的帶動力不強(qiáng),物流業(yè)對汽車、食品產(chǎn)業(yè)的支撐作用不顯著。
物流業(yè)助力“三大”產(chǎn)業(yè)躍升的對策建議
(一)注重物流專業(yè)化和規(guī)?;ㄔO(shè),做大做強(qiáng)
培育省內(nèi)有潛質(zhì)的物流企業(yè)根據(jù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)做大做強(qiáng)。重點(diǎn)建設(shè)針對“三大”產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)物流企業(yè),推動物流產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化整合,引導(dǎo)其朝著專業(yè)化、規(guī)?;较虬l(fā)展。近幾年,吉林省物流企業(yè)發(fā)展速度很快,但存在“小、散、弱”的問題。雖然各色物流企業(yè)數(shù)量與日俱增,但規(guī)模以上物流企業(yè)屈指可數(shù),在2012年吉林省百強(qiáng)企業(yè)名單上更是無跡可尋,因此,當(dāng)務(wù)之急是對物流產(chǎn)業(yè)進(jìn)行優(yōu)化整合實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益??梢酝ㄟ^搭建信息平臺將小而散的物流主體“化零為整”,也可以充分發(fā)揮龍頭物流企業(yè)標(biāo)桿作用。成立于2006年的一汽物流有限公司是中國一汽的專業(yè)物流企業(yè),具有目前最先進(jìn)的智能物流基礎(chǔ)設(shè)施和物流技術(shù),是國內(nèi)面向汽車行業(yè)的專業(yè)物流企業(yè)的代表。吉林省應(yīng)該著力打造這種專業(yè)化和規(guī)?;奈锪髌髽I(yè)。除了大力推進(jìn)省內(nèi)本土化的專業(yè)物流發(fā)展以外,在招商引資時,也應(yīng)重點(diǎn)引進(jìn)國內(nèi)和國外實(shí)力雄厚的物流企業(yè),壯大物流產(chǎn)業(yè)力量。
(二)加強(qiáng)物流企業(yè)與“三大”產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的協(xié)同作用,降低物流成本
制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展的機(jī)理在于制造業(yè)企業(yè)資源配置方式的選擇和對物流管理是自營還是外包的交易成本權(quán)衡。2012年吉林省社會物流總費(fèi)用占GDP的比率為17.8%,高出美國等發(fā)達(dá)國家10%左右,也就是說,吉林省經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中物流成本依然較高?!叭蟆碑a(chǎn)業(yè)與物流產(chǎn)業(yè)有機(jī)融合的關(guān)鍵是降低物流成本。從產(chǎn)業(yè)運(yùn)營上,推進(jìn)物流企業(yè)與目標(biāo)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的優(yōu)化整合,逐步從物流企業(yè)單一優(yōu)化向全供應(yīng)鏈優(yōu)化轉(zhuǎn)變,是發(fā)揮聯(lián)動作用降低物流成本的有效途徑。積極探索建立物流供應(yīng)鏈協(xié)同信息網(wǎng)絡(luò)平臺,發(fā)揮生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、供應(yīng)商、物流商、終端客戶等協(xié)同效應(yīng),提升企業(yè)物流柔性和快速反應(yīng)能力。例如:吉林省縱橫農(nóng)產(chǎn)品物流配送有限公司建立了“農(nóng)超對接”電子商務(wù)平臺和現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品物流模式,讓第三方物流與生產(chǎn)商、消費(fèi)者對接,減少中間環(huán)節(jié),降低運(yùn)營成本。
(三)提升物流企業(yè)實(shí)力,積極向現(xiàn)代化物流轉(zhuǎn)變
吉林省物流企業(yè)整體上凸顯業(yè)務(wù)簡單、設(shè)備落后,人才緊缺等問題。物流企業(yè)大多以傳統(tǒng)的運(yùn)輸、倉儲功能為主,IT技術(shù)、智能物流設(shè)施不夠完善。截至2011年年底,吉林省從事交通運(yùn)輸、郵電通信業(yè)就業(yè)人員數(shù)占全省總?cè)丝跀?shù)比重為6.2‰,這一數(shù)據(jù)在全國排名第12位。作為勞動密集型產(chǎn)業(yè)的物流業(yè)這一數(shù)據(jù)表明吉林省物流業(yè)的發(fā)展對人才的吸引力還不夠。物流企業(yè)要想長足發(fā)展就必須要提升企業(yè)實(shí)力。通過業(yè)務(wù)流程再造實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的物流企業(yè)運(yùn)營模式;更新物流技術(shù)和設(shè)備,健全信息化網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建優(yōu)秀物流人才發(fā)展平臺,為物流業(yè)的發(fā)展注入不竭動力。
