中控室的變遷

□ 袁天聰

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中控室的變遷

□ 袁天聰

今天操作工的工作條件和40年前相比，發(fā)生了翻天覆地的變化

我是1967年大學(xué)畢業(yè)，1968年畢業(yè)分配，在安徽城西湖軍墾農(nóng)場接受1年半的“再教育”。1970年夏天，再分配到北京勝利化工廠（現(xiàn)在的北京燕化橡膠事業(yè)部）工作，在單體車間當(dāng)操作工。

報到時，工地剛平整完土地，只立起一座塔，施工現(xiàn)場熱火朝天，建設(shè)速度很快，基本做到“當(dāng)年施工、當(dāng)年建成”。只是工廠的生產(chǎn)水平不能和現(xiàn)在相比。40多年過去了，這里已建成了目前中國最大的合成橡膠生產(chǎn)基地。不過在我心里感覺最大的變化是，發(fā)生在號稱生產(chǎn)控制的神經(jīng)中樞——操作室里的變化！

□ 單回路控制儀表的控制室。

單回路儀表控制室

投產(chǎn)初期，每個生產(chǎn)裝置都有一個長方形的控制室，普普通通的磚墻，很簡陋?？恳幻鎵Π卜胖鄩K儀表盤，每個儀表盤上安裝4～6臺氣動表，裝置里每個調(diào)節(jié)閥連接一臺氣動控制表。一個操作崗位只能看管10塊左右儀表，相當(dāng)于看管2～3個精餾塔。全裝置分成3～4個工段，一個工段又分為3～4個操作崗位。因?yàn)槭切麻_工的裝置，每個崗位需要2～3名操作工。一個車間就有七八十個操作工人。操作工站在儀表盤前，監(jiān)視儀表的讀數(shù)，分析生產(chǎn)是否正常，及時調(diào)整調(diào)節(jié)閥的開度。每小時要用工整的字跡抄寫記錄下儀表的數(shù)據(jù)；每小時一次，到裝置內(nèi)巡檢，看看設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。氣動儀表的靈敏性和穩(wěn)定性都不好，很難使控制指標(biāo)在記錄紙上走直線。幾年后全部改為電動儀表，控制閥的調(diào)節(jié)就穩(wěn)定、靈敏多了。

操作工的工作臺，都是用廢鋼管焊接的架子，用螺栓把木板條固定在架子上；椅子也是鋼管和木板組裝成的硬條凳。當(dāng)時規(guī)定，不準(zhǔn)把工作臺靠到儀表盤上，一定要分開，工人只能站在儀表盤前操作和記錄，及時更換調(diào)節(jié)閥控制儀表的記錄紙，為儀表記錄筆添加墨水，就是操作工每天的日常工作。

夏天，控制室只有電風(fēng)扇降溫，操作工常常是滿臉汗水，工作服常被汗水浸透，仍然堅持工作。只能在休息時，允許在椅子上坐一會兒，多數(shù)時間是站在儀表盤前觀看生產(chǎn)情況。冬天控制室內(nèi)的采暖條件很好，就是在現(xiàn)場，蒸汽跑、冒、滴、漏比較嚴(yán)重。

我印象最深的是丁烯氧化脫氫反應(yīng)的操作，要嚴(yán)格控制丁烯的進(jìn)料量，可投產(chǎn)時調(diào)節(jié)閥的質(zhì)量不可靠，流量控制很難穩(wěn)定，只有把調(diào)節(jié)閥關(guān)死，由一名操作工站在副線閥前，手動控制丁烯流量。他最后摸索到要保證流量穩(wěn)定，每次操作只能轉(zhuǎn)動手輪的1/6扣，那是多么艱苦的工作！

操作工除了記錄儀表數(shù)據(jù)外，還要負(fù)責(zé)更換儀表的記錄紙，為紅、藍(lán)墨水筆添加墨水。下班前要打掃控制室的衛(wèi)生，用拖把擦一遍地面；還要到操作室外，把負(fù)責(zé)崗位的全部泵體用抹布擦一遍，做完這些工作才能下班。

