摘要：大港油田天然气公司对生产和技术人员的技能培训一直十分重视，为提高公司培训水平，丰富员工培训形式，天然气公司将安全仿真系统引用到培训工作之中，该系统是以天然气处理站进口LPG装置为背景，以现场实际操作为原型，通过三维虚拟技术将装置的生产、操作、应急故障事故处理等过程动态仿真及三维虚拟现实仿真，通过动态仿真软件可用于操作员工上岗前培训、日常操作考核、应急演练等操作。实践证明，该软件性能可靠，仿真性强，该系统的应用对于天然气处理站实际生产及员工培训方面取得了很好的实际效果。
关键词：三维仿真；培训
大港油田天然气处理站是大港油田唯一的一座天然气处理站，集天然气净化外输、液化气、轻烃生产为一体，是天津市甲级防火防爆单位。站场安全方面要求较高，单位在对新员工进行操作规程、故障处理、应急预案、危险点源等培训时，以前多采用书面材料培训形式，由于内容繁杂、文字枯燥、针对性不强，且培训者无法身临真实现场操作，培训效果无法令人满意。
1安全仿真系统的开发研究
为不断丰富员工培训形式，提高培训效果，全面、快速提高员工的实际操作能力，天然气公司和北京华康达计算机应用技术有限公司共同开发了一套适合天然气处理站工艺特点的安全仿真系统，该系统依托动态仿真开发平台WinBASEPROS和三维虚拟现实平台VESSA，以天然气处理站进口LPG回收装置为模拟对象，以装置实际操作规程和步骤制作的动态仿真操作系统，可用于操作员工上岗前培训、日常操作考核(含操作规程、应急故障事故设置和处理)、应急演练等操作。
2安全仿真系统的内容
(1)工艺的模拟
①模拟范围及要求.液化气回收工艺装置。主要包括压缩机组(进口压缩机组、国产压缩机组)、分子筛脱水单元、膨胀制冷系统、轻烃分馏系统、硅油炉供热系统等的正常操作(含整套装置启停车)、应急预案、危险点源、故障设置和处理、参数变化调整模拟显示等。②模拟的主要内容。针对天然气处理站的36单体操作规程、3个全厂操作规程、33个应急预案、22个故障处理，以及全部危险点源进行模拟，还有针对上述内容设计的培训考核模块。模拟范围以内的所有关键设备，根据设备资料开展，并与实际操作情况一致。各分离设备的工艺计算将以设计数据为基础，结合设备数据如塔体尺寸、塔板数、板间距等进行逐板气液平衡计算。③模拟技术要求。以逼真的虚拟现实的方式模拟装置内的已确定工艺范围中的主要装置及与操作过程密切相关的辅助装置的指定操作步骤。模拟生产数据应与实际生产数据一致。在培训阶段，仿真系统计算的主要变量值与设计值的误差应在±3%的误差范围内。
(2)故障设置的模拟
该部分的模拟内容主要是针对整套装置或特定的设备设施所对应的特定故障进行的模拟。主要有以下几个类型：①影响全装置的故障；②局部关键设备故障；③局部转动设备故障；④变送器漂移；⑤静止设备故障；⑥生产参数变化故障模拟。
(3)培训考核评分系统
WinBasePROS评分系统是该系统的特色之一，它为教员对学员的操作水平的考核提供了一个量化的手段。系统的模拟功能将分五种：参数监控，正常操作语音提示，工艺、设备操作步骤图文提示，教学模拟演示，培训考核测试等。WinBasePROS评分系统支持试题库和试卷的定义，考评人员可以根据工艺流程的具体情况在试题库中定义试题或试题组。该评分系统提供运行管理功能，用于管理启动、暂停、继续和停止评分过程，生成评分报表和得分成绩单，评分报表详细列出了学员考试的综合信息。
3安全仿真系统的应用
该系统主要应用于员工培训和员工考核，从操作模式上分为单人模式和多人协同模式，从操作目的来分又可分为训练模式和考核模式，由于该系统具有极好的可重复性操作的特点，该系统较常规培训模式具有较大的优势。
(1)员工培训
不同岗位的员工，可以依据自己的级别或岗位类型，自由选择题目，在培训模式中，如有需要可以有正常操作语音提示，工艺、设备操作步骤图文提示等方式伴随，以引导员工进行正确操作，当熟练后可进行考评模式自己独立进行操作，每次操作后可获得相应的得分。对于复杂的操作，可通过联机模式由几人合作完成。
(2)员工考评
通过考评系统，针对不同岗位的员工，在考评系统可选择对应的岗位，随机得到相应的考题，考试完成后，系统依据员工操作质量、报警情况、操作步骤等进行自动打分，保证了每名员工的得分的客观公正。
(3)装置运行模拟、检验
由于该系统对各种压力、温度、流量等工艺参数的变化提供瞬时动态响应，还可模拟反映正常、瞬间、事故、事故后的参数及后果。检验控制设计方案：应用仿真系统检验控制方案，提前发现系统、联锁回路以及控制回路中的问题并及时加以解决，降低装置正式投运时的风险。
4安全仿真系统的效果评价
员工通过该仿真系统一段时间的培训后，可严格按照操作规程安全、高效地完成装置、设备开车，并在提高操作关联性影响论文发表网及后果认识方面有显著的进步。作为培训教学系统，该系统有效解决了常规培训时间受限的问题，降低了装置、设备操作培训成本，规避了培训过程的安全问题，极大的提高了培训效率。
作者：石志敏 单位：大港油田天然气公司
