湖南石化自主開發、行業首創煉化裝置泵群智能巡檢——
工號3645001,新員工是機器人
【應用簡介】
中石化湖南石油化工有限公司(簡稱“湖南石化”)與合肥華升泵閥股份有限公司,合作開發煉化裝置泵群智能巡檢機器人及平臺。該機器人集導航、定位、避障功能于一體,具備自主智能移動巡檢功能;通過多傳感融合,機械臂智能點檢作業,可全方位獲取煉化裝置機泵狀態信息;集數據平臺監控與狀態診斷于一體,能實時排查故障,發出狀態預警。
中國石化專家認為,湖南石化自主開發的行業內首臺煉化裝置泵群智能巡檢機器人,有效代替人工巡檢,提高巡檢效率及生產安全管理水平。該項成果助力石化裝置巡檢的數字化轉型和智能化升級,達到國內領先水平。
【應用場景】
湖南石化煉油二部,儲罐林立,煉塔高聳,管道縱橫交錯,仿佛“鋼鐵叢林”。
10月30日,在3號催化裝置泵區,這一煉化裝置的“心臟”,一個智能巡檢機器人穿梭在錯綜復雜的儀器儀表前,不時“探頭探腦”仔細檢查,旁邊卻無人操控。
機如其名——
“聽摸查看嗅比”,“十八般武藝”守護安全
3號催化裝置泵區一角,隨著柜門打開,專職巡檢員、智能巡檢機器人“安安”款款走出。
“安安”身高120厘米,體重175公斤,像一輛小型“嬰兒車”,看起來其貌不揚,實則本領高強。
機械臂上,數據采集儀、各類傳感器、溫度振動檢測儀、防爆熱成像攝像機、防爆無線充電模組等一應俱全。行走依靠四輪八驅、視覺輔助定位移動。
湖南石化煉油二部副經理陳寶林介紹,依托這些高科技傳感器,“安安”擁有“聽、摸、查、看、嗅、比”多感官檢測能力,像“保健醫生”一樣,對運行機泵和生產裝置“望、聞、問、切”,同時對機泵運行的聲音、振動、溫度等多個運行指標實時“診斷”分析,確保機泵健康運行。
“安安”走完巡檢流程,“十八般武藝”逐一登場——機械臂對軸承箱測振測溫;紅外攝像監測設備對異常高溫或泄漏著火實時監測報警;高保真拾音器檢測機泵噪音,判斷是否運行異常;實時監測有毒有害、易燃易爆氣體泄漏……
一輪巡檢結束,“安安”回到全封閉防爆柜內無線充電。
此時的“安安”看起來好像在休息,其實并沒有閑著。它的大數據“心臟”與各個工作平臺互聯互通,將巡檢得到的情況及運行軌跡,輸送至智能巡檢機器人控制室。各類報警信息與現場監測的關鍵數據在后臺匯集,進行智能算法數據比對,分析設備運行狀態。
2023年,在一次巡檢中,“安安”通過高清攝像頭發現設備P204有汽油泄漏現象,立即將數據傳輸回系統后臺。
后臺算法精確識別泄漏點,身處巡查現場的“安安”頓時警鈴大作,啟動聲光報警。工作人員迅速到位,處理泄漏,成功把事故扼殺在萌芽狀態。
“安安”機如其名,24小時在崗,無論“白+黑”,還是“刮風下雨”都能不知疲憊上崗,確保掃描區域4000多平方米的設備安全。對于監測到的每一個細微數據異常,“安安”都自動推送至技術人員;技術人員檢查確認,為煉化裝置安全生產上好“雙保險”。
持證“上崗”——
提高巡檢效率,一年節約生產費用200萬元
2021年,市面上機器人種類繁多,但應用于易燃易爆風險復雜工作環境的石化巡檢機器人還是空白。
2021年5月24日,湖南石化承擔《煉化裝置泵群智能巡檢機器人平臺》課題研發任務。結合催化裝置機泵設備管理要求,開展泵群機器人巡檢管理平臺研發。
歷時3年,經歷一次次現場調試及工業化應用,“安安”從第一代巡檢功能測試機、第二代雙臂式巡檢機器人、第三代通用型單臂式巡檢機器人,成長為第四代四輪八驅功能型巡檢機器人,功能和樣貌不斷迭代升級、完善優化。
2023年11月,“安安”通過中國石化集團專家聯合“考試”,獲得崗位巡檢技術資質,正式持證“上崗”,成為湖南石化新員工,工號3645001。
石油化工屬于高危行業,裝置易燃易爆。其中,泵區機泵相當于煉化裝置的心臟,負責將各種流體介質輸送到不同單元,給全系統源源不斷提供動力。