□ DCS集成控制操作臺。

□ 多裝置集中控制室。

集成電路控制室

1992年我調(diào)到北京石油化工設(shè)計院（BPEC）工作，從裝置的操作者、裝置生產(chǎn)管理者，轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置的工藝設(shè)計者，開始從設(shè)計師的角度去觀察控制室發(fā)生的變化。

隨著技術(shù)和時代的進(jìn)步，操作室不斷變化，桌子變成兩屜桌、三屜桌，硬板座椅變成軟皮的靠背椅，普通鋼窗改為鋁合金鋼窗，電風(fēng)扇改成了空調(diào)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的進(jìn)步更是翻天覆地，從一個調(diào)節(jié)閥需要一臺二次表控制，變化為DCS系統(tǒng)控制，集成化控制了?？刂剖依锏拇笮筒僮鞅P消失了，只需幾臺電腦顯示器，就把裝置全部儀表的數(shù)據(jù)都儲存了進(jìn)去，裝置的生產(chǎn)流程都制作成電腦畫面，存入控制電腦。每臺設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，都能在電腦里很方便地調(diào)出來看，壓力、溫度、流量以及調(diào)節(jié)閥的開度，在電腦上都可以輕松、準(zhǔn)確地進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用了打印機(jī)，操作工再不用抄數(shù)據(jù)了。不僅當(dāng)前的數(shù)據(jù)可以隨時打印出來，而且歷史數(shù)據(jù)也可以隨時調(diào)出來查看，為分析生產(chǎn)工況提供了方便。在燕山石化的DCS應(yīng)用最初階段，仍然是每個生產(chǎn)車間使用一個DCS控制室。

隨著石油化工生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和計算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，生產(chǎn)能力在不斷提高，而控制室是一步一步變??！從一個裝置一個控制室，變成幾個裝置合用一個控制室。每班的操作工，從一個班十五六人變?yōu)樗奈鍌€人。

大型聯(lián)合裝置控制室

生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，電腦的飛速發(fā)展，帶來了控制技術(shù)的進(jìn)步。生產(chǎn)組織也隨之發(fā)生改變。石化工業(yè)走向?qū)I(yè)化分工組織的方向，生產(chǎn)裝置里職工只負(fù)責(zé)生產(chǎn)的控制，保證實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量指標(biāo)；而裝置的檢維修和清潔衛(wèi)生工作，都由專業(yè)化公司負(fù)責(zé)。大型石化裝置的一線工人以操作工為主，分為內(nèi)操和外操，內(nèi)操負(fù)責(zé)控制各項生產(chǎn)指標(biāo)，外操負(fù)責(zé)室外設(shè)備的正常運(yùn)行，以及切換泵的操作。生產(chǎn)專業(yè)化管理水平提高了，經(jīng)濟(jì)效益也好多了！

進(jìn)入21世紀(jì)，石化裝置的規(guī)模越來越大，以乙烯裝置為例，從年產(chǎn)30萬噸，上升為年產(chǎn)100萬噸以上。雖然裝置規(guī)模擴(kuò)大了，但操作工人的人數(shù)沒有變，經(jīng)濟(jì)效益提高了；同時一臺電腦主機(jī)的容量和內(nèi)存，都呈幾何級數(shù)翻番增長，現(xiàn)在一臺電腦，相當(dāng)于過去十多臺電腦的工作能力及速度！帶來控制室更大的變化：現(xiàn)在是一個大型聯(lián)合企業(yè)，幾十個生產(chǎn)裝置，只有一個或兩個聯(lián)合控制室，操作工從每班四五人減少到兩三人。

