当期目录

2024年 第60卷 第1期    刊出日期：2024-01-20

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创新与实践

高压串低压改造中的保护层策略研究

李龙

2024, 60(1):  0-0. 

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针对石化装置高压串低压的危险场景，采用保护层分析(LOPA)方法识别危险场景中各个保护层的有效性。介绍了LOPA方法及其特点，并结合现场实际改造案例对比各危险场景的失效数据，根据不同串压中的LOPA设置情况，计算总的保护层失效数据。通过探讨更优的串压改造方案，进行有效地辨识不同场景下的风险消减，选择合理有效的改进措施，为石化装置高压串低压改造提供了理论依据

浅谈UOP连续重整装置催化剂再生控制CRCS系统改造

刘宝旗 边文艺

2024, 60(1):  0-0. 

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天然气净化厂在役切断阀防卡涩气路设计优化

林万洲 刘海泉 侯开红 潘向东

2024, 60(1):  0-0. 

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某天然气净化厂高压贫砜胺液泵出口回流切断阀YV-070993在长年服役后，处于关闭位置时阀门前后压差较大工况下，因卡涩无法正常开启。本文介绍了一种适用于大压差工况下的防止阀门卡涩的新型气路系统，可实现阀门在压差较大的场景下也能灵活开关。该气路系统可利用常规仪表附件，在不拆卸阀门和执行机构的条件下，在线实施改造，具有改造成本低，时间短的优点。此外，该厂还将这种气路改造优化方式应用至厂内其他存在卡涩问题的切断阀上，收效甚好，具备一定的推广意义。

安全仪表系统（SIS）在成品油\化工品罐区的应用与分析

陈荣刚

2024, 60(1):  0-0. 

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摘 要：某公司储罐罐区存储甲醇、汽油、柴油等危险化学品，构成为一、二级重大危险源。该罐区无独立安全仪表系统（SIS），也无储罐紧急切断系统。经过危险与可操作性分析（HAZOP）方法和安全完整性评级（SIL）定级后，采取改造储罐气动切断阀、增加现场紧急停车按钮等措施，并将液位和阀门开关信号引入SIS系统中，实现储罐高高、低低液位报警联锁切断功能。解决了该罐区重大安全隐患问题，保障了罐区平稳运行。

安全与环保

关于从LOPA分析转向定量领结分析的探讨

李丽娟 田明 徐志杰 刘元 马文耀

2024, 60(1):  0-0. 

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基于蝴蝶结-贝叶斯网络的站场储罐动态风险评价

施昊彤 梁昌晶

2024, 60(1):  0-0. 

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摘要：为实现站场储罐区风险的实时评估和事故预防，在建立蝴蝶结模型的基础上，通过映射规则，引入时间维度归纳了储罐泄露的主要危险源和不同安全屏障下的事故后果类型，通过遗漏概率模型确定了不同节点的条件概率，以此形成站场储罐的动态贝叶斯网络模型，推理出储罐事故发生概率随时间的变化规律，并进行实例分析和验证。结果表明，储罐泄露概率先增大后减小，并在第3个时间片处达到峰值0.528；后验概率较大的基本事件均与储罐腐蚀的中间事件相关，随着时间片的延长，严重腐蚀等级呈线性上升，中等腐蚀等级基本保持不变，轻微腐蚀等级呈指数下降；在第10个时间片上，油气聚集的事故后果发生概率最大为0.01385，蒸气云爆炸的事故后果发生概率最小为3.55×10-4，说明强化紧急停车系统和避免形成受限空间是减轻事故后果的有效途径。

过程控制技术

基于循环神经网络的压缩机组性能预测模型

刘鹏涛

2024, 60(1):  0-0. 

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压缩机组运行过程中会产生海量的监测数据，其中关键参数监测取值是判断机组是否正常运行的主要影响因素，但当前在各个基层站场，这些数据仅保存为备份文件作为事故发生后查找原因的途径，并没有被有效的利用。为此，提出了基于循环神经网络的压缩机组性能预测模型，利用数据节点表示首先离散化监测数据取值，以减少数据冗余，之后依据相关系数获得不同时间点内各个参数之间的相关度，通过近邻节点挖掘获得关键参数的时序近邻节点集，将其作为循环神经网络的训练集来预测关键参数的取值，以此判断机组的运行状态。在SCADA数据集进行实验验证，结果表明所提模型对出口温度的预测取值具有较好的性能，对其中一次典型出口温度异常事件的评价指标MAE和RSME值分别为0.88和0.92，进一步表明所提模型具有较强的泛化能力和预测准确度。

内浮顶罐油气回收系统控制方案设计

贠莹

2024, 60(1):  0-0. 

