100 №8 август 2008

HYDROCARBON PROCESSING: УПРАВЛЕНИЕ

ПОПОЛНЕНИЕ ШТАТА

ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРИБЫЛЬНОСТИ НПЗG. Alevizos, Proconsul Services Ltd., Биконсфилд, Великобритания

В статье содержатся рекомендации владельцам НПЗ для более эффективного использования потен-циала технического персонала с целью повышения прибыльности и улучшения условий эксплуатации оборудования

Инженеры-химики, работающие на НПЗ по най-му, вероятно, работают на своих должностях по не-сколько лет, прежде чем продвинуться по службе на более высокую ступень. Для скорейшего и высокого процента на вложенный капитал владельцам НПЗ сле-дует нацеливать нанятых ими инженеров-химиков на разработку и осуществление следующих целей.

Обеспечение средствами мониторинга для про-изводственного персонала с целью раннего выявле-ния проблем на предприятии и принятия последова-тельных мер по их устранению.

Определение предельных эксплуатационных условий для безопасного ограничения производства без потери товарных запасов и затрат на ликвида-цию последствий и ремонт оборудования в случае возникновения аварийных ситуаций.

Обучение персонала способам выявления и ус-транения неполадок и последовательного решения проблем, связанных с ремонтом и техническим об-служиванием оборудования.

Проведение опытных пробегов оборудования для постановки реальных целей в совершенствова-нии бизнеса.

Эти разработки позволят изменить подход пер-сонала предприятия к решению производственных задач от реактивного до проактивного и экономить средства. Кроме того, можно применить простой тест для проверки взноса ваших инженеров-химиков в со-вершенствование их технологии в меру их техничес-ких возможностей, прежде чем они смогут претендо-вать на продвижение по служебной лестнице.

НОРМАБольшинство нефтеперерабатывающих компа-

ний регулярно нанимают на работу инженеров-хи-миков, как правило, лучших. От кадровой политики руководства компаний зависит степень прибыли, по-лучаемой НПЗ на вложенный капитал.

Обычно инженеров-химиков или технологов на-нимают как потенциальных менеджеров, когда начи-нается первая волна перемещения руководящего со-става компании (назначение на более высокую долж-ность в пределах корпорации или уход на сторону).

Новички обычно начинают с мониторинга тех-нологических установок, следуя методикам, разра-ботанным их предшественниками. Они могут про-вести несколько пробных изменений давления для внесения корректур в инструкции, составленные в кабинетных условиях. В лучшем случае, они могут провести действительный опытный пробег для того,

чтобы посмотреть сможет ли установка достичь не-которых феноменальных результатов в скорости по-дачи сырья или выходах продуктов, что, по мнению некоторых представителей производственного или планового отдела, «было достижимо сотни лет назад, когда цена барреля нефти измерялась однозначным числом». Некоторые из лучших инженеров среди них, те, кто еще не был соблазнен заманчивыми обе-щаниями продвижения на руководящие уровни (они не теряя времени глубоко изучают технологии вве-ренных им процессов и оборудования) – будут вно-сить вклад в выявление неполадок по мере их возник-новения. Остальные будут составлять проекты с опи-санием для корпоративных экспертов или высокооп-лачиваемых подрядчиков и терпеливо ждать ответа.

ЦЕЛИ НАЙМАОднако на этом базовом уровне степень прибы-

ли для НПЗ маргинальна. Даже если допустить, что из всех нанятых инженеров-химиков в один пре-красный день получатся приемлемые лица среднего руководящего состава и менеджеры (т.е. лучшие ин-женеры становятся лучшими менеджерами), то это в лучшем случае оптимистическое предположение, потому что добавочная прибыль на вложенный капи-тал в течение 5–10 лет останется предельно допус-тимой.

Реальность такова, что хорошие инженеры с их осторожным взглядом на детали и нежеланием ре-шать проблемы «любой ценой» обычно редко стано-вятся остроумными руководящими деятелями сред-него звена или менеджерами. Но скрытый техничес-кий талант остается нераскрытым в первые 5–10 лет или нередко полностью остается невостребованным, если единственным стимулом для карьерного роста является стремление к общей руководящей роли. Отсюда вытекает несколько проблем, связанных с процессом комплектования штата инженерно-тех-нических работников предприятия. Владельцам НПЗ предлагается ответить на следующие вопросы.

