数字化赋能氯碱示范项目——神木氯碱智能化工厂建设纪实

　　盛夏时节，陕西金泰氯碱神木化工有限公司(以下简称神木氯碱)新建的60万吨/年高性能树脂及配套装置环保创新技术工业化示范项目进入工程扫尾和试车阶段。记者采访了解到，该项目不仅在行业首次实现无汞催化技术、电石渣制备活性氧化钙技术和含盐废水深度处理技术规模化应用，而且在智能化工厂建设方面超前规划，应用多项新成果，促进数字化与氯碱生产深度融合。

　　“智慧大脑”稳运满1年

　　“我们以新一代信息技术、工业互联网、大数据、人工智能、高端装备为基础，集成多项国内外先进技术，构建智慧高效的氯碱生产、运营、物流服务新体系。”该公司副总工程师黄保社告诉记者。

　　据介绍，神木氯碱基于工业互联网架构，利用平台的数据管理和综合应用能力，构建统一的数据中心。该数据中心采用三副本存储技术，兼顾安全可靠和高性价比，将模型、数据、分析及展示纳入到统一的标准体系，满足工厂设备管理、仓储物流、绩效考核、安全环保、生产运营、决策分析等业务需求。截至目前，数据中心已安全稳定运行1年，为网络安全和信息化系统稳定运行提供保障。

　　分散控制系统(DCS)作为全厂控制中枢，是实现自动化运行的前提和条件。神木氯碱项目规模大、工艺复杂、涉及厂家多，特别是引进了法国KEMONE聚合工艺包，拥有国内最大的143立方米聚合釜，生产操作难度较大。面对DCS控制逻辑复杂、程序繁琐，他们细化措施，扎实做好前期DCS出厂测试、画面组态优化、设备PLC、SIS与DCS通讯及程序联锁调试等工作，装置系统设置的49290个DCS点位目前已调试完成，为项目投运创造了良好条件。

　　记者在神木氯碱装置现场看到，主要装置都设有微型的CHARM接线箱DCS控制柜。“这是我们远程智能IO系统。与传统的将DCS控制柜安装在控制室不同的是，密封及防爆性能优良的DCS控制柜位于现场主要设备附近，节约了大量电缆。控制柜至中心控制室采用光缆传输，信号稳、速度快。”黄保社介绍说。

　　PVC自动出入库及装车无人化

　　产品包装码垛实现机器自动化在企业已普遍采用。神木氯碱采用的智能立体库模块，还实现了聚氯乙烯(PVC)产品自动入库、出库以及装车全程无人化，在业内尚属首次应用。

　　走进PVC包装厂房，记者被高达24米的立体库吸引。只见由钢架组成的12层垛位密密麻麻堆放至屋顶。技术人员正在调试RGV小车、托盘分拣机、自动装车系统。

　　“这些货位共有23900个，每个货位刚好容纳1个托盘的40袋PVC(重1吨)，立体库最多可存放产品2万吨，不仅节约了空间，而且大幅提升工作效率。”黄保社对记者介绍说，智能立体库采用PLC控制、激光定位、红外传输等先进技术，实现物流自动化、仓储管理数字化、存储单元立体化和信息传输网络化。

　　据介绍，PVC产品包装码垛后，带有控制系统的RGV小车根据编码自动通过分拣机输送至垛位存放。在产品出库环节，堆垛机根据指令将托盘先后输送至输送机和自动装车位，车辆进入库房后装车机开始自动装车，平均装车一车仅需20分钟左右。

　　另外，神木氯碱也新建了液碱自动装车系统。记者根据演示画面看到，罐车司机按照引导屏的指示调整车辆位置，装车控制系统读取罐车罐口中心坐标，通过工业相机扫描判断罐车盖位置。自动升降鹤管移动到罐车罐口上方，激光雷达扫描罐口，确认鹤管插入后，开始定量充装。充装结束后，鹤管自动回到停靠位置，司机关闭罐车盖，驾驶罐车离场。

　　智慧生产系统全覆盖

　　神木氯碱数据中心副主任李鹏飞介绍说，公司以工业互联网平台为基础，搭建的智慧生产、智慧设备、智慧安环、智慧能源已具备上线运行条件。其中，智慧生产系统涵盖生产计划、调度、实时监控、报警、储罐、工艺等多个模块。管理人员可随时查看工艺数据，了解生产情况，通过模型监控、管理多种产品的不同生产情况，根据产品的生产时间，对投料情况、工艺控制参数进行追溯及优化。

　　设备管理方面，该公司通过采集关键设备振动数据，搭建分析模型，实现热动力站引风机、烧碱氯压机、氢压机及氯乙烯压缩机等83台关键设备的预测性维护，可大幅减少因设备故障产生的非计划停车。同时公司将生产控制指标及操作数据特征通过机器学习算法生成工艺模型和规则，借助模型指导企业生产操作，实现产品卡边优化及节能降耗。

　　智慧能源系统则通过“有表自动采集，无表公式计算”，实现能源损耗自动分摊，损耗异常及时报警；缩短隐患发现时间，减小生产成本；能源数据与生产数据相结合，通过数据分析软件，多层次、多维度展示分析结果，为调整用能结构提供数据支撑。

　　智慧安环平台采用物联网、大数据分析等新一代信息技术，实现智能预警、风险管控、隐患治理、应急处置，有效控制和降低事故发生概率。目前，智慧安环电脑端已正式上线，八大特殊作业票证在线办理、重大危险源在线分级管控、人员在线培训、安全和消防设备管理等模块均实现试运行。

　　“我们以数字化交付为基础，为建设数字孪生工厂、模拟仿真培训等提供基础平台。同时，公司配备轮式防爆智能巡检机器人，在电解厂房、氯压机、氢压机及转化、VCM压缩、精馏等关键工序现场巡检，具备温度、声音检测以及现场跑冒滴漏检测等功能，实现重点区域全覆盖。”黄保社表示，通过机器人代替员工实现无人值守，大大降低了现场操作人员安全风险，员工数量从1500人减至500人。