結(jié)論與展望
本文利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對吉林省物流業(yè)與汽車制造業(yè)、石油化工產(chǎn)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)等省內(nèi)三大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析。通過計(jì)算物流業(yè)與“三大”優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)度ri發(fā)現(xiàn),在“三大”產(chǎn)業(yè)中,只有石油化工產(chǎn)業(yè)與物流業(yè)的關(guān)聯(lián)性達(dá)到了0.7821處于良好水平,說明二者的發(fā)展是相互促進(jìn)的,但距離最佳灰色關(guān)聯(lián)度0.85仍存在互動空間。食品產(chǎn)業(yè)和汽車制造產(chǎn)業(yè)與物流業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)度均低于0.65,說明產(chǎn)業(yè)之間的發(fā)展不甚協(xié)調(diào),汽車制造產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對物流業(yè)的帶動力不強(qiáng),物流業(yè)對汽車、食品產(chǎn)業(yè)的支撐作用不顯著。對此,本文根據(jù)吉林省物流發(fā)展現(xiàn)狀闡述了產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要癥結(jié):首先,目前吉林省的物流發(fā)展還沒有形成專業(yè)化和規(guī)?;璧K了物流業(yè)與“三大”優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)聯(lián)動發(fā)展道路。其次,由于缺乏全供應(yīng)鏈的協(xié)同合作機(jī)制,導(dǎo)致物流成本居高不下無法發(fā)揮物流業(yè)與目標(biāo)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動作用。再者,吉林省的物流企業(yè)實(shí)力急需提升,物流企業(yè)應(yīng)積極向現(xiàn)代化物流轉(zhuǎn)變。針對這些問題本文提出了三點(diǎn)建議,今后我們應(yīng)該在物流業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)聯(lián)動發(fā)展的具體措施上進(jìn)一步深入研究,著力找出二者相互促進(jìn)共同繁榮的可操作的有效聯(lián)動模式,期望能為吉林省物流業(yè)注力優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)躍升盡到綿薄之力。
此外,由于統(tǒng)計(jì)資料的限制,文中用來表征物流業(yè)和“三大”優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的變量還不夠充分,最終只能定性的表達(dá)變量相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。今后,在研究方法上會繼續(xù)尋求更加精確的衡量方法,為相關(guān)課題的持續(xù)研究提供理論支持。
參考文獻(xiàn):
此前,在中國貿(mào)促會和揚(yáng)州市共同主辦的“2008揚(yáng)州科技創(chuàng)新 產(chǎn)業(yè)合作推介會”上,揚(yáng)州市委書記季建業(yè)表示,未來揚(yáng)州市將圍繞著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級換代、新興產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng),全力打造石油化工、汽車船舶、機(jī)械裝備等三大支柱產(chǎn)業(yè)和新能源、新光源、新材料等“三新”產(chǎn)業(yè),力爭到2010年形成四個產(chǎn)值過千億元的產(chǎn)業(yè)集群。這其中蘊(yùn)藏著巨大的投資商機(jī)。揚(yáng)州市將會創(chuàng)造更加優(yōu)越的投資環(huán)境,吸引更多的投資機(jī)構(gòu)和外資企業(yè)走進(jìn)揚(yáng)州、投資揚(yáng)州。