Какого типа инженер нужен вашему НПЗ, экс-перт или будущий менеджер?

Как долго вновь нанятые инженеры будут оста-ваться на рядовых инженерных должностях, прежде чем будут выдвинуты на руководящие роли?

Достаточно ли привлекательно ваше предпри-ятие с точки зрения профессионального и карьерного роста, чтобы соблазнить инженерной должностью?

Отражает ли ваше стремление к найму но-вых инженеров на циклической основе ваши планы

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

101№8 август 2008

HYDROCARBON PROCESSING: УПРАВЛЕНИЕ

последовательной смены руководящих работников среднего звена?

Какими бы ни были ответы на эти вопросы, ваше предприятие в высшей степени вероятности, поже-лает самой быстрой окупаемости своих инвестиций любым путем. Итак, каким образом владельцы НПЗ могут извлечь большую добавленную стоимость при помощи нанятых ими инженеров-химиков в первые 5–10 лет, прежде чем произойдет их массовая миг-рация на руководящие должности?

СРЕДСТВА МОНИТОРИНГАНа тактическом, повседневном уровне начинай-

те со средств мониторинга. Используйте в любом случае ваших инженеров-химиков для разработки средств, передавая функцию мониторинга сменно-му персоналу, находящемуся на «переднем крае» и более остро чувствующему тончайшие изменения в инструментальных показателях давления или тем-пературы в любой момент.

Промежуточные и конечные данные по качеству продуктовых потоков должны быть интегрирова-ны инженерами-химиками в средства мониторинга по мере необходимости для обеспечения раннего предупреждения ухода установок от нормального режима эксплуатации (например, прослеживая ка-чества потоков, выходящих из отпарной колонны, как показатель начала захлебывания колонны или ее засорения).

Компьютерная грамотность является обязатель-ным условием профессиональной пригодности сов-ременных инженеров-химиков. Следовательно, срав-нительно простые макрокоманды легко создаются и поддерживаются ими, заставляя инженера запраши-вать данные, подлежащие мониторингу, удалять избы-точные данные и оставлять только текущую инфор-мацию, необходимую для их превращения в ценные данные. Засорение колонн и теплообменников; харак-теристики потоков, подаваемых насосами; вибрации; снижение производительности компрессоров и т.д. должны анализироваться инженерами-химиками по данным, собранным эксплуатационниками, которые в свою очередь используют средства мониторинга, со-зданные этими инженерами-химиками.

Эти средства мониторинга должны быть доста-точно продуманными, чтобы служить «радарными экранами» вашего НПЗ для раннего обнаружения «ракеты», летящей в вашу сторону с тем, чтобы вы могли сбить ее прежде, чем она поразит «цель». Это позволит вашим инженерам глубже понимать состо-яние вверенных им установок, а также точнее оце-нить новые параметры. Быстро появятся благоприят-ные возможности для реализации небольших проек-тов, связанных с установкой дополнительных прибо-ров или он-лайн-анализаторов качества, снижающих необходимость отбора проб персоналом на рабочих местах. Более совершенные средства мониторин-га означают, что ваш производственный персонал может реагировать на любые отклонения в режиме эксплуатации на ранней стадии возникновения про-блем и принимать необходимые меры или отключать установку во избежание аварийной ситуации.

Ваши инженеры-химики, создавшие и использу-ющие эти средства мониторинга, несомненно, вне-сут вклад в придание добавленной стоимости ваше-му бизнесу.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК

Целесообразно просить персонал, обслуживающий технологические установки, снимать показания прибо-ров и вести «корабль НПЗ», обходя «айсберги» с нави-гационной помощью от ваших инженеров-химиков.

Они идеально пригодны для оказания этой по-мощи в форме выработки предельных параметров эксплуатации технологических установок – жест-ких условий ускоренной подачи сырья, предельных значений температуры и давления, которые не могут быть превышены независимо от того, как кому-то из планового отдела ни хотелось бы отгрузить дополни-тельную продукцию или стремления производствен-ников к установлению мифических рекордов по ско-рости подачи сырья. Очень трудно оправдать выпуск дополнительной продукции или увеличить мощность технологического оборудования ценой безопасности и целостности установки.