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摘 要：某石化企业内浮顶罐油气回收装置产生的废气采用中国石化大连石油化工研究院开发的“内浮顶罐内置气袋废气减排”技术进行治理，装置主要包括内浮顶罐油气回收单元。重点介绍了“内浮顶罐内置气袋废气减排”控制方案，通过设置程序对内浮顶罐大呼吸排气过程、大呼吸吸气过程、小呼吸排气过程以及小呼吸吸气过程进行自动化控制，并从安全角度对装置进行了配套设计，确保装置运行过程中的安全性和稳定性。

LNG 储罐综合监控系统研发

文涛 冯贵荣

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基于随机森林的输气管道压缩机流量软测量技术研究

孙海芳 胡天亨 马亚欣 梁昌晶

2024, 60(1):  0-0. 

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摘要：压缩机是输气管道最主要的耗能设备，其流量计量结果的准确与否直接关系到管道全线的管理水平。在现场测试实验的基础上，构建了基于随机森林的数据驱动软测量模型，采用网格搜索和交叉验证对影响模型精度的超参数进行寻优，最终构建最优预测模型，并与SVM、NB、GS-SVM等模型的预测结果进行了对比。结果表明，通过基尼指数确定了燃料气消耗量和大气压力对压缩机流量的相关性较小，其变量应予以删减；当决策树的个数n为300、分裂特征数m为5时的预测效果最佳；本文模型的RMSE和MAPE均最小，说明了随机森林模型对于压缩机流量这类复杂非线性数据集的回归效果较好，具有一定的先进性和科学性。

发展与评述

仪控状态监测对于石化企业长远发展的重要影响

邢勐

2024, 60(1):  0-0. 

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仪控状态监测平台基于石化企业构建“工业互联网+危化安全生产”技术体系和建设设备完整性体系的需求应运而生，提升安全生产风险感知能力和仪控设备缺陷响应处置能力，挖掘潜在的设备隐患，使仪控设备维修方式从事后维修向预知性维修方发生转变。本文介绍仪控状态监测平台的建设情况和应用难点，并着重介绍平台的总体架构和重点功能。通过某炼化一体化企业和某炼油企业的仪控状态监测平台运行结果，表明该平台具备缺陷识别、故障诊断、设备状态KPI等自动分析功能和基于模型算法的高级应用，可直接指导企业开展运行维护、检维修工作，并提高企业生产安全性。

工程设计及标准

电子远传系统（ERS）差压变送器的适用性分析

孙萌

2024, 60(1):  0-0. 

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石油化工流程中测量液位的常见仪表中差压液位变送器被广泛应用。差压液位变送器有智能差压液位变送器、远传型式（RS）双法兰差压液位变送器、电子远传型（ERS）双法兰差压液位变送器等多种形式。本文主要分析适宜用ERS差压液位变送器代替RS差压液位变送器的应用场所，通过对比实验，在同种工况下仿真两种变送器并对比两者测量表现，数据显示ERS差压液位变送器在大距离、大差压、小静压、大温差等工况下较RS差压液位变送器有一定优势。最后通过数据分析结果总结提出ERS差压变送器的适用性范围和应用建议。

关于安全仪表系统标准的几个问题讨论

叶向东

2024, 60(1):  0-0. 

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无效报警的优化方案

皮宇

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摘要：大量无效报警严重扰乱正常工艺操作,造成频繁误停车或导致危险发生，带来严重的经济损失，甚至可能成为安全隐患，消除各种无效报警，也是有效实施先进报警管理的前提，本文较为全面地分析了各类无效报警产生的原因，并给出包括合理设计报警设定点、设计静态及动态报警抑制，设计信号过滤器及防抖动功能，合理设计仪表精度及量程等优化解决方案及实施细节，真正消除各类无效报警，可以极大的提升炼厂的自动化管理水平，做到真正的本质安全。

屋顶分布式光伏电站油田计量间的应用

陈国杰

2024, 60(1):  0-0. 

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根据集团公司关于推进油气田企业清洁能源替代相关工作的精神要求，通过清洁能源有效替代，逐步实现大庆绿色油田。充分利用油田现有土地资源，实现就地建设，就地消纳，就地替代。依托油田电网，形成“源、网、荷、储”一体化应用。大庆油田信息技术公司利用新一代信息技术与新能源业务深度融合形成新能源工业物联网平台，通过大数据、云计算、物联网、人工智能等全新技术建立“横向协同、纵向贯通”的新能源服务体系，加快油田绿色低碳转型步伐。

仪器仪表

页岩油伴生气CO2浓度连续监测技术研究

李兴

2024, 60(1):  0-0. 