揚(yáng)州:投資環(huán)境居全國前列
據(jù)了解,近年來國內(nèi)外客商對揚(yáng)州的投資熱情空前高漲,有30多個國家和地區(qū)的4000多家外資企業(yè)落戶,其中包括美國高露潔、德國西門子、意大利瑪莎嘉利、荷蘭菲利浦等30多家世界500強(qiáng)企業(yè)。僅2007年外國企業(yè)對揚(yáng)州的投資就達(dá)11.5億美元,國內(nèi)民營企業(yè)投入達(dá)633億元。在此前揭曉的“2008中國中小城市投資吸引力排行榜”和“2008中國城市投資吸引力排行榜”中,揚(yáng)州分列第10位和第30位。
揚(yáng)州何以有如此投資魅力?據(jù)揚(yáng)州市長王燕文介紹,揚(yáng)州地處中國經(jīng)濟(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ拈L江三角洲北翼,與整個長三角的已形成了無縫對接、同城發(fā)展,同時又是承接、傳遞珠三角、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈先進(jìn)科技、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的重要節(jié)點(diǎn)。作為蘇北的門戶,揚(yáng)州一直以來就是我國的水陸交通樞紐,長江與京杭大運(yùn)河、京滬高速公路與寧啟高速公路、沿滬寧高速公路在此交匯。作為中國歷史文化名城,揚(yáng)州人文底蘊(yùn)深厚,生態(tài)環(huán)境優(yōu)越,科教發(fā)達(dá),未來發(fā)展空間廣闊。揚(yáng)州有80多公里的長江岸線,沿江可供開發(fā)面積達(dá)350平方公里。作為一個經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力較強(qiáng)的城市,揚(yáng)州已連續(xù)兩年進(jìn)入中國城市競爭力前50強(qiáng)。2007年地區(qū)生產(chǎn)總值1311億元,人均GDP達(dá)4000美元,總體上已進(jìn)入工業(yè)化中期,邁入了加速發(fā)展的快車道。2008年揚(yáng)州工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到了5000億,GDP將超過1500億,財政總收入突破250億,一般預(yù)算收入超過100億,實(shí)際利用外資超過17億美元,注冊民資超過500億。到2012年揚(yáng)州GDP將實(shí)現(xiàn)1萬億元的目標(biāo)。
產(chǎn)業(yè)集聚帶來巨大投資空間
據(jù)王燕文市長介紹,未來幾年揚(yáng)州將著力打造石油化工、汽車船舶、機(jī)電裝備、太陽能光伏等4個千億元級產(chǎn)業(yè)群,以大招商、大項(xiàng)目推動大發(fā)展,推動支柱產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。他認(rèn)為,大項(xiàng)目、大企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)在未來揚(yáng)州的發(fā)展中將有巨大的投資空間。
――石油化工產(chǎn)業(yè):揚(yáng)州地處長江下游沿江化工產(chǎn)業(yè)帶中部,東承上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū),西接南京化學(xué)工業(yè)園,上下游產(chǎn)業(yè)配套優(yōu)勢明顯。境內(nèi)有年產(chǎn)200萬噸石油的江蘇油田、“西氣東輸”天然氣管道過江門站。2007年全行業(yè)擁有規(guī)模以上企業(yè)近400家,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值超過550億元,不僅有儀征化纖、江蘇油田等6家部省屬企業(yè),還有美國尤尼發(fā)、阿莫科、日本東麗、臺灣大連化工、中化國際、揚(yáng)農(nóng)化工、聯(lián)環(huán)藥業(yè)等一批境內(nèi)外知名化工企業(yè),初步構(gòu)建了以乙烯、丙烯、芳烴、氯堿等為龍頭的產(chǎn)業(yè)鏈,形成了420萬噸的化工及其下游產(chǎn)品年生產(chǎn)能力,主要產(chǎn)品有十幾大類近300多個品種。