На первичном уровне, отклонение от предельных значений может способствовать снижению долго-срочной эксплуатационной готовности вследствие усиленной скорости коррозии или физических/тер-мических напряжений. На вторичном (или более вы-соком) уровне сдвиг в параметрах может привести к более выраженным проблемам безопасности из-за потенциальной потери герметичности и возможных экологических последствий, не говоря уж о кошмар-ных сценариях возгорания, взрыва и пожара. Оба предела должны быть четко установлены вашими инженерами-химиками, работающими в сотрудни-честве с инженерами других специальностей – ме-ханиками, специалистами в области металловедения. Будучи установленными, предельные параметры обычно подкрепляются в форме сигнальных ава-рийных предельных значений в соответствующей распределенной системе управления. Инженеры-химики со своим глобальным пониманием процессов идеально пригодны для роли основных координа-торов всей информации, получаемой от инженеров других специальностей, и благодаря этому способны устанавливать первичные и вторичные эксплуатаци-онные предельные значения.

Если у вас есть сомнения в том, каким образом любое из упомянутых предельных значений «де-лает деньги» для вашего завода, просто загляните в вашу собственную историю, и вы узнаете, сколь-ко фактических или близких инцидентов, связанных с потерей герметичности, и пожаров имели место на вашем заводе, или во что обошлись отказы обо-рудования вследствие внезапного увеличения ско-рости коррозии или усталости металла. Суммируйте потери в общей прибыли из-за снижения объема производства и простоев. Добавьте к этому эксплу-атационные затраты, необходимые на очистку или ремонт оборудования, и его замену в случае пожара. Не забывайте потери в общей прибыльности, когда

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

102 №8 август 2008

HYDROCARBON PROCESSING: УПРАВЛЕНИЕ

местные агентства по охране здоровья, безопасности и охране окружающей среды ограничат ваше произ-водство в случае аварии. Все это выливается «в копе-ечку», которая на первый взгляд может оказаться не столь очевидной.

Эксплуатационные предельные значения являют-ся проявлением политики страхования вашего завода. Аналогично тому, как ваши инженеры сначала разра-ботали «радарные карты» мониторинга установки с целью обнаружения отклонений в режиме эксплуа-тации оборудования, они теперь могут разрабатывать «навигационные карты», показывающие безопасный курс корабля (НПЗ), включая оптимальную скорость движения, одновременно «минуя айсберги».

ВЫЯВЛЕНИЕ НЕПОЛАДОК И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Отойдите от принципа «решения проблемы по мере ее поступления», когда ваши инженеры-хими-ки появлялись на месте только после происшествия и пытались ликвидировать последствия, а не предо-твращать инцидент. Спросите любого давно работа-ющего на заводе специалиста, и он вам расскажет о проблемах, с которыми завод сталкивался на протя-жении многих лет, причем не раз. Суть часто заклю-чается не в том, чтобы впервые решать новую про-блему, а в том, чтобы перманентно решать старую с тем, чтобы будущие поколения не были обречены на непрерывное ее разрешение.

При переработке данной нефти или данного сы-рья большинство технологических установок на НПЗ отрегулированы на определенную базу сырья (или продуктов), выход и качество. Попросите ваших инженеров вычертить простые логические техноло-гические схемы, по которым можно судить об ожи-даемом (возможном) снижении этих трех основных параметров (они не обязательно должны иметь ко-личественное выражение, потому что качественного более чем достаточно для иллюстрации логического исследования, которое должно быть проведено для любой данной потенциальной проблемы).