走進(jìn)大型控制室，就像進(jìn)入五星級賓館，工作臺都是專門定制的，與電腦顯示器組合一體的控制臺，控制室地面上都鋪著高級瓷磚；門窗都是鋁合金的，或者斷橋鋁的；工人的座椅都是皮制的沙發(fā)椅。室溫四季都由空調(diào)系統(tǒng)控制，還專門為操作工準(zhǔn)備了飲水機(jī)。與30多年前操作工人的工作環(huán)境相比，真是發(fā)生了翻天覆地的變化！

□ 大型聯(lián)合石油化工裝置的集中控制室。

控制室與裝置技術(shù)改造的關(guān)系

控制技術(shù)和生產(chǎn)管理技術(shù)的進(jìn)步，不僅使控制室的面積不斷變小，還引起裝置布置的不斷變化，我在燕化煉油事業(yè)部氣分裝置的改造中，就深深體會到這一點(diǎn)。

氣分裝置是燕化公司石化產(chǎn)品生產(chǎn)的又一個龍頭，裝置是1988年建成的，原料是原東方紅煉油廠催化車間的液化氣。剛建成時，只為生產(chǎn)橡膠（勝利化工廠）和苯酚丙酮（向陽化工廠）提供粗制碳四和碳三原料，規(guī)模是20萬噸/年。在規(guī)劃建設(shè)東方紅煉油廠的初期，指導(dǎo)思想是“備戰(zhàn)”，這個煉油廠必須要在“靠山、隱蔽”的地方建設(shè)，不被敵人的飛機(jī)發(fā)現(xiàn)，所以選中了這個山溝。

整個煉油廠建在一個南北走向，長約十公里的山溝內(nèi)。氣分裝置位于煉油廠生產(chǎn)裝置的最北面。裝置東面是華北平原，西面是燕山山脈。裝置是一個長101米、寬64米的長方形，剛建成時，西南角是配電室，東南角是自行車棚，控制室在東面的中間部位，控制室的北面連著2層的辦公樓。燕化煉油廠是1969年建成投產(chǎn)的，工人都住在離生產(chǎn)區(qū)不遠(yuǎn)的家屬宿舍里，上下班的交通工具主要是自行車，所以每個車間都建有自行車棚。

第一次改造是1995年開始的，目標(biāo)是使氣分裝置的處理能力從20萬噸/年增加到40萬噸/年；新增精丙烯產(chǎn)品，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到聚合級丙烯的標(biāo)準(zhǔn)，送到燕化二廠，直接進(jìn)聚合釜生產(chǎn)聚丙烯。這樣就必須新建丙烯精餾塔，增加丙烯精制的脫水、脫硫、脫胂的設(shè)備有幾十臺。

在原有的裝置界區(qū)范圍內(nèi)，把這個技術(shù)改造完成，是一個大難題。山溝內(nèi)可供建設(shè)的用地很少，要新建裝置就需放炮開山。我們就考慮在界區(qū)范圍內(nèi)做一些調(diào)整，不增加用地，又能完成改造任務(wù)的設(shè)備布置方案。

1995年，燕化的建設(shè)思想已經(jīng)突破“靠山、隱蔽”舊框框，把生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)嚴(yán)格分開，生活區(qū)建在距離廠區(qū)幾公里以外。職工上下班是統(tǒng)一乘坐班車，自行車棚失去存在的意義，可以拆除。自行車棚的位置，正好可以布置配電室。原來配電室的位置正好布置新增的丙烯精制單元。原來的塔器設(shè)備都是成一字排開，雖然已建成四個塔系，仍然留有大塊空地，布置新建丙烯精餾塔沒有問題。我們就在原塔器序列的南面布置該塔。這樣布置完全滿足國家防火防爆規(guī)范的要求。