當(dāng)前及今后一個時期,揚(yáng)州將按照“做大下游、突破中游、挺進(jìn)上游”的發(fā)展思路,進(jìn)一步延伸乙烯產(chǎn)業(yè)鏈、豐富丙烯產(chǎn)業(yè)鏈、拓展芳烴產(chǎn)業(yè)鏈、充實(shí)氯堿產(chǎn)業(yè)鏈,著力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈條前延后伸,重點(diǎn)構(gòu)筑基礎(chǔ)化工原料、乙烯丙烯石化、精細(xì)化學(xué)品和化工新材料等四大產(chǎn)業(yè)高地,打造沿江特色化工產(chǎn)業(yè)帶。其中在西部沿江地區(qū)的揚(yáng)州化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)重點(diǎn)發(fā)展基礎(chǔ)化工、石油化工、精細(xì)化工、合成材料和石化物流等五大產(chǎn)業(yè)。東部沿江地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)用化工、日用化工和新領(lǐng)域精細(xì)化工。
――汽車船舶產(chǎn)業(yè):揚(yáng)州現(xiàn)有汽車及零部件和造船規(guī)模企業(yè)各200多家,年產(chǎn)值近250億元。未來將重點(diǎn)建設(shè)市開發(fā)區(qū)、儀征、江都等3個汽車產(chǎn)業(yè)群和邗江、儀征、江都等3個船舶產(chǎn)業(yè)群。汽車及零部件產(chǎn)業(yè)主要發(fā)展高檔城市客車、商務(wù)車、轎車和特種車輛以及客車底盤、環(huán)保型柴油發(fā)動機(jī)、轎車油箱總成、汽車電子產(chǎn)品等關(guān)鍵零部件;做大榮威、亞星品牌;鼓勵引進(jìn)先進(jìn)的汽車工藝設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。船舶制造產(chǎn)業(yè)鼓勵發(fā)展船舶制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展集裝箱船、化學(xué)品船、、散貨船、油輪、海洋工程特種船等高附加值船舶等特種船舶及配套產(chǎn)品;重點(diǎn)發(fā)展船用發(fā)動機(jī)、船舶吊機(jī)、輔機(jī)、船用儀表及控制系統(tǒng)、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)等關(guān)鍵船用設(shè)備和零部件。力爭到2010年,汽車整車產(chǎn)銷規(guī)??蛇_(dá)30萬輛,年造船能力達(dá)500萬噸。
――機(jī)電裝備產(chǎn)業(yè):揚(yáng)州機(jī)電設(shè)備制造業(yè)主要包含以數(shù)控鍛壓設(shè)備制造為代表的機(jī)床設(shè)備制造業(yè)和以電線電纜、電工設(shè)備制造為代表的電工電纜制造業(yè)?,F(xiàn)有規(guī)模以上企業(yè)730多家,年產(chǎn)值超過700億元。在全國金屬板材加工設(shè)備企業(yè)前5強(qiáng)中,揚(yáng)州企業(yè)占據(jù)3席。未來將重點(diǎn)建設(shè)邗江數(shù)控金屬板材加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)基地和環(huán)高寶湖電工電纜產(chǎn)業(yè)帶。積極發(fā)展高速化、智能化、集成化、精密化數(shù)控金屬板材加工設(shè)備和柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)(CIMS)、智能制造系統(tǒng)(IMS)以及高壓、超高壓電力電纜、各類特種電纜;鼓勵發(fā)展熱保護(hù)器、高壓開關(guān)、配電變壓器、輸變電成套設(shè)備和新型配套產(chǎn)品;鼓勵發(fā)展系列電動機(jī)、高效節(jié)能電機(jī)、大功率節(jié)能燈、電工絕緣材料、電工儀器儀表等系列產(chǎn)品。
王燕文市長特別強(qiáng)調(diào),未來揚(yáng)州將把發(fā)展太陽能光伏、半導(dǎo)體照明等清潔能源、可再生能源作為加快自主創(chuàng)新步伐,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的著力點(diǎn),推動產(chǎn)業(yè)的鏈?zhǔn)桨l(fā)展、積聚發(fā)展。預(yù)計(jì)到2012年可形成產(chǎn)值達(dá)千億元的產(chǎn)業(yè)集群,打造名實(shí)相符的國家級太陽能光伏和半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)基地。
