石油化工企業中自動化控制的應用研究

陳壽寶(中海油能源發展油田建設工程分公司， 天津 300459)

石油化工企業中自動化控制的應用研究

陳壽寶(中海油能源發展油田建設工程分公司， 天津 300459)

本文首先闡述了石油化工企業應用自動化控制所需具備的條件，并在此基礎上對自動化控制系統在石油化工企業中的具體應用進行論述。期望通過本文的研究能夠對提高石油化工企業的生產能效有所幫助。

石油化工；自動化控制；生產能效

1 石油化工企業應用自動化控制所需具備的條件

自動化控制是一項較為復雜的技術，它是以獨特的控制算法和方案為前提，并以控制理論為基礎，對石油化工整個生產過程中的各種模擬量進行自動控制，如溫度、壓力、液位等等。實現自動化控制需要具備以下基本條件：其一，先進的控制設備和系統，如分散集中控制系統、現場總線控制系統、火災控制系統等。其二，滿足控制系統運行的實施方案，為自動化控制目標的實現構建平臺。其三，高素質人才。通過上述三個條件的有機協調，能夠實現石油化工生產過程的自動化控制。

2 自動化控制系統在石油化工企業中的具體應用

目前，國內很多石油化工企業都應用了大量的自動化控制技術，這使得生產能效和安全性大幅度提升，給企業帶來了巨大的經濟效益。由于石油化工企業的生產過程中存在大量的可燃性和有毒氣體，一旦發生火災后果極其嚴重，所以必須采取穩定、可靠地火災控制系統。

FDGS是可燃性氣體監測與火災控制系統的簡稱，與傳統的DGS控制系統相比，FDGS的優勢更加突出，具體體現在該系統能夠獨立完成對危險氣體泄漏和裝置火災的檢測、分析及防控。對于石油化工企業而言，其生產過程具有一定的特殊性，這使得各個生產環節對SIL(安全設備的安全完整性等級)要求相對較高，所以構成FDGS系統的各個部分均必須符合SIL國際認證。FDGS系統不僅可以連續不間斷地進行探測，而且還能發現裝置所在區域內可能出現聚集的各種危險氣體，如可燃氣體、有毒有害氣體等等，不僅如此，系統還可以最早發現火情，并針對實際情況提供手、自動裝置滅火。通過該系統的應用，能夠極大程度地提高石油化工生產現場的安全性。

(1)FGDS系統的構成 FDGS系統的主輔設備會分布在兩個區域當中，一個區域是裝置現場，即危險區域，另一個區域是中央控制室，即相對安全區域。系統中的各個傳感器具備檢測功能，終端執行器主要負責執行功能。危險區域內的主要儀器和設備包括：IR火焰檢測器、感溫感煙探頭、氣體檢測器、HVAC系統、熔斷檢測、火災報警控制盤等，除了以上的自動化檢測裝置之外，在生產現場還布置了大量的手報按鈕，當遇到突發火災事件時，可通過該按鈕進行報警。

(2)系統的主要功能和作用 ①FGDS系統具備連續不間斷的探測功能，能夠在早期發現各個區域內可能聚集的有毒氣體以及可能出現的火情。②系統為滅火提供了手自動裝置，并設置有聲光報警器，不同顏色與聲音代表著不同的危險，現場操作人員可按照報警時的顏色和聲音對險情進行判斷，據此采取應對措施。③具備執行控制欲連鎖邏輯功能，可以提供事件發生的順序記錄報告。

(3)系統設計方案 在對FGDS系統方案進行進行設計的過程中，要從全局的角度出發，對生產中的主要危險因素進行分析，并在此基礎上確定最終方案。①火災檢測儀表選型。目前，市場中的火災檢測儀表種類十分繁多，每一種儀表的性能和應用場所均有所差別。為了達到最佳的效果，在選擇儀表時，必須要結合生產現場的實際情況，同時，還要充分考慮防火分區的要求。按照我國現行GB 50116-2013規范標準的規定要求，在選擇火災檢測儀表時，應當滿足如下以下幾點要求：一是由于火災發生的初期階段會產生出煙和熱，對于無明火輻射的場所應當選擇感煙探測器。二是對于火災發生后可能產生大量煙、熱，且存在火焰輻射的場所，則應當選擇感溫感煙和火焰探測器。三是對于因溫升過高可能引發火災的場所，則必須選擇感溫探測器。②有毒及可燃氣體檢測儀表選型。在選擇此類儀表時，應當以石油化工企業氣體檢測報警設計規范為依據，并確保所選的儀表滿足以下規定要求：一是在工藝裝置和儲運設施的區域內應當安裝可燃性氣體檢測器。二是對于使用有毒的裝置和設施區域內，則應安裝有毒氣體檢測器。三是如果可燃氣體當中含有有毒氣體，但有毒氣體泄漏時達不到最高允許濃度時，應當安裝可燃氣體檢測器。③安全性設計。由于FGDS系統歸屬于安全儀表系統的范疇，所以它的主要元件均應當選用故障安全型。如I/O應具備短路和斷路檢測功能；AI點則應具備異常電流檢測功能；執行元件應當為勵磁型；邏輯運算器要具備可靠地冗余和冗錯功能。只有這樣，才能確保整個系統的安全、穩定運行。

3 結語

總而言之，在當前的新形勢下，石油化工企業想要進一步提升生產能效，就必須對自動化控制技術予以足夠的重視，并在實際生產的各個主要環節中合理應用自動化控制系統和設備，這樣不但能夠使生產設備得到有效的控制，從而提高生產效率，而且還能預防生產過程中安全事故的發生。在未來一段時期，應當加大對自動化控制技術的研究力度，除了要對現有的控制系統進行不斷改進和完善之外，還應積極研發新的控制系統，使其能夠更好地為石油化工生產服務，有助于推動石油化工企業的持續、穩定發展。

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