2006年燕化公司又提出新的要求，氣分裝置要從40萬噸/年改造為60萬噸/年。該裝置的位置是在山頂上，按照建筑規(guī)范，在那個地方能建的最高設(shè)備是70米，1996建成的丙烯精餾塔需要180塊塔板。為了滿足總高要求，精餾段板間距設(shè)計為350毫米，塔徑是3800毫米，每層塔板由幾十塊塔板組成，在350毫米的空間里拆裝塔板是非常艱苦的工作。要再增加處理量，該塔的能力已經(jīng)到頭了，沒有可能了！只有增加一條并聯(lián)的生產(chǎn)線，才能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)能改造，實(shí)現(xiàn)年處理量60萬噸的目標(biāo)。成敗關(guān)鍵還是設(shè)備布置能不能有突破。

這時候的燕化煉油廠已經(jīng)進(jìn)入生產(chǎn)裝置聯(lián)合控制室的時代，生產(chǎn)、檢維修、生活功能組織脫離，車間操作工減少了，管理人員也減少了。由建廠初期每班近20人減少到每班4人。車間技術(shù)員、車間主任等管理人員都集中到一個大辦公樓里，原來車間東北面的辦公樓失去原有功能，可以拆除，安裝新加的塔器系統(tǒng)。新丙烯精餾塔單塔設(shè)計為110層塔板，串聯(lián)后是220層塔板，塔徑3400毫米，塔高也是近60米。板間距可以按450毫米設(shè)計，檢修方便了。

下面這張圖片就是把辦公樓拆除后，安裝了新建丙烯精餾塔上下兩段，新脫丙烷塔的照片，從裝置的南面往北看的情況，建筑物是配電室和儀表柜間。

2007年完成了這個技術(shù)改造，2009年氣分裝置的精丙烯產(chǎn)量達(dá)到16.23萬噸。沒有增加1平方米的用地，裝置的處理能力提高了2倍！

□ 辦公樓拆除后，新脫丙烷塔。

進(jìn)步與永恒

在技術(shù)進(jìn)步帶來的石化裝置面貌巨大變化面前，我也要強(qiáng)調(diào)，有一些設(shè)計原則是永恒不變的，不能隨意突破。

石化生產(chǎn)的儀表的確在飛速改進(jìn)，控制水平不斷提高。可是對一次表的重視程度絕不能減輕。我在其他裝置建成投產(chǎn)的過程中，就多次遇到由于二次表的初期校準(zhǔn)出現(xiàn)偏差，儲罐的液位計指示的零位和滿罐位顛倒了！罐已經(jīng)裝滿了，儀表指示還是零位，進(jìn)料始終不停，最后造成儲罐“冒頂”！如果不安裝一次儀表，二次儀表的校對就失去依據(jù)。

現(xiàn)在裝置生產(chǎn)周期已經(jīng)是兩三年才停車檢修一次。在正常生產(chǎn)中，一次儀表基本沒有用，有人認(rèn)為可以不安裝了。這是冒進(jìn)的思想，絕不能這樣做。從儀表的準(zhǔn)確性來比較，就地的玻璃板液位計的準(zhǔn)確性，一定高于二次儀表的準(zhǔn)確性，雖然玻璃板液位計很便宜。

檢修以后，再投產(chǎn)時，都要先進(jìn)行轉(zhuǎn)動設(shè)備的試車，所有的壓縮機(jī)及泵，都要用空氣及水進(jìn)行試車?，F(xiàn)在也是這樣要求的，可是壓縮機(jī)在停工期間要每天“盤車”，泵要一周盤車一次，這些要求若被忽略，正式投產(chǎn)時泵的電閘一合上就會自動跳閘。一個小小的盤車操作沒有完成，使得開工日期不得不推后兩三天，多大的損失啊！

今天操作工的工作條件和40年前相比，發(fā)生了翻天覆地的變化，實(shí)現(xiàn)這些變化，離不開石化人的辛勤工作，也離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我親歷了這個變化過程，親身感受了在技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)改造工作中所遇到的各種艱辛與快樂，真像是一首動聽的交響樂！

（作者單位：工程建設(shè)公司）