即将投产的中海壳牌（CSPC）南海石化项目堪称石化行业的“巨无霸”，总投资额达43亿美元。自其“诞生”之时，即受到了国内外业内人士的广泛关注，而这一项目的自动化系统供应商合同更是众多自动化厂商竞相争夺之目标。2002年底，横河电机株式会社赢得该项目主自动化供应商（MAC）合同，为了更深入地了解该项目的自动化系统建设及运营信息，我刊专访了中海壳牌南海石化项目的全厂自动化经理Johan Veerman先生和生产部高级DCS工程师王胜利先生。

项目规模

中海壳牌南海石化项目由中国国家海洋石油公司（45%）、荷兰皇家壳牌集团（50%）和广东投资发展公司（5%）共同投资，投资额达43亿美元。该项目由11套生产装置和配套的公用工程及物流设施组成。主要生产装置包括：乙烯裂解装置（LOP）、苯乙烯/环氧丙烷联产装置（SM/PO）、环氧乙烷/乙二醇装置（EO/EG）、丙二醇/多元醇装置（MPG/POLYOLS）、聚丙烯装置（PP）、线性低密度/高密度聚乙烯装置（HDPE）、高压聚乙烯装置（LDPE），如图1。这些生产装置的年总产量将达到230万吨，作为项目的核心装置，乙烯裂解装置可年产80万吨乙烯和43万吨丙烯（见表1）。

配套的公用设施包括汽电联产装置、储运设施、废液处理和环保设施等。就整个南海石化项目而言，该项目经历了以下几个重要的阶段：项目定义阶段和项目实施阶段。项目定义阶段的工作包括PMC合同的签署、项目规格书、EP/EPC的招标、预算调整。项目执行阶段的工作包括EP/EPC合同的签署、详细工程设计、施工现场的准备、工艺装置的建设、设备的安装和运作调试。

MAC策略的实施

在选择自动化供应商时，CSPC采用了主自动化承包商MAC策略。JohanVeerman先生对横河公司给予了高度评价：“在选择自动化供应商的时候，首先考虑的是股东壳牌和中海油的声誉，在这一点，我认为横河电机是一个值得信赖的世界级公司，它能保证该项目的顺利运转。”

横河电机在以前的所有Shell项目都十分成功，并且赢得了技术和人员都信得过的美誉。横河电机能够细心地倾听来自客户的声音，并从客户的实际需要来考虑问题。与另外两个厂商相比而言，横河电机的投标在技术上和商务上最具吸引力。因此横河电机当仁不让地赢得此次投标，成为该项目的自动化主承包商MAC。MAC负责提供DCS、IPS、FGS、MAS、ODS、PRM、ODS和DCSAnywhere等系统。尽管项目面临了许多挑战，但横河电机都十分负责任地应对了这些挑战。

在今天的世界里，建造一个将系统的各部分有机地结合在一起的网络并使信息得到共享是最本质的要求。过程仪表设备需要可靠的通讯系统来处理大量的现场信息。与传统的4～20mA系统相比，现场总线技术更易于布线和对信息流的处理，能接纳数量非常大的信息流，也便于维护。基金会现场总线的应用不仅仅是为了减少布线所用的开支，关键是它能以更灵活的方式来传输大量的信息、实施远程监测、实时自我诊断、对现场设备进行预先的维护以及采用现场交流的方式来进行工厂资源的管理，这将大大缩减仪表控制系统所需的费用。

该联合体工厂的自动化系统总共有60,000个I/O点，其中16,000个为基金会现场总线的现场设备，200,000个软件I/O位号。大约采用了3000个Segment。9套横河电机的CENTUM CS3000控制系统共采用了大约120个现场控制站FCS。有三个中央控制室（图3），1号中央控制室用来控制LOP、SMPO、EO/EG、UTILITIES等，2号中央控制室控制HDPE、LDPE、PP、POD/MPG。另一个是物流控制中心，用于控制产品和原料进料。一共有15个现场辅助设备间（FAR）。这三个中央控制室通过光纤与现场的15个FAR进行连接组成一个全厂控制信息网络。

应CSPC的要求，横河电机为南海石化项目开发了DCS Anywhere技术（图4），这样，就可在全厂的任何一间办公室通过全厂宽带网络（PWN-LAN）进入控制信息网络，进而对控制系统和现场仪表进行在线诊断、监测和管理。到目前为止，这是世界上最先进的全厂信息网络之一，也只能是在一个全新的石化厂中实现。

全新的自动化维护理念

从自动化方面而言，中海壳牌南海石化项目得益于横河电机的应用方案。横河电机除了提供工程团队以外，中海壳牌能在他们的实验室里进行基金会现场总线系统的测试，包括HIST（主机协调支持测试）、安全度测试和部件装配测试等。横河电机的应用方案不仅能减少I/O模块的应用，还能用最少的配套装置达到最好的效果，支持其它生产商的设备，减少线缆连接时间。JohanVeerman先生说：“在运营方面，我们可以充分利用横河电机的PRM管理系统来进行资产管理、在线设备维护和诊断，进而进行存储、管理和分析相关的信息，在整个厂房生命周期都可以大幅度节省成本。”

