《流程工业》2025年03期

行业观察

数字孪生技术助力中铝华润实现高效运营/Jana Miller

摘要：Bentley 软件公司与中铝集团旗下山西中铝华润有限公司（以下简称“中铝华润”）携手打造铝行业首个全工厂数字孪生系统。该项目通过数字孪生技术实现工厂全流程数字化运营，构建了覆盖生产设备、工艺参数及能源管理的三维可视化管理平台。经实际运营验证，该系统每年可节约管理成本逾 600万元，同时通过实时能耗监控与资源优化配置，为绿色低碳生产提供数据支撑。该项目的成功实施标志着铝工业智能化转型迈入新阶段，为传统制造业数字化升级提供了可复制的创新范式。

特别策划 / 大数据与智能设计

化工装置中仪表系统的动态响应特性分析/ 王维栋 李云坤 吕行

摘要：本文针对化工装置仪表系统的动态响应特性展开了研究，分析了影响系统动态响应的因素，并提出了相关的改进措施与优化方案。通过建立动态响应分析模型，详细探讨了仪表系统的基本原理以及动态响应分析方法。分析了动态响应对控制系统精度的影响，阐述了系统性能优化的需求。针对系统硬件与控制算法提出了优化措施，并采用试验验证和典型案例分析方法对提出的优化方案进行了验证。试验结果表明，通过硬件改进与控制算法优化，能够显著提高仪表系统的动态响应性能，从而提升化工装置的整体控制精度与生产效率。

小型精细化工生产过程的集散控制系统设计/ 邹志云

摘要：根据 3 种精细化学品小型生产过程的检测控制要求，以 PC 机为上位机，以 UW 控制模块和现场仪表变送器等为基本检测控制单元，应用工业以太网通信进行数据交互，采用 UWinTech 组态软件进行 I/O设备、数据记录点的设置和用户操作图形用户界面开发，设计了一套 UW500a 集散控制系统（Distributed Control System，DCS），完成了硬件系统的选型设计、集成构建和生产过程控制软件系统的开发，以及大屏幕显示系统的设计和集成。仿真运行结果表明，其可以较好满足精细化学品生产过程的工艺操作控制要求，能显著提升生产过程的自动化程度，为实现生产过程的数字化转型奠定良好技术基础。

钢铁数字化工厂智能信息系统研究/ 许建涛 蔡俊青

石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计研究/ 班亚伟 林颢轩

摘要：本文主要研究了石油化工油品储罐的自动化仪表及其工程设计的方法和策略。首先，对当前石油化工油品储罐的自动化仪表进行了全面概述，识别了现有的挑战问题。然后，通过采用现代仪表和控制系统技术，详细地描述了一个新型储罐自动化仪表的工程设计过程，这种工程设计方法考虑到了储罐的安全、经济效益和操作性。研究还对比了不同的仪表选型，以及基于实际场景的工程设计策略。最后，将新设备进行了工程实证，结果表明新型自动化仪表可以有效提高储罐的测量和控制精度，并可以减少人工差错和提高行业的整体生产效率。所以本研究结果为石油化工行业储罐的自动化设计提供了参考与实证，具有一定的实用价值。

某高压加氢装置中安全仪表系统的设计 / 兰天

摘要：安全仪表系统（SIS）是精细化工生产中确保安全生产的重要技术手段。本文介绍了某高压加氢装置的工艺生产流程、反应物料及主要设备，经过详细的 HAZOP 分析和 LOPA 分析，确定了此高压加氢反应柱 SIF 回路的 SIL 等级，进而对 SIS 系统的现场检测仪表、最终执行元件、逻辑控制器、系统 I/O卡件及供电方式等进行了详细选型和设计；最后整理了温度、压力的具体工艺参数联锁设定值，并绘制了 SIS 系统的联锁逻辑图框图，为精细化工项目中高压加氢装置的 SIS 系统设计与应用提供了可行的方案，同时也为此类企业的稳定生产提供可靠的保障。

基于大数据的输油气设备运行状态分析/ 李德金

摘要：随着输油气行业的快速发展，设备运行状态的实时监测和故障预测已成为保障系统稳定性和安全性的关键。本文基于大数据技术，研究了输油气设备运行状态的分析与优化方法。构建了一套完整的设备运行状态监测系统，包含数据采集、传输、分析与存储等模块。研究结果表明，基于大数据的分析方法不仅能够提高设备的故障预测准确性，还能显著优化设备管理效率和运行成本，为输油气行业的智能化运维提供了重要支撑。

