论“模拟法”在技改检修工作中的应用

赵永锋

摘  要：本文通过比较传统目标管理的手段，阐述“模拟法”在技改检修工作中的应用，即模拟技改项目实施过程、装置设备运行状态，针对性开展技改项目和检修工作，通过预施工、无限逼近真实状态，通过分析、对比、确认、实施、评价的过程，借鉴及使用HAZOP、项目管理工具（WBS＼PERT＼CPM）和设备数据库模型以达到技改项目实施前、装置停车前已经模拟出真实工作情况，做到“预改造”、“预检修”，实现确保技改、检修项目的项目质量，减少管理成本及保障装置的运行、提高原油年加工量的目的。

关键词：模拟法;  HAZOP ; 项目管理;  数据库 ; 应用

一、序  言

传统的技改项目、检修项目的管理方法采用的是目标管理方法，即通过对实施项目的计划、组织、执行、评价、修改、再计划这一闭环逻辑顺序来开展工作，这样的工作方法实际上是事后的处理方法，即技改项目实施后、装置停车后发现问题、分析问题、解决问题的工作方法，这样的工作方法存在以下的缺陷：通常会遇到预想不到的问题。

二、“模拟法”的形成

泰州石化公司东、西区现有主装置24套，按照石化行业装置运行周期的一般规律，正常每年需要进行消缺、三年进行一次大修，且周期在1-2个月时间，对成本和效益造成较大影响，所以石化行业企业对检维修的组织工作高度重视，在装置多、工作量大、作业部门多的情形下如何以最低成本、最短时间且安全完成检维修工作成为工作目标。

在传统检维修工作中，通常采用“目标管理”的方法。“目标管理”的概念是管理专家彼得·德鲁克（Peter Drucker）1954年在其名著《管理实践》 中最先提出的，但哈罗德·孔茨教授认为目标管理尽管有许多优点，但也有许多不足：（1）强调短期目标;（2）目标设置困难;（3）无法权变。其中对于检修、技改项目的目标管理中，因为炼油装置的长周期运行的特点，特别是静态大型设备的检修和技改，目标设置困难这一缺点就凸显了出来。为了避免目标管理法的缺陷，随着计算机技术的发展，出现了新的管理方法和手段或者一些管理思想和方法得到了进一步的推广和使用，例如HAZOP管理工具、项目管理工具、设备数据库和DCS实时数据库的建立和使用 。

三、“模拟法”的工具

1.HAZOP分析

HAZOP（ Hazard and Operability Analysis） 分析通常是被工业界广泛采用的一种工艺危险分析方法。最初是由英国帝国化学工业公司于20世纪60年代发明的，目前被广泛应用于各类工艺过程和项目的风险评估工作中HAZOP分析是检查和确认设计或在役装置是否存在安全和可操作性问题以及已有安全措施是否充分。对于我们的实际工作来讲HAZOP最大的理论贡献是两个方面：⑴正向推理方法，这个方法对于实现技改和检修工作具有特别重要的指导意义;⑵可操作性分析，这个分析关心工艺系统是否能够实现操作、是否便于开展维护或维修、甚至是否会导致产品质量问题或影响收率。它有助于识别工艺系统存在的危害，并及时采取措施予以消除或控制。

2.项目管理工具（WBS＼PERT＼CPM）

项目管理工具的应用在“模拟法”中占有较为重要的位置，主要在于其本身具有的科学规划、系统执行的性质和多样化的管理手段。在技改及检修实践中，常用的的是WBS中类比的方法，上文中提到泰州石化公司的装置是国内比较成熟的常减压装置，也是比较普遍的装置，设备的使用具有一些共性，所以在建立设备数据库的过程中，选定的标杆企业的使用数据具有一定的代表性，通过和历史数据的对比，综合原油种类的不同、操作技能的差異、不同地理环境的影响等因素来做一些修正就可以缩短工作周期、提供预测结果，实现“模拟”。PRET方法在项目建设和采办周期过程中有较多应用，特别是“预采办”的实现具有较为科学、系统的有力支撑。CPM方法在工期的预制定上采用面较广，对于长周期采办具有指导意义。

3.设备数据库、DCS实时数据库的建立及使用

随着信息化技术的发展，对于设备管理和操作技术管理的方法实现了更为有效的方法。泰州石化在2007年以来一直在设备数据库和DCS实时数据库的建立和完善上投入了比较大的关注。通过几年的建设和积累，对于设备数据和DCS数据的使用进入了新的阶段，实现了共享和分析的功能，对技改及检修工作提供了信息化支持，为实现“模拟”提供了“数据池”的支撑。

四、“模拟法”实施的基础和前提

“模拟法”的实施具有较为严格的基础和前提条件，否则无法为“模拟”提供理论、数据、技术等支持，应当这样认为：“模拟”实际上是真实项目实施过程和装置运行状态在预执行层面的投影。所以，泰州石化在如下方面实施“模拟法”的基础和前提：

1.装置静、动设备使用、维护数据收集和分析的完备性、真实性以及“数据池”的完整性、准确性。“数据池”的概念是随着信息网络技术的兴起产生的管理思想变革而提出，在企业技改及检修工作过程中，这一概念只是狭义的被应用，在功能中只应用了共享、对比、决策支持，没有进一步的发挥分析、预警的功能。在“模拟法”的实施过程中设备数据库的起始应用是电子化的需求，后来逐渐发展到建立数据库，发挥决策依据功能，参与到管理决策中去。