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页岩油井压裂过程中注入的大量CO2随着原油天然气生产出来，为了准确了解CO2产出情况，课题组开展了伴生气CO2浓度在线连续监测技术研究，基于红外线气体分析法研制了CO2浓度连续监测装置，在页岩油井现场应用，实现了页岩油伴生气CO2浓度的实时、连续监测，数据准确性能达到资料录取及生产管理的要求，检测结果快速、准确、高效，大大降低人工劳动强度。

缩腔型套筒调节阀（笼式调节阀）的额定Cv值误区分析

杨海河

2024, 60(1):  0-0. 

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单作用气动执行器增大扭力方法探究与应用

朱志星

2024, 60(1):  0-0. 

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单作用气动关断阀在失气时，依靠弹簧来对阀门进行复位，而对于阀体为球型阀门的气动关断阀，如果扭力选型过于保守，很容易出现阀门卡阻现象，起不到应有的安全保护作用，存在很大的风险隐患。本文通过分析气动关断阀的内部结构，总结卡阻故障原因，本着降本增效的理念，在不改变原设计基本上，探究增大扭力的创新方法，提高关断阀安全可靠性。

刮板流量计检定结果不确定度评定

高飞

2024, 60(1):  0-0. 

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目前在原油输送过程中，经常会用到刮板流量计，是原油动态计量最常用的计量器具之一，其计量性能、计量准确度将直接影响原油贸易双方的经济利益。本文介绍了刮板流量计的检定原理，根据标准体积管在线检定刮板流量计理论计算公式确定测量不确定度的来源，计算不确定度分量，进行不确定度的分析及评定，根据测量不确定度结果分析影响刮板流量计检定的因素，并提出了相应合理化解决对策及建议。

智能化与信息技术

炼化企业工业控制系统网络安全现状与对策

李桢

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工业控制系统广泛应用于炼化企业工业生产中且起着重要的作用，自动化与信息化深度融合以及物联网的快速发展使工业控制系统网络面临的威胁不断增加。通过对炼化企业当前工业控制系统网络安全的现状分析，提出了构建一个有效的安全管理体系的方法，给出了网络安全风险管控的方案；提出了工业控制系统网络安全防护应采用的纵深防御架构，给出了主要的防御措施。

基于化工行业的仪控设备智能化云平台设计与应用

adley 王飞

2024, 60(1):  0-0. 

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当前，在工业互联网快速发展下，化工行业仪控设备数字化、智能化转型变得十分重要。针对化工行业仪控设备运维工作量大，数据“信息孤岛”，数据报警泛滥，数据不能可视化、数据缺乏集成化管理等问题，提出了基于supOS工业互联平台为底座的仪控设备智能化云平台的设计与实现方法。该平台提出了“1+X”设计方案，“1”是一个工业互联网平台，“X”是多个业务工业APP应用，即仪控设备位号管理、仪控设备报警管理、仪控设备智能巡检、高频故障统计分析、仪控设备健康状态可视化等可拓展业务应用。该平台在化工行业企业应用取得了良好的效果，帮助企业高效和智能的管理了仪控设备，降低了企业管理成本，提高了生产效率。在工业互联网发展的大背景下，该研究在化工行业具有一定的借鉴和参考意义。

基于融合机器学习的管道焊缝缺陷识别方法研究

李超华 许再胜

2024, 60(1):  0-0. 

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摘要：为提高管道焊缝处不同缺陷类型的自动识别，以开挖后的射线焊缝图像为基础，通过对比池化域和特征图的方差信息，采用方差池化方法对传统卷积神经网络的池化层运算进行修改，随后通过鲸鱼算法实现CNN模型超参数的选取，最终形成融合机器学习模型用于焊缝缺陷的分类，并与其余模型进行了对比验证。结果表明，鲸鱼算法可在较短时间内实现卷积核数量和大小、池化核数量和大小、卷积核激活函数类型、学习率等参数的优选；融合机器学习模型的分类结果中，未熔合和未焊透缺陷的分类准确率最高，不同训练轮次下均达到了93%~100%，5种缺陷类型的平均分类准确率在90.6%~95.8%之间；本文模型在分类准确率、训练时间和稳定性上优于其余CNN模型和SVM模型。研究结果可为其余压力容器或压力管道焊缝缺陷的识别提供实际参考，具有较强的通用性和扩展性。