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2021年 第57卷 第1期    刊出日期：2021-01-01

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发展与评述

工业互联网在炼化企业的应用

牛启光

2021, 57(1):  0-0. 

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为解决某炼化企业数据采集不规范、系统部署不统一、应用系统多集成度不高、上下游业务信息链条未有效打通、信息孤岛突出等问题，结合企业现状打造了具备炼化企业特色的工业互联网平台。将企业重点管控的仪表、设备、装置等物理实体进行数据采集、集中存储，并借助专用平台进行综合分析处理。规划了统一的虚拟化平台，构建了标准的数据服务、开发服务、中间件服务等通用组件，制定了相应的数据输入与输出标准，提供了相应的数据支撑服务。同时将企业重点关注的生产计划、调度优化、设备管理、安全管控等业务进行数据化、模型化、流程化处理，最终形成行业特色软件平台。通过平台建设，对企业生产经营各链条业务实现了从原料采购、计划排产、调度优化、装置优化、产品销售的全流程管控。同时借助设备大数据分析、统一报警、应急指挥等平台，确保了生产的安全稳定。本文探索了以“数据+平台+应用”的工业互联网平台建设模式，为后续企业数字化转型，围绕生产经营难点痛点，深入推进信息系统应用，积极融入数字经济潮流，奠定了坚实的基础。

工程设计及标准

加氢装置紧急泄压系统的设计理念

皮宇

2021, 57(1):  0-0. 

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荒煤气转化炉自控系统设计及应用

汪志伟 蔡丹 赵振强

2021, 57(1):  0-0. 

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荒煤气非催化部分氧化技术对于发展新型能源化工具有重要意义及技术支撑。针对某单台荒煤气处理量为182055Nm3/h的转化炉项目建设需求，本文提出一种荒煤气转化炉自动监控系统的设计方案，它由DCS、SIS和GDS等系统组成。其中DCS系统完成生产操作、转化炉负荷调节和非安全联锁等功能；SIS系统完成烧嘴冷却水系统和转化炉安全联锁停车功能；GDS系统完成装置区内可燃/有毒气体泄漏监测及预警功能。另外，针对荒煤气转化炉的工艺特点，还设计了转化炉温度监测、氧气管线仪表及荒煤气管线仪表等特殊仪表选型方法。设计方案可保障装置的安、稳、长、满、优运行，具有一定可行性。

渣油加氢装置的高压控制阀选型分析及设计应用

周晓龙 林洪俊 孙来宝 王辉

2021, 57(1):  0-0. 

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随着石油资源的日益减少以及原油重质化、劣质化趋势的加剧,渣油加氢工艺逐渐成为渣油加工的重要手段之一。渣油加氢装置具有临氢、高压、高温、高H2S腐蚀的特点，其中关键部位高压控制阀合理设计选型成为装置安全、平稳运行的关键。笔者从工程设计角度，针对渣油加氢装置的典型部位的高压控制阀设计选型和应用原则等方面作了相关分析及探索。

石油化工装置中仪表电缆选型的若干问题探讨

梁达 孟铎

2021, 57(1):  0-0. 

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结合石油化工装置中仪表电缆的特点，本文对仪表电缆的绝缘材质、双绞线的节距、屏蔽类型、铠装层和接地线的颜色标识等几点问题探讨和分析，罗列出在仪表电缆选型时需要关注的细节和参数，并给出了选型建议，对仪表电缆的选型有一定的参考意义。

电缆引入装置的相关问题探讨

王渤

2021, 57(1):  0-0. 

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过程控制技术

分布式控制系统在油气田站场橇装化中的应用

姚彬 杨静 张玉恒

2021, 57(1):  0-0. 

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模块化建设较传统建设模式能更好地适应油气田地面建设工程，而作为重要组成部分的控制系统及其适应性问题就日益凸显。本文对分布式控制系统在油气田站场模块化建设中的应用进行了论述，依据现有工程项目案例对不同控制方案的硬件成本、施工、调试及维护等进行了对比分析，并针对分布式控制系统现场控制柜的适应性和解决方案进行了讨论。以期为油气田站场模块化建设提供参考。

基于卷积神经网络的在线泵效计算方法研究与应用

陈佳乐 高鹏 朱丹丹 金学锋 朱丽萍 张战敏

2021, 57(1):  0-0. 