――太陽能光伏產(chǎn)業(yè):現(xiàn)有江蘇順大、晶澳太陽能、無錫尚德等30多家企業(yè),目前已初步形成從上游的多晶硅、單晶硅棒、切片到中游的太陽能電池片、封裝,再到下游的系統(tǒng)集成、產(chǎn)品應(yīng)用一系列完整的產(chǎn)業(yè)鏈2007年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值140億元。發(fā)展重點(diǎn)是:太陽能電池片項(xiàng)目、太陽能電池生產(chǎn)材料和設(shè)備、光伏發(fā)電系統(tǒng)集成、太陽能電池組件封裝項(xiàng)目、薄膜太陽能電池。到2010年,揚(yáng)州高純硅產(chǎn)能達(dá)6000噸以上,單晶硅產(chǎn)能達(dá)10000噸,單晶硅切片6.5億片,太陽能電池產(chǎn)能1500兆瓦。
――半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè):經(jīng)過幾年的發(fā)展,揚(yáng)州市在LED領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化方面取得了一定的進(jìn)展,圍繞外延片、芯片生產(chǎn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),形成了“襯底材料一外延片一芯片一封裝一應(yīng)用”
較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前在揚(yáng)州開發(fā)區(qū)投產(chǎn)、在建及擬落戶的核心企業(yè)有10多家。下一步將重點(diǎn)發(fā)展高效率外延、MOCVD設(shè)備、驅(qū)動芯片以及規(guī)模大的產(chǎn)業(yè)鏈各種企業(yè)。
――新材料產(chǎn)業(yè):揚(yáng)州現(xiàn)有儀征化纖、江蘇瓊花、誠德鋼管等規(guī)模以上新材料生產(chǎn)企業(yè)26家,到2010年預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)銷售500億元。未來新材料產(chǎn)業(yè)將重點(diǎn)發(fā)展電子專用新材料、高性能合金材料、新型高分子材料、水溶性聚酯、包裝片材、碳纖維復(fù)合材料和新型紡織面料等。
對外國投資的鼓勵政策
據(jù)了解,為鼓勵外國投資,揚(yáng)州市專門制定了相應(yīng)的鼓勵政策。主要有:
――揚(yáng)州市區(qū)(含廣陵區(qū)、郊區(qū)、邗江區(qū))和江都市、儀征市的生產(chǎn)性外商投資企業(yè),減按24%的稅率征收企業(yè)所得稅。其中,外商投資額在3000萬美元以上、回收投資時間長的項(xiàng)目,經(jīng)批準(zhǔn),可減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅。
――對生產(chǎn)性外商投資企業(yè),經(jīng)營期在10年以上的,從開始獲利年度起,第1年至第2年免征企業(yè)所得稅,第3年至第5年減半征收企業(yè)所得稅。從事農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)的外商投資企業(yè),在依照規(guī)定享受免稅、減稅待遇期滿后,經(jīng)批準(zhǔn),在以后的10年內(nèi)可以繼續(xù)按應(yīng)納稅額減征15-30%的企業(yè)所得稅。從事能源、交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的生產(chǎn)性外商投資企業(yè),經(jīng)批準(zhǔn),可減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅。從事港口碼頭建設(shè)的中外合資經(jīng)營企業(yè),經(jīng)營期在15年以上的,經(jīng)批準(zhǔn),從開始獲利年度起,第1年至第5年免征企業(yè)所得稅,第6年至第10年減半征收企業(yè)所得稅。
37生產(chǎn)性外商投資企業(yè),在國家規(guī)定的2年免征、3年減半征收企業(yè)所得稅期間,免征地方所得稅。對產(chǎn)品出口企業(yè)免征地方所得稅期滿后,凡當(dāng)年企業(yè)出口產(chǎn)品產(chǎn)值達(dá)到當(dāng)年企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)值50%以上的,免征地方所得稅。對先進(jìn)技術(shù)企業(yè),按稅法規(guī)定延長3年減半繳納企業(yè)所得稅期內(nèi),同時免征地方所得稅。對依照稅法可以減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅的外商投資企業(yè),免征地方所得稅。在揚(yáng)州市(含各縣、市、區(qū))經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)性外商投資企業(yè),免征地方所得稅。