尿素成品包装转运控制系统的设计与实现/ 崔红林 边宏波

摘要：尿素成品转运系统是尿素生产系统的重要部分，因尿素成品包装种类繁多，存放方式有人工堆垛、机械手网兜堆垛存放、码垛机托盘存放及在线装车等方式，其转运输送与转运切换必不可少。因其操作频繁性，采用就地人工切换皮带线路及启停控制不仅影响工作效率，而且对人力资源要求较多，十分不经济。因此，尿素成品的转运输送控制系统的设计与实现具有重要的工业应用价值。

工厂装置工程

W23 地下储气库工程建设中的录井新模式/ 李三国

摘要：在 W23 储气库建设过程中，多采用丛式井场模式进行开发，因此适应这种井工厂的建设模式，通过改进录井数据采集方式，充分运用信息化技术，分析集群化录井的体系结构和关键技术，采用多任务多平台管理技术，应用无线网络技术，创新实现了集群化录井技术。在 W23 储气库工程建设中，集群化录井实现了一对多的“工厂化”多井监测模式，建立了数据综合应用分析方法。集群化录井平台集中监测区域钻井具有独特的优势，统一了数据资料标准，有利于储盖层地质综合对比、钻井优化及钻井工程异常及时预警，能够保障钻井质量，适用于“井工厂”钻井模式和储气库工程建设。

双氧水生产装置的安全环保优化技术研究/ 吴彬 程佳 李开冉

摘要：双氧水装置在化工生产中具有重要地位，但其生产过程中存在的安全和环保问题一直困扰着企业的稳定运行和可持续发展。本文分析了双氧水装置的现状，提出了一系列工艺优化、安全设施新增、自动化与智能化升级以及绿色改造措施，旨在提高装置的本质安全性、环保水平和生产效率。通过主装置碱系统外移、萃余液在线分析装置的应用、废水回收利用系统的引入和 VOC 排放治理等改造，不仅显著提升了装置的安全管理水平，还达到了节能降耗和资源循环利用的效果。改造后的装置实现了安全、环保、经济效益的全面提升，为双氧水装置的绿色生产提供了新的解决方案和示范。

煤化工装置安全事故成因及预防措施研究/ 苏爱平 常冠杰 刘华玲

摘要：煤化工装置在煤炭资源深加工过程中扮演着关键角色，其稳定运行对保障生产连续性和经济效益至关重要。设备故障及由此引发的停车事故频繁发生，不仅影响生产效率，还可能导致重大经济损失和安全隐患。本文通过对某工业园区气化 C 炉 C2 煤浆泵故障停车事故的详细分析，探讨了事故发生的直接和间接原因。主要原因归结于煤浆泵液压油活塞定位螺母防松结构失效，以及专业技术研究和技术管理不到位。针对这些问题，本文提出了相应的预防措施，以提升煤化工装置的运行安全性和稳定性，防止类似事故的再次发生。

石油化工仪表供电设计研究与实践/ 于洪乾 关俊鹏

摘要：石油化工仪表供电稳定性与可靠性对装置生产运行至关重要，供电开关上下级保护配合是其中重要一环。本文介绍了石油化工仪表电源的供电范围、负荷等级、配置方案、供电系统设计及供电器材选择的设计建议及基本要求，在满足行业规范及标准的前提下，提出石油化工仪表供电开关上下级保护配合的建议方案。在此基础上进行举例说明，旨在降低开关越级跳闸风险，提高仪表供电可靠性。

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过程技术与工艺

工业园区污水集中处理挑战及精细化管理技术研究/ 赵倩

摘要：随着工业化进程的加快，工业园区污水排放量不断增加，污水中含有高浓度的有机物、氮磷及多种难降解污染物，给环境保护和资源回用带来了严峻挑战。传统的集中污水处理工艺在应对复杂水质和高污染负荷方面存在诸多局限性，难以满足日益严格的环保标准和可持续发展的需求。本文针对工业园区污水集中处理过程中存在的问题，深入分析了污水水质特征及现有处理模式的不足，提出了采用泥膜复合工艺与纯生物膜 3D-RBC 工艺相结合的综合处理方案，并引入精细化管理技术以提升系统运行效率和处理效果。通过对某东部沿海工业园区的工程应用案例分析，验证了所提工艺组合的高效污染物去除能力和良好的运行稳定性。