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油井泵效的计算是油田生产管理中的一项重要工作，本文针对传统泵效计算方法计算复杂，速度慢的问题，提出一种基于卷积神经网络的泵效计算方法。该方法通过卷积操作从地面示功图中提取特征图，并融合油井参数和抽油机参数，挖掘多源参数与泵效之间的非线性关系。此外，将井下泵示功图作为先验知识引入，有助于泵效计算精度的提升。该方法在油田现场进行了应用测试，测试结果表明，基于卷积神经网络的泵效计算方法精度高、速度快，可支持多井在线计算，符合油田数字化的需求。

抽油机井人工举升智能分析控制系统及应用

李雪 张战敏 朱丽萍 金学锋 朱丹丹 高鹏

2021, 57(1):  0-0. 

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抽油机井智能控制平台是实现井用户、井信息、井服务三者互联互通的知识库系统。本文将人工智能技术融入到抽油机井用户服务互联知识库的构建中, 提出了一套智能分析引擎，包括产液量预测模型、泵效计算模型和工况诊断模型，以及一种具有变速规律自寻优能力的变速控制方法，解决了关键生产参数在线预测及系统自适应提效等实际工程问题，并采用JavaWeb实现了抽油机井智能控制平台的设计及开发。该系统投入某油田进行了现场测试，测试结果表明该系统的运算速度和精度能够支持在线智能分析和变速控制。

碳四烃烷基化工业废酸再生反应过程及关键控制

李若岩

2021, 57(1):  0-0. 

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摘要：以浓度89～90w%工业废硫酸为原料，废酸喷入1000℃高温焚烧炉焚烧裂解为SO2、O2和 H2O酸性混合气，SO2进行氧化反应为SO3，总转化率达 99.9w%，SO3与H2O水合生成浓度≥98w%新硫酸。采用“湿法”工艺建成的1.6万吨/年废硫酸再生装置，在废酸进料量为1.881t/h，产出工业品新硫酸1.727t/h，废酸再生回收率91.81w%。在废酸再生反应过程，主要实施了废酸再生装置中焚烧炉压力及反应温度控制，以及反应器入口温度控制、冷凝器入口温度控制、导热盐系统温度控制技术，通过这些关键的自动化控制及联锁保护技术的应用，实现了废酸再生装置的安全平稳运行。

基于SIMIT仿真平台的安全生产操作培训系统在炼化厂中的应用

张晓 戴维

2021, 57(1):  0-0. 

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作培训系统(Operation training system, OTS)以其效果逼真、危险性低和培训方式灵活等特点，在当今炼化装置的员工培训中备受关注。本文基于实际工艺流程“数字化双胞胎”的思想，采用西门子SIMIT自动化仿真和Aspen Hysys动态仿真建立了一套集成OTS系统，并通过对青岛炼化气体分馏装置的具体应用，验证了该系统的良好应用价值。

智能化与信息技术

PI实时数据库在石化企业的应用

占叶勇 朱浙军

2021, 57(1):  0-0. 

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实时数据库作为石化企业的数据整合平台，集成了DCS、PLC、SIS、FGS、SCADA等底层控制系统数据，也集成了LIMS业务分析系统数据，实现了监控流程图制作、EXECL报表制作、趋势图查看等功能，从而使企业决策人员、运行管理人员、生产执行人员及时准确的掌握生产装置动态。同时通过API、SDK等接口向上层经营管理系统（MES、ASM、ERP等）提供数据，可进一步对企业的数据进行分析处理，为企业的节能降耗提供有力的支持。

基于区块链的长输油气管道分布式传输网络

郭霄杰

2021, 57(1):  0-0. 

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仪器仪表

基于信息物理系统的石化直流系统后备蓄电池组的智能运维装置研究

陈井军 黄伟 姜维超

2021, 57(1):  0-0. 

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摘 要：本文报道了基于远程智能运维模式的直流系统后备蓄电池组安全监测系统。远程智能运维模式具有一次性投资可长期使用、充电和放电可分组、在线操作能够保证人身安全以及更有效维护电池组健康的优势。远程智能运维模式系统具有智能传感器和强大的信息系统，能够自主分析和制定解决策略，并且在解决问题中不断优化模型，实现快速分析并有效筛选出存在问题的蓄电池。通过智能运维系统，并使用远程在线核对性容量测试可减少测试工作量和增加维护的安全性，对于直流系统后备电源的安全运行有着重要意义。

质量流量计撬在海上平台原油交接计量的应用

蒋徐标 钟雨桐 周学军 徐正海

2021, 57(1):  0-0. 

