“卸剂机械臂精准吸取催化剂，回传画面清晰稳定，操作起来得心应手，这效率比人工快多了，而且安全系数更高！”近日，在中原油田普光分公司天然气净化厂第四联合装置二系列加氢反应器催化剂卸剂现场，该厂技术管理室节能管理岗郑翔文一边监控卸剂机械臂的作业情况，一边说道。
此次应用标志着机械臂卸剂技术在该厂正式投入工业化应用，为高风险作业的减量降级提供了新的思路和方法，推动普光气田检维修向“低风险、高效率”转型。
加氢催化剂装卸剂是天然气净化厂检修过程中一个至关重要的环节。由于加氢反应器催化剂处于硫化状态，遇氧易发生硫化亚铁自燃，需采用无氧作业的方式对催化剂进行更换，且更换期间需要使用氮气对催化剂进行保护。传统作业模式下，卸剂工人需要携带便携式气瓶和长管空气呼吸器进入容器内作业，作业空间狭小，卸剂期间灰尘较大且视线不好，从而导致卸剂效率低，还存在氮气中毒、缺氧窒息等人身安全隐患。
“每次作业前，光穿戴装备就要20分钟，呼吸面罩压得脸上全是勒痕。”有着10年卸剂经验的特种作业工王道庆回忆，“反应器内部空间狭窄，弯腰拆卸催化剂时，防化服都能摩擦到金属壁。”此外，受限于无氧空间作业要求，单组人员连续作业不得超过1小时，导致单台反应器需3组人员轮换作业近20小时。
为实现高风险作业减量降级，降低安全生产风险，实现本质安全，在充分调研和考察的基础上，该厂引入机械臂卸剂技术，旨在实现机械臂对人工的完全替代。2023年7月，在该厂的第三联合装置检修中，加氢催化剂机械臂卸剂技术取得先导性试验成功。
“当时，虽然先导性试验成功了，但是还不能实现对人工的完全替代，且该系统回传的影像不清晰，还需要不断进行优化。”该厂技术管理室主任彭传波说。
为此，今年该厂对技术进行全面优化升级，重点提升其智能化和安全性。升级后的系统融合了高清影像监控与智能抓取装置，配备多个高清摄像头，能够全方位、无死角地监控反应器内部的情况，并将实时画面清晰地传输到远程操控台。操作人员可以通过操控台精确控制机械臂的运动轨迹和抓取动作，实现精准卸剂。此外，系统还配备了智能传感器，能够实时监测机械臂的运行状态、温度、压力等参数，并将数据反馈到操控台，确保催化剂输送全程可控、安全可靠。
“此次智能化升级后，通过远程操控，人员无须进入受限空间，从源头上规避了氮气中毒、缺氧窒息等安全风险，彻底解除了人工卸剂带来的安全隐患。”该厂主任技师于世学介绍，机械臂可以连续工作，单台反应器卸剂时间较传统人工缩短了11小时，效率提升了15%。这不仅节省了大量的人力成本，还大幅缩短了检修周期，提高了装置的运行效率。
通过远程监控系统，管理人员可以实时掌握卸剂的进度和安全状况，及时发现和处理潜在的安全隐患。同时，系统还可以记录卸剂过程中的各项数据，为后续的分析和改进提供依据。
目前，该技术已在天然气净化厂第四联合装置检修中进行工业化投用。下一步，该厂将继续加大智能化检修技术的研发和应用力度，不断提升安全生产水平，为高含硫气田智能化检修积累宝贵经验。
专家点评
中原油田普光分公司天然气净化厂安全总监 石武斌：
在高含硫气田的检修过程中，催化剂卸剂作业一直以来都是一项重大风险作业。天然气净化厂此次引入机械臂卸剂技术，优化自动化卸剂系统，有效避免了人员进入受限空间，从根本上降低了氮气中毒、缺氧窒息等安全风险，是作业风险减量降级的有效举措，充分体现了“以人为本、安全第一”的理念。该技术的成功应用，不仅显著提高了作业效率，降低了人工成本，更重要的是，提升了本质安全水平，为安全生产提供了更加可靠的保障。