2.项目管理理念的贯彻，工具的熟练应用。项目管理需要经过专业培训的人员来实施，在近几年来，泰州石化制定了一系列的培训规划，分配对项目实施人员进行PMP培训，努力培养一批能够熟练应用项目管理工具的管理人才，这些培训的效果在技改及检修工作开展过程中产生了新的管理思路，对于“模拟法”的形成产生积极的影响。

五、“模拟法”与企业文化管理

“模拟法”在公司应用的过程也是泰州石化公司将隐形知识显性化的过程。这与公司管理文化的不断升华是同步的，无论是精细化管理、人文管理还是目标管理，从企业文化管理角度讲都是要“以人为本”，发挥职工的主动性，柔性管理，发挥职工个人的最大价值。因为隐性知识是个人的，与特定语境相关的知识，很难形式化、记录、编码或表述，它存储在人脑中。隐性知识必须转化为显性知识才能为组织所利用，才能实现企业的可持续发展。通过对隐形知识显性化的研究，显性化具有三个通道：（1）个体认知层面——组织认知层面;（2）个体技能层面——组织技能层面;（3）认知层面——技能层面。

“模拟法”试图通过引领企业管理文化的提升来实现公司知识管理。在以往的工作中，依靠制度所规定的职责分工来确定部门职责，要求各负其责，即所谓责任制，在規范企业管理行为的角度来讲确实起到了一定的作用。但是对知识大爆炸的时代来临和知识传递效率的加快，工作对协调、配合的要求更加注重，组织机构日益扁平化的信息时代来说，固执和缺乏变通的管理组织和管理文化日益成为企业跟上新的管理形势的障碍，不是把一个人看做一颗螺丝钉，而是把集体的智慧发挥出来，加强知识的传递，加快知识的传播面，把知识利用好。

六、“模拟法”在技改中的案例及应用成果

泰州石化公司策划了能量优化利用项目，拟通过能量优化利用项目深度挖掘用能潜力，减少能量的直接排弃。采取的措施：

1.采用类比的方法收集参数。与江苏中圣高科技产业有限公司进行技术交流，根据我公司设备运行工艺参数及设备运行过程中存在的问题，客程外壁容易形成结垢，且阻力降较大，并结合螺旋折流板高效换热器在石油化工行业的应用经验，我们采用江苏中圣高科技产业有限公司的专利产品-螺旋折流板高效换热器，最终确定能量优化利用项目方案。

2.对比设备数据库中的历史数据，模拟使用效果。经检查闪蒸塔前换热流程总压降达2.2Mpa，其中E103/1，2、E105/1，2、E106、E110/1，2、E111/1，2、E112/1，2换热器单台压降达0.15 Mpa以上，故拟对换热器改进换热结构，采用强化传热管等方法降低换热器压降，强化传热效果。

通过能量优化利用项目的可节省的燃料油343千克/小时计算，年效益可增加1372万元（燃料油价格按5000元/吨计）。项目改造投资为245万元，投资回收期约0.18年（注：年开工时间按照8000小时计算）。

七、“模拟法”在检修中的案例及应用成果

运用模拟方法对常减压加热炉辐射段炉壁衬里技改效果进行模拟。

1.在停工前经过“参数”模拟寻求解决方案。通过数据对比，运用反溯的方法，推理到加热炉辐射传热效能的问题，经过分析发现加热炉辐射占到全炉70—80%热负荷，所以提高辐射热是提高热效率最直接的办法;当加热炉的炉膛温度超过700℃时，主要是靠辐射传热;加热炉辐射室衬里使用的耐火材料常温下的黑度系数一般为0.6～0.8，并随着温度的升高而大幅度下降。

2.寻找材料减缓这种下降，甚至可以使其提高。技改后，停工前加热炉外壁温度和装置开工后在同点位进行了测温对比：

备注：5月11日为环境温度26 ℃ 风向为东南风2级，时间为下午15：30;

6月19日环境温度为25.4℃，风向为东北风3级，时间上午9：30.

以上数据可以看出，较多点位炉壁温度下降，模拟的结果符合实际技改结果。

八、“模拟法”管理理念的总结和改进措施

“模拟法”是泰州石化公司技术、生产、设备、管理等相关部门在实际工作中不断摸索和总结一些工作方法的总结成果，也是公司学习和吸收最新管理理论和思想的实践和总结。我们在学习这些管理理论和方法的同时注重和工作实践联系起来，所以“模拟法”也是本文所阐述的几种管理理念和工具的一种融合，归根结底是对公司管理活动的一些工作总结，是创新应用。

“模拟法”的使用得益于信息技术的蓬勃发展，在我们的设想中，运用大数据的时代将要来临，借助于“云计算”，我们可以借鉴行业其他单位的数据和信息，采用“模拟法”实现最佳的工作结果。在工作中，我们将继续完善数据库，初步建立针对性的分析模型，注重关键人才的培养和考核，务必使技术、生产、管理等管理工作能够熟练的运用各种管理工具，推进工作的开展。

参考文献：

[1]吴重光.危险与可操作性分析（HAZOP）应用指南.中国石化出版社，2012.

[2]张连营.项目管理.高等教育出版社，2012.

[3]（美）宾图（Pinto，J.K.）.项目管理. 机械工业出版社，2007.

[4]因技术而变.管理学家.2013.01

[5]杨开峰等译.知识管理.中国人民大学出版社，2004.