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某低气油比海上油田涉及中外双方交接计量，首先通过15%含水计量方案跟纯油计量方案的经济比选，决定选用15%含水进行交接计量的方案。然后介绍了质量流量计撬用于含水原油交接计量的方案，包括质量流量计工作原理，尺寸计算及整体不确定度计算等内容，最后给出了提升系统精度的推荐做法，为今后其他类似工程设计提供参考。

高纯气体流量测量中的仪表选型

徐伟清

2021, 57(1):  0-0. 

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矩形流量计在渣油管道中的应用研究

朱琳

2021, 57(1):  0-0. 

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在石化行业中，针对渣油加氢系统中渣油输送存在粘度高、含杂质等特点，为获取精确测量方案，采用矩形流量计并结合计算流体力学(CFD)数值模拟技术，对渣油输送管道进行三维模拟。通过数字化分析技术和工况标定方法，对不同工况下的矩形流量计运算结果进行分析比对，发现矩形流量计在渣油加氢系统中对渣油流量测量具有准确性、稳定性和可靠性之特点。

创新与实践

一种在线实现气路附件更换的设计

胡楠

2021, 57(1):  0-0. 

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常规自控阀门气路附件不具备在线处理功能，一旦出现故障，阀门即进入事故状态，导致部分单元停运，为了快速应对突发状况，缩短检修时间，设计一种能够实现在线更换故障附件的气路，通过实验验证，此项设计能够完成在线更换阀门故障附件，进而缩短阀门停运时间，并且该项设计操作简单，具备一定推广意义。

燃气阀室电液联动阀油泵电机三相电源相序自动矫正与缺相保护

彭超龙

2021, 57(1):  0-0. 

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电液联动阀广泛应用于城市燃气管网中，然而由于外部市电环境变化常常会引起一些阀门状态报警，甚至出现液压系统油泵电机烧毁现象。结合深圳燃气阀室电液联动阀电机泵头损坏工程实例，对三相电源相序变化导致燃气阀室电液联动阀油泵空转过热烧毁电机泵头的原因进行了分析，提出了电液联动阀油泵三相电源相序自动矫正与缺相方案。 关键词：电液联动阀；三相电源；自动矫正；缺相保护

天然气净化厂能耗计算管理系统设计

叶世贵

2021, 57(1):  0-0. 

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化工企业能耗计算及分析一直是复杂且极为重要的问题，据此系统采用B/S及C/S模式，针对天然气净化厂能耗计算管理中的各项工作，分别设计了对应的软件，通过信息化手段加强能耗管理及分析工作。系统规范了能耗基础数据的计算分析方式，提高了天然气净化厂能耗管理水平，从整体上提高了生产工作效率。

安全与环保

液化天然气储罐泄露扩散模拟研究

梁昌晶

2021, 57(1):  0-0. 

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摘要：目前，我国LNG工程的起步较晚，关于LNG泄露的研究成果较少。针对这一问题，某LNG储罐为例，采用挪威船级社的DNV Phast软件对泄露扩散情况进行模拟，分析不同工况条件下LNG的气体扩散、闪燃范围、爆炸超压等。结果表明，泄露孔径越大，气体扩散的影响范围也越大，形成的云团宽度和顺风距离也越大；泄露孔径为50mm、100mm、150mm时，蒸气云扩散的最远顺风距离分别为7.8m、18.8m、79.6m，闪燃的影响范围分别为8.5m、21.2m、88.6m，热辐射最远距离分别为15.1m、28.1m、73.8m；大风天气有利于蒸气云团的扩散，在储罐选址的过程中，应优先选择通风良好的开阔地带，可在储罐上风侧设置防爆风机等机械通风加强空气流通。研究结果可为LNG储气站的选址、站内布局和储罐泄露应急处置提供理论依据和支撑。

火气系统布点优化技术在燃气电厂安全监测系统中的应用

李麟 马云鹂

2021, 57(1):  0-0. 

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本文简述了FGS火气系统布点优化技术，探讨了火气系统中探测器性能评估和布点优化的必要性，并在布点优化技术中引入了安全监测有效性评估的概念。采用定量的方法，计算火焰、可燃气体、有毒气体等探测器的覆盖率，对探测器布点设计进行验证、优化，以提升探测器覆盖有效性，提高火气系统整体的安全监测有效性，是一种减缓风险及危险事故后果严重性的有效技术手段