“泵區是整個裝置風險最高的一塊,它一直在轉動,零部件間的磕碰、火花都可能導致易燃易爆、有毒有害介質泄漏?!焙鲜O備管理部轉動設備室副主任涂家華介紹,巡回檢查是石化企業安全運行的關鍵保障,機泵出現異?;蚬收?,將直接影響全廠生產的連續性和穩定性,重則發生安全事故。
曾經,3號催化裝置泵區需365天24小時不間斷人工巡查,除了2名2班倒的巡查工,還需機械、電氣、儀表等專業8名維保人員按時巡查。
“安安”上崗,該泵區巡檢效率提高30%,信息流轉率提高200%,將每小時1次的人工巡查頻次降低為6小時1次,一年可節約各類維保、修理等生產費用約200萬元。
“機器人巡檢還能減輕巡查工暴露在高危環境下的風險,同時避免人工巡檢的失誤,減少安全事故,保障裝置平穩運行?!蓖考胰A告訴記者,“依托智能化手段,我們將逐步減少人工巡查,向少人化、無人化巡查,構建全方位智能化工廠的終極目標進軍?!?/p>
智能應用——
機器人展身手,作業依靠人工“畫風”加速轉變
9月,中國石化煉油事業部組織系統內11家單位的專家,審查討論湖南石化“煉化裝置泵群智能巡檢機器人”項目應用方案和機器人技術規范,多家石化企業對“安安”拋出“橄欖枝”。專家們認為,“安安”適用于各煉化裝置泵群的巡檢,將為石化行業帶來較好的經濟和社會效益,建議推廣應用。
“擁抱數智化,將極大推動石化行業安全生產與生產效率提升?!焙鲜O備管理部經理、智能機器人課題負責人劉海春說。
近年來,不止巡檢,在湖南石化,生產過程優化、安全風險預警、設備預防性維修與在線監控、能耗指標控制、產品精準調和等方面,像“安安”一樣的智能機器人大展身手,煉化企業作業依靠人工的“畫風”加速轉變——
“飛檐走壁”的爬壁除銹機器人,利用超高壓水的打擊力,快速剝離沖刷儲罐內壁雜質與防腐涂層銹跡。作業現場無火花、無粉塵污染,不損傷儲罐鋼板,高效環保。1個月即可完成油品罐區1臺1萬立方米儲罐內壁的除銹、刷漆作業,比人工除銹效率高30%以上;
加氫班工作人員佩戴的智能頭盔,可將執行監護作業的實時聲音畫面傳達到中控室、外操室,同步保存現場監控畫面到云端,班長可通過系統下達指令,雙方實時交流溝通,提高作業效率;
3號常減壓裝置加熱爐,采用先進的自動優化控制系統,動態優選最佳路線和最優參數組合,實現加熱爐連續穩定高效運行,還大大降低人工操作強度……
智能化空間無限。湖南石化執行董事、黨委書記王妙云表示,湖南石化將加速推進5G智慧工地、煉化裝置泵群智能巡檢機器人、長嶺II站無人值守機器人等技術的研發及應用,提高生產效率,降低運行成本,賦能企業持續快速高質量發展。
?。ㄎ?劉永濤 馬如蘭)
【智言慧語】
為石化產業注入強大智能
湖南理工學院副校長 徐振祥
石化是岳陽的支柱產業,占湖南省石化產業產值60%,熱塑性彈性體、己內酰胺、環氧樹脂、環氧丙烷四大特色產品在亞洲乃至全球獨具優勢。
構建現代化石化產業體系、搶占行業競爭制高點,離不開數智技術賦能。
石化行業大力推動高危險、高強度、高負荷等場景下“機器替人”應用探索,由點及面、層層展開,加速構筑天空地面一體、固定移動協同、有形無形結合的智能機器人立體應用體系,是綠色化、智能化、高端化、安全化發展的必然要求。
在湖南石化的應用場景中,智能巡檢機器人自主巡檢泵區,實時監測設備狀態,如溫度、壓力、振動等,及時發現異常并通過AI預警,有效預防安全事故,提高生產效率和質量。
隨著機器學習、深度學習、人工智能等技術的發展,機器人將具備更智能的感知、決策和執行能力,更精準的定位和導航能力,更靈活的姿態控制和更高效的人機交互界面,有望更好地適用不同場景。
注入強大智能,做優石化產業。我們需要持續優化創新生態,力促創新鏈、產業鏈、人才鏈互融互進,推動石化行業上規模上水平,助力湖南建設成我國中部地區重要的石化產業創新示范基地。