――新辦生產(chǎn)性高新技術(shù)項(xiàng)目,除享受國家、省有關(guān)政策優(yōu)惠外,其上繳的增值稅、營業(yè)稅本級財政分成部分,從產(chǎn)品銷售之日起,比照兩免一減半的優(yōu)惠進(jìn)行補(bǔ)助(先征收,后補(bǔ)助)。新辦的一般性生產(chǎn)企業(yè),從產(chǎn)品銷售之日起,其上繳的增值稅、營業(yè)稅本級財政分成部分,實(shí)行3年內(nèi)全額征收后再部分補(bǔ)助:第1年補(bǔ)助50%,第二年補(bǔ)助30%,第三年補(bǔ)助20%;在市區(qū)注冊登記和正常經(jīng)營的“三資”企業(yè)擴(kuò)大投資規(guī)模1000萬元以上者,以上年度應(yīng)繳納的所得稅為基數(shù),其新增所得稅形成本級財政增收部分,比照兩免三減半的優(yōu)惠進(jìn)行補(bǔ)助。
部分重點(diǎn)招商項(xiàng)目
據(jù)了解,日前,揚(yáng)州市出臺了《2009年產(chǎn)業(yè)招商實(shí)施意見》。根據(jù)意見,今年揚(yáng)州市將重點(diǎn)圍繞石油化工、汽車船舶、機(jī)械裝備等三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和新能源、新光源、新材料等“三新”產(chǎn)業(yè),突出主導(dǎo)產(chǎn)品和上下游產(chǎn)品,引進(jìn)高端產(chǎn)品和生產(chǎn)技術(shù),以良好的配套條件和較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)競爭力吸引投資者,力爭全年協(xié)議外資56億美元;實(shí)際到賬外資22.4億美元,增長30%以上。
――石化產(chǎn)業(yè):石油化工產(chǎn)業(yè)著重推進(jìn)實(shí)友化工二期等一批項(xiàng)目的實(shí)施,力求在醋酸乙烯、丙烯醇等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈上取得突破。包括聚碳酸酯、重油催化裂解、雙酚A、氯乙烯、丙烯腈、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧氯丙烷、高吸水性樹脂、乙烯儲罐項(xiàng)目、氯化聚氯乙烯等項(xiàng)目。
――汽車及零部件產(chǎn)業(yè):重點(diǎn)招商項(xiàng)目包括:汽車汽油發(fā)動機(jī)管理和電子閥門控制、汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)、微型汽車電腦多媒體中心、汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、汽車鋁合金輪轂、汽車零部件倉儲中心、轉(zhuǎn)向總成及制動總成開發(fā)、汽車電子、新型大功率起動電機(jī)、醫(yī)用救護(hù)專用車、新型氣車空調(diào)渦旋壓縮機(jī)、防困報警系統(tǒng)、汽車發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵零部件、合金材料、汽車用DVD及移動LCD電視和GPS等項(xiàng)目。
――電子信息及光伏產(chǎn)業(yè):重點(diǎn)做好順大二期多晶硅的擴(kuò)能,推進(jìn)尚德、晶澳等太陽能光伏項(xiàng)目的實(shí)施,積極實(shí)施化工園區(qū)的氯化硅項(xiàng)目和引進(jìn)切割液項(xiàng)目,加快推進(jìn)太陽能薄膜電池、太陽能發(fā)電、照明系統(tǒng)項(xiàng)目。努力突破LED產(chǎn)業(yè)鏈,重點(diǎn)在外延片產(chǎn)業(yè)高端突破以及向下游產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面擴(kuò)張。重點(diǎn)招商項(xiàng)目包括:集成電路設(shè)計(jì)、集成電路芯片制造、集成電路封裝和測試、TFT-LCD、手機(jī)制造、光盤制造、LED支架、LED顯示屏、晶體硅太陽能電池、太陽能電池片封裝、100MW太陽能電池片、太陽能LED景觀產(chǎn)品、風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈等項(xiàng)目。
――服裝服飾產(chǎn)業(yè):包括服裝面料織造、服裝輔料工業(yè)園、印刷包裝、家紡、免熨全棉襯衫、高檔西服、PTT氨綸彈力麂皮絨服裝面料、高檔運(yùn)動服裝等項(xiàng)目。
――電線電纜產(chǎn)業(yè):包括再生電解銅、線纜及變壓器用精密銅帶、銅管生產(chǎn)線、物理發(fā)泡皺紋導(dǎo)體3G移動基站用射頻電纜生產(chǎn)線、彈性硅膠(MBCR)材料有機(jī)硅橡膠電纜生產(chǎn)線、柜式氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備、汽車線束及機(jī)車用電線電纜生產(chǎn)線、雙零漆包線、超高壓電線電纜、煤礦專用電纜、艦船電纜、影視電纜等項(xiàng)目。