Например, возьмите простую систему насоса для подачи сырья, систему подогрева, состоящую из не-скольких теплообменников, печь с огневым нагре-вом, реактор с теплообменом выходящих потоков плюс насосы на последующих отпарных колоннах и насосы для выходящих потоков. Для каждого из упо-мянутых трех случаев пониженных расходов сырья, качества и выхода продуктов может быть создана упрощенная технологическая схема, учитывающая каждую единицу оборудования поочередно и, за-давая вопрос, что, как правило, может произойти. Например:

загрузочные насосы – кавитация; теплообменники – засорение, утечки из кожу-

хо-трубных теплообменников; реактор – образование каналов в слое катали-

затора, засорение и отравление катализатора или потеря активности;

отпарная колонна – засорение или поврежде-ние внутренних устройств, неправильные соот-ношения технологического пара;

насосы стриппинг-колонны – пониженный напор;

основные КИП – ошибочные показания; система управления – потеря настройки.

Технологическая схема должна подталкивать пользователя на проведение контрольных проверок (например, для насосов – на кавитацию, давление и кривую эксплуатационных характеристик, для ложных приборов – проверка нуля и диапазона; для засоренных теплообменников – исследования дав-ления/температуры и тепловых/энергетических ба-лансов) и т.д.

Захлебывание отпарной колонны можно вычис-лить с помощью простой имитационной дистилляции. Кинетику реактора, тонко настроенную по качеству получаемых продуктов и засорения труб печей с огне-вым подогревом можно также определять с помощью более сложных имитационных программ.

И, наконец, в программу мониторинга должны быть включены краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные решения. Краткосрочные решения обычно могут выполняться обслуживающим и ре-монтно-техническим персоналом самостоятельно как временная мера. Средне- и долгосрочные реше-ния нуждаются в вовлечении большего числа пред-ставителей разных специальностей для выявления коренных причин неполадок. Например, если уста-новлено засорение теплообменника по данным, по-лученным непосредственно с объектов, или с помо-щью программ мониторинга, то можно было бы ре-комендовать следующее.

Краткосрочное решение. Отключить теплооб-менник и повысить температуру печи с огневым по-догревом для восполнения утраченного подогрева.

Среднесрочное решение. Организовать очистку теплообменника.

Долгосрочное решение. Определить причину за-сорения теплообменника и изменить конструкцию для минимизации засорения (например, путем вве-дения ступени дополнительного предфильтрования, если причиной засорения являются загрязняющие примеси; или заменить конструкцию внутренней трубы/отражательной перегородки, если засорение вызвано низкой скоростью потока; или просто доба-вить еще один запасный пучок в систему и т.д., в за-висимости от того, что диктует экономический рас-чет «затраты-прибыль»).

С помощью такого типа «мозговой атаки», кото-рая может быть оформлена в виде процесса HAZOP (выявления опасностей), наряду с включением из-вестных данных из истории эксплуатации установ-ки может быть создана логическая схема возможных причин и решений, охватывающая наиболее веро-ятные последствия. Эти схемы могут обновляться по мере накопления нового опыта. Они могут быть размещены на внутренних сайтах с круглосуточным доступом для использования обслуживающим пер-соналом в случае возникновения отклонений в за-данных параметрах. Таким образом, обнаружение и устранение неполадок с уровня инженеров-химиков передается на уровень эксплуатационников. Этим достигается более срочная и более последовательная

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

103№8 август 2008

HYDROCARBON PROCESSING: УПРАВЛЕНИЕ

реакция на изменения в эксплуатационных характе-ристиках оборудования, особенно с учетом сменного характера производства.

Это высвобождает ваших инженеров-химиков для глубокого исследования причин неполадок в со-трудничестве с внешними корпоративными или от-раслевыми экспертами для выявления более скры-тых коренных причин и выработки потенциальных решений, если они вообще возможны. Если на ва-шей установке снова возникнут эксплуатационные проблемы, выявление неполадок будет осущест-вляться одновременно с производством, и сами операторы на технологических установках смогут выявлять и устранять наиболее очевидные причи-ны (которых, как правило, большинство). Чем точ-нее диагностика и чем быстрее принято и реали-зовано решение, тем больше экономия ресурсов и тем меньше затраты.

ОПЫТНЫЕ ПРОБЕГИПроведение опытных пробегов – излюбленное

занятие инженеров-химиков. Цели опытных пробе-гов могут быть разными. Одна из целей, как правило, заключается в выявлении и преодолении узких мест в эксплуатации технологических установок, если из-менение сорта нефти и качества сырья для сниже-ния затрат и влияние на общую производительность и прибыльность является целью опытного пробега. Кроме того, опытный пробег необходим для опреде-ления возможностей получения продуктов с качест-вом, которое будет пользоваться спросом на рынке в обозримом будущем.