含蜡原油管道蜡沉积影响因素与预测方法研究/ 刘玉幸 陈亮宇

摘要：本文研究了蜡沉积的主要影响因素及其预测方法，分析了油壁温差、蜡含量、添加剂及导热特性对蜡沉积过程的影响。通过冷指试验和环道试验，研究了不同油品组分和流动工况下的蜡沉积规律，并利用 BP 神经网络及动平衡蜡沉积速率模型预测蜡沉积速率。试验结果表明，油壁温差越大，蜡沉积量越多，蜡含量较高的油品更易形成蜡层，而降凝剂的加入可有效减少沉积量。研究表明，结合试验测量、数值模拟与神经网络预测，可有效提升蜡沉积预测精度，为油品管输的防蜡策略制定提供理论依据。

化工企业挥发性有机物（VOCs）排放问题及高效回收技术研究/ 夏溶苹 丁莹莹 崔浩

摘要：化工企业是挥发性有机物（VOCs）排放的主要来源之一，其排放对环境污染和人体健康造成严重威胁。本文分析了化工企业 VOCs 排放的现状与影响，总结了常见治理技术及其优缺点，重点探讨了高效回收技术的研究进展，包括新型吸附材料的应用及多技术联合回收系统设计。结合实际，提出了排放监控与评估体系的建设方案以及源头控制与治理设施优化的策略。

液化石油气储罐泄漏风险评价的研究 / 李传保 王建喜 王鹏飞

摘要：液化石油气储罐作为重要的能源存储设施，在日常使用中面临着泄漏、爆炸等潜在风险。由于其易燃易爆的特性，储罐泄漏事故一旦发生，将对人员安全、环境及经济造成严重影响。本文通过结合定性评估方法和定量评估方法，全面评估了储罐泄漏的风险和后果，提出了针对储罐设计、操作、监测及应急响应的防控措施。研究表明，通过优化设计与技术控制和安全操作规程与培训措施，能够有效降低泄漏事故发生的概率及其对人员安全、环境和经济造成的影响。

自动化与仪表

MTO 烟气除尘控制系统运行故障分析及对策 / 戎文会

摘要：针对某大型煤化工企业 MTO 装置烟气除尘控制系统故障频发，通过故障分析，制定可行的改造方案，详细阐述了改造方案的背景、主要目标和内容、改造对策、技术要求及实施难点。通过改造，彻底解决了控制系统故障频发引起系统停机问题。全面提升控制系统设备的可靠性、控制平稳性和操作易用性，降低控制系统运行期间发生故障而引起的生产风险，确保环保设备的平稳运行。

G80 系列雷达液位计在碳酸乙烯酯项目上的应用/ 潘泽科

摘要：叙述了几种常见的液位计的工作原理和优缺点，详细介绍了 G80 系列雷达液位计的测量原理、性能特点、安装调试、使用情况及其特点，并结合实际案例说明 G80 系列雷达液位计在小尺寸且带有搅拌的配置罐液位测量中的应用表现，体现了G80系列雷达液位计具有无故障长周期的安全及可靠地运行。

微波水分仪在入炉焦炭水分检测上的应用/ 范中伟 范保昊 范中武

摘要：炼铁高炉在使用干熄焦与湿熄焦混合入炉时，由于焦炭含水量的波动，会导致焦炭负荷的波动，进而引起炉温的波动。若调整不准确或不及时，极易引发炉凉、炉热、渣铁不流及粘沟等问题，影响炉前设备的正常运行，最终破坏炉况的顺行。本文主要探讨了入炉焦炭水分对高炉冶炼过程的影响，并介绍了微波水分仪的检测原理及其使用优势。

通用设备

德士古气化炉氧气调节阀的波动原因及故障处理/ 刘立军

摘要：本文全面分析了德士古气化炉氧气进气调节阀波动大及内漏严重的原因，对相关成因进行了系统分类和深入剖析，并提出了具体的解决措施，旨在为相关人员提供切实可行的参考意见。

基于有限元分析的闸阀中法兰强度与结构优化设计/ 赵越

摘要：本文聚焦于闸阀中法兰的结构强度与密封性关系，探讨了影响阀门安全性的关键因素。提出了基于阀门的安全可靠运行，应优化设计获得中法兰强度与结构尺寸的合理匹配，并降低其重量。采用ANSYS 软件对中法兰有限元分析模型，进行了传热及温度场计算、应用稳态热 - 结构耦合分析获得了中法兰三向应力分布规律和最大、最小值，确定了最优化的结构尺寸，实现了中法兰强度、结构尺寸及质量的最佳匹配。

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