Johan Veerman先生介绍，通常仪表的维护工作是对操作人员的请求而作出的一种反应。也就是说我们所做的维护工作是一种反应式维护。但经验表明通常有超过40%的情况，并没有任何故障，也不需要进行任何维修。可是为了进行维护，技术人员必须要准备好相应的说明书，到设备的所在地进行检修测试，但结果却发现仪表实际没有任何问题。如果能减少例行的维修次数，那么运营的费用就大幅降低，这就是该项目所追求的“无故障无维修”的理念。该理念可以帮助操作人员采取正确的行动以节省时间和费用，因为操作人员会更加相信测量值。这就需要一种积极的主动性维护软件系统来解决这方面的问题，横河电机株式会社的PRM设备管理软件很好地解决了这一问题。

横河电机的PRM设备管理软件是一套应用于现场总线和HART通信协议的实时设备管理和预先诊断软件包。这种基金总线方面的技术连续不断地检查仪表的工作状况，能在仪表出问题之前，对仪表进行诊断并提醒仪表维护人员。例如它能够检验仪表取压管是否干净。在仪表引压管被堵塞之前能够给仪表维护人员一个报警，使得在仪表出现测量问题之前，仪表维护人员即可清洗仪表引压管，从而使系统更加可靠。

此外，任何一家新型工厂都希望做到无瑕疵开工。但是一般一个新工厂投入使用后，需要一年左右才能磨合完毕，有许多问题需要在这一年内解决。即使厂商在设计之初就已经设定时间表，但最后留给正式开工前的测试阶段的时间依旧很短，因此厂商常常希望能有一个更简单的办法来达到这个目的。在这方面，横河电机的“Vigilantplant”理念和承诺完美地解决了这一问题。横河电机的“Vigilantplant”理念包括：一目了然，先知先觉、慎思密行（SeeClearly，know in advance，act withagility）。借助这种理念所代表的自动化系统结构，才可能在很短的测试阶段内，解决所有的问题，以便达到无瑕疵开工。

团队合作

全厂自动化项目的实施经历了四个重要的阶段：第一个阶段是功能设计FDS，用以描述项目对自动化系统的需求并对一些术语进行定义，该阶段工作是在英国完成的。第二个阶段是详细设计DDS，详细描述各个装置对自动控制系统的要求。第三个阶段是自动控制系统的调试和工厂验收测试FAT，采用模拟信号对整个自动控制系统进行了严格的测试。第二阶段和第三阶段的工作是在新加坡完成的。第四阶段是安装、现场验收测试和调试，在现场进行。通过之后，系统方可投入使用。这四个不同阶段涉及到众多的团队和人员。例如在FAT阶段，横河电机投入了一个200人的团队，另有50余人代表中海壳牌参与了FAT。在控制系统的安装调试阶段，来自于MAC、业主和安装承包方的300人加入该阶段的工作。

团队的高效合作是项目的成功实施的一个必要条件，对于中海壳牌南海石化项目中的全厂自动化部分也是如此。如何保证各团队之间高效、协调一致的工作是摆在各个项目管理者面前的一道难题。对此，Johan Veerman先生坦言相告。在全球各地，各承包商之间的抱怨会经常发生，在项目的进展过程中，不是所有工作都是按照预案展开，尤其是在涉及多个供应商团队时。我的一项重要工作就是协调和发现承包商、供应商等各个团队的共同利益，综合平衡考虑后做出决定，推动和促使各团队共同前进。这就是为什么越来越多的项目在选择供应商时，不仅评估其解决方案和完成项目的能力，而且还要评估该供应商既往的协调能力的主要原因。

做工程就像养一个女儿，刚开始的时候，她是你的，并且你能抱着她。但随着她的长大，她会交男朋友，并且其中的一个会把她从你身边带走。做工程也一样，在项目的开始阶段，一切都是你说了算，所有决定都由你来做。但随着越来越多人的加入，不同人有不同的观点和期望。并且其中的一些人会接过这个项目并与之相处一生。我在全世界的许多地方工作过。我发现一个最重要的事情是每个地方的人都希望能得到别人的尊重。一个问题有许多解决方法，我们要尊重各人的意见，并给出一个符合全局发展的恰当方案。

总结

混沌学中著名的“蝴蝶效应”是美国洛伦兹教授用一种形象的比喻来表达他的这个发现：一只小小的蝴蝶在巴西上空煽动翅膀，可能在一个月后的美国得克萨斯州会引起一场风暴。一只小小的蝴蝶尚可如此，更何况一个耗资40多亿美元，并采用先进的管理理念，顶尖控制技术的工业项目。

目前我国每年都要进口数万吨的乙烯，南海石化一旦投产，将缩小中国乙烯市场的供需缺口。除此之外，基于该项目产生的龙头效应，将吸引更多的以南海石化项目的产品为原料的下游化工企业到大亚湾地区投资建厂，这将为该地区的就业和经济发展创造巨大的机会。南海石化项目的维护体系是将大部分的日常维护工作外包给第三方，这将会吸引愈来愈多的技术人才的到来，从而可以提升当地专业技术的培养和传递，更有利于该地区的经济发展。

这艘石化产业的“航空母舰”即将试航，让我们拭目以待，共同关注中海壳牌南海石化项目及其对我国石化行业的影响。