――船舶制造產(chǎn)業(yè):主要招商項(xiàng)目包括:年產(chǎn)120萬噸造船、年產(chǎn)80萬噸造船、年產(chǎn)單體50萬噸造船、船舶舾裝件、船用五金工具、船用閥門、勞保用品、船舶輔助設(shè)備及通用機(jī)械設(shè)備、救生設(shè)備、船用泵、船載航行數(shù)據(jù)記錄儀、船用吊機(jī)、船用多功能泵、船用發(fā)電機(jī)、船用大型柴油機(jī)曲軸、船用環(huán)保型大功率中速柴油機(jī)、船用艙口蓋制造、船用上層建筑專業(yè)制造、5000噸浮船塢等項(xiàng)目。
――機(jī)電裝備產(chǎn)業(yè):重點(diǎn)以邗江國家級金屬板材加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)基地為依托,推進(jìn)金方圓、力創(chuàng)集團(tuán)與大公司合作,促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級;以江都、邗江鋼管制造基地為依托,推進(jìn)大型軸類零部件項(xiàng)目和特種高合金無縫鋼管項(xiàng)目;以寶應(yīng)寶勝工業(yè)園電子電纜產(chǎn)業(yè)集群和高郵湖西電線電纜產(chǎn)業(yè)集群為依托,抓好意大利普睿司曼高壓電纜等項(xiàng)目。重點(diǎn)招商項(xiàng)目包括:模具研發(fā)、制造,離合器研發(fā)、制造,壓力機(jī)連線,鍛壓機(jī)械周邊設(shè)備,調(diào)速電動機(jī),光電安全保護(hù)裝置,數(shù)控壓力機(jī)數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控壓力機(jī)氣動元件,數(shù)控壓力機(jī)齒輪,數(shù)控壓力機(jī)軸承,數(shù)控壓力機(jī)絲杠等。
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.233
1 引言
在石油化工行業(yè)中,存放在儲油罐中的油品并不是純凈的,在生產(chǎn)過程中會混入一些水和雜質(zhì)。但為了得到工業(yè)所需要的高質(zhì)量油品,必須將儲油罐內(nèi)的明水切除到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)[1]。石化企業(yè)中,一般采用沉降法將油品和水分離,根據(jù)兩者密度不同,被分離的水處在儲油罐的下層,油品處在油罐的上層。但是企業(yè)最終需要的是擁有一定高純度的油品,那么將儲油罐底層的水切出去就成了一個急需解決的問題。
2 智能切水器的研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,市場上逐漸出現(xiàn)可以代替人工切水的切水器。這是石油化工工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)自動化發(fā)展的一個重要里程碑。當(dāng)前應(yīng)用較多的油罐切水器主要有緩沖罐式和管道式兩種結(jié)構(gòu)類型。
2.1 緩沖罐式自動切水器
根據(jù)緩沖罐式切水器工作原理和自動化程度的差別,可將其分為:杠桿式自動切水器、直浮式自動切水器及機(jī)電式自動切水器。
2.1.1 杠桿式自動切水器
由于早期國內(nèi)技術(shù)水平落后,技術(shù)人員研發(fā)出的切水器只是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)上的改變,讓其實(shí)現(xiàn)自動切水的目的,自動化程度不高。最早出現(xiàn)的杠桿式自動切水器就是其中典型,如圖1所示,緩沖罐內(nèi)浮體與外部壓力平衡室連通,以油水混合液的重力為動力源(無外加動力源),根據(jù)油水在容器內(nèi)部的壓強(qiáng)和緩沖罐內(nèi)部油、水介質(zhì)的密度差,采用高靈敏度的杠桿原理,通過無背壓閥門開啟和關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)切水截油的目的。但杠桿式自動切水器工作一段時間后,如連接軸,復(fù)位彈簧等切水器內(nèi)部零部件,受油品中硫、臘、氯、酸等物質(zhì)的腐蝕和粘附,造成機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動阻力增大,出現(xiàn)工作準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)致“跑、冒、滴、漏”等情況會越來越嚴(yán)重,以致不能工作。
2.1.2直浮式自動切水器