Довольно часто квалификация инженеров-хими-ков неэффективно используется при проведении опытных пробегов, потому что цели нечетко опре-делены и представляют собой смесь трех вышеупо-мянутых вариантов; опытный пробег инициируется без базовой инфраструктуры для мониторинга, про-грамм и инструкций по выявлению неполадок.

В результате нечеткости целей опытный пробег может быть провален, натолкнувшись на первое пре-пятствие из-за отсутствия структурной поддержки в преодолении непредвиденных узких мест.

Простой имитационный пробег, предварительно проведенный вашими инженерами-химиками, мо-жет быть использован для выявления вероятных гид-родинамических и термических ограничений, тогда как более сложные имитации могут быть использо-ваны для отражения таких долгосрочных эффектов как снижение активности катализатора, засорение оборудования или коррозии со временем. История предприятия также во многом облегчает выявление узких мест в прошлом для их исключения при про-ведении очередного опытного пробега. Наблюдается тенденция к использованию результатов опытных пробегов, проведенных в прошлом, наряду с про-должительностью цикла активной эксплуатации установки (например, активность катализатора или загрязнение оборудования), а также неэффектив-ному применению без учета негативного эффекта непрерывной эксплуатации оборудования в течение длительного времени или положительного эффекта

предстоящих плановых остановок на очистку, ре-монт или замену оборудования.

Все эти факторы, взятые вместе, образуют прак-тический и разумный результат того, что может быть включено как в повседневный график (для удовлет-ворении спроса и обеспечении товарных запасов сырья и продуктов), так и для стратегического пла-нирования (для долгосрочных проектов, например, модернизация или расширение производственных мощностей). В противном случае существует риск получения одномоментного яркого результата, ко-торый на первый взгляд может показаться хорошим, но со временем утратит смысл, и, следовательно, ре-ального прогресса для вашего предприятия не будет. Правильное и точное проведение опытного пробега, наоборот, позволит снизить затраты и уменьшить объем краткосрочных запасов нефти или сырья, что позволит минимизировать потребности в инвести-циях для любых долгосрочных проектов расширения производства.

Резюмируя все сказанное выше, у вас теперь есть свои инженеры-химики, которые помогут в решении следующих вопросов.

Создание средств мониторинга, способных уловить тончайшие колебания в процессе и предуп-редить ваших операторов о возможных проблемах.

Установка эксплуатационных пределов, помо-гающих вашим операторам загружать оборудование на НПЗ углеводородным сырьем как на краткосроч-ную, так и на долгосрочную перспективу, не давая возможным проблемам стать реальными.

Обеспечение операторов необходимыми зна-ниями и средствами обнаружения неполадок в фор-ме практического контрольного листа, который по-могает им справиться с возникающими проблемами.

Проведение реальных опытных пробегов с при-менением всех вышеперечисленных средств – глав-ным образом для предотвращения накапливания возможных проблем.

Это прекрасная тактическая ситуация, и теперь ваши инженеры-химики имеют возможность рабо-тать над более серьезными стратегическими пробле-мами. Теперь вы можете спать спокойно, зная, что со временем ваше положение улучшится, несмотря на кратковременные потери прибыли и повышение эксплуатационных затрат. Для дальнейшего улучше-ния вашего бизнеса необходим стратегический под-ход к пониманию причин убытков, которые терпит ваше предприятие, и к внедрению системных реше-ний. Но эта тема выходит за пределы данной статьи.

Перевел Г. Липкин

George Alevizos (Дж. Алевизос), инже-нер-химик с 20-летним опытом работы на НПЗ Shell и Mobil в Австралии, Mobil, BP и Petroplus в Англии. Участвовал в про-ведении пусковых испытаний техноло-гических установок на НПЗ во Франции, Германии и США на руководящих ролях. Основатель консультантской компании

Proconsul Services Ltd, оказывающей консалтинговые тех-нические и организационные услуги нефтеперерабатыва-ющей промышленности во всех регионах мира.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»