為改善杠桿式自動切水器的缺陷,有關(guān)技術(shù)人員在其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)出直浮式自動切水器,如圖2所示,用浮桶替代杠桿,當(dāng)緩沖罐內(nèi)水較少時,浮桶產(chǎn)生的浮力不足以將浮桶和閥頭浮起,則出水口被閥頭堵死,當(dāng)緩沖罐內(nèi)水位上升到一定高度時,浮桶產(chǎn)生的浮力將浮桶和閥頭浮起,從而緩沖罐內(nèi)明水由出水口流出實(shí)現(xiàn)切水。隨著緩沖罐內(nèi)油水分界面的下降,浮桶則因其隨之漸漸下沉,當(dāng)下沉到一定高度時,浮桶下方的閥頭又落在出水口內(nèi),將其堵死,則切水停止。
直浮式自動切水器不采用任何機(jī)械轉(zhuǎn)換方式,浮力直接垂直作用于閥口,沒有任何“軸”、“杠桿”、“彈簧”等機(jī)械零件,從而避免了因這些零件帶來的機(jī)械故障,也解決了因?yàn)榱慵p、變形、老化等造成的跑油事故。
雖然直浮式自動切水器可以基本實(shí)現(xiàn)切水要求,但其本質(zhì)跟杠桿式切水器一樣,還只停留在機(jī)械式切水,自動化程度不高,因此存在以下不足:
(1)通過機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置進(jìn)行單獨(dú)操作對于擁有多個儲油罐區(qū)的煉化廠來說,不便集中管理和遠(yuǎn)程控制;
(2)切水含油量易超標(biāo);
(3)機(jī)械裝置密封不嚴(yán)易跑油;
(4)對原油切水的適應(yīng)性差。
2.1.3 機(jī)電式自動切水器
針對機(jī)械式切水所存在的缺陷,相繼研發(fā)出機(jī)電一體化式自動切水器,如圖3所示。在機(jī)械式自動切水器的基礎(chǔ)上,加上微波探頭或超聲波探頭和電子控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)雙重保險,防止跑油現(xiàn)象,并可遠(yuǎn)程控制,易集中管理。當(dāng)緩沖罐內(nèi)的水位到一定高度時,根據(jù)液體在緩沖罐內(nèi)部的壓強(qiáng)和油水介質(zhì)之間的密度差,產(chǎn)生浮力,利用杠桿原理,控制無背壓閥門打開;同時,通過探頭檢測油水界面來判斷緩沖罐內(nèi)部的水量過大,將信號傳遞給電子控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自動控制閥打開。只有滿足上述兩者的條件,才可正常切水作業(yè)。同樣,當(dāng)水位下降到一定值以下時,自動控制閥和無背壓閥就關(guān)閉,停止切水。
通過以上分析可發(fā)現(xiàn),杠桿式、直浮式及機(jī)電式自動切水器都存在以下缺陷:
(1)對原油等重質(zhì)油的適應(yīng)性差。重質(zhì)油與水之間的密度差較小,通過油、水介質(zhì)之間的密度差,不能獲得足夠的浮力去操作閥門的開閉來進(jìn)行切水;而且原油容易使機(jī)械結(jié)構(gòu)失效;
(2)切水效率低。機(jī)械式自動切水器需要緩沖罐對油水進(jìn)行緩沖、沉降后,形成穩(wěn)定明顯的油水分界面,才可開始切水工作,切水連續(xù)性差。
2.2 管道式智能切水器
石油化工工業(yè)中,如何對像原油這類重質(zhì)油進(jìn)行切水作業(yè)和加快切水效率是企業(yè)急需解決的問題。智能切水器成為研制的主要方向,其中應(yīng)用效果最佳的就是管道式智能切水器,如圖4所示,采用液柱諧振的原理,安裝在管道中的傳感器根據(jù)油水介質(zhì)之間介電常數(shù)或粘度等參數(shù)的不同,檢測出水中微量含油量,再根據(jù)油含量去控制切水閥門的開關(guān)和開度[3]。
管道式智能切水器切水器具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)可實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測,切水效率高??梢栽谟退橘|(zhì)流動時,動態(tài)檢。
(2)解決了重質(zhì)油切水的難題。根據(jù)油水介質(zhì)之間的介電常數(shù)或粘度測出水中含油量,因此不需要油水界面,也不需要緩沖罐,切水速度不受停留時間的限制;等參數(shù)檢測油品,因?yàn)闊o機(jī)械結(jié)構(gòu),不受原油等對裝置的影響。
(3)自動化程度高,切水連續(xù)性好,切水效率高,且便于遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。
3 結(jié)論
通過智能切水器的使用,有效的克服了切水的弊端,減輕了工人的勞動強(qiáng)度,提高了切水效率;防止了跑油事故的發(fā)生,規(guī)避了油品的流失,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益。
參考文獻(xiàn):
[1]蒲健全.自動切水器在儲運(yùn)罐區(qū)的應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備,2010(01):98-100.