自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用研究

溫　奇（哈爾濱石油學(xué)院, 哈爾濱 150000）

自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用研究

溫奇
（哈爾濱石油學(xué)院, 哈爾濱 150000）

石油化工企業(yè)中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，內(nèi)涵極為豐富，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，可以大幅度的提高企業(yè)的生產(chǎn)效能，同時(shí)還可以防范生產(chǎn)過(guò)程中的安全事故問(wèn)題。本文首先闡述了在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中，應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)所要求的條件，然后在此基礎(chǔ)上，對(duì)石油化工中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

石油化工；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；FDGS

1　石油化工企業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化控制所需條件

在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)化控制作為一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)，它是以較為獨(dú)特的控制方案和算法為前提，以具體的控制理論為基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)石油化工的生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種模擬量進(jìn)行自動(dòng)的控制，比如壓力、溫度、液位等等方面。而自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)必須具備以下的基本條件：首先，要有先進(jìn)的控制設(shè)備和系統(tǒng)作為支撐，比如分散集中控制系統(tǒng)、火災(zāi)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)等。其次，要具有可以滿足控制系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)施方案，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)構(gòu)建平臺(tái)。第三，要具備一些高素質(zhì)人才。只有滿足以上三個(gè)條件的有機(jī)協(xié)調(diào)，才能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用。

2　石油化工企業(yè)中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

近些年來(lái)，我國(guó)很多的石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中都應(yīng)用了自動(dòng)化控制技術(shù)，該技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面，也使得企業(yè)生產(chǎn)的安全性大幅度提升。而自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工的應(yīng)用中，最為重要的就是火災(zāi)控制系統(tǒng)FDGS，因?yàn)樵谏a(chǎn)過(guò)程中存在有大量的有毒和可燃性氣體，如果發(fā)生火災(zāi)后果極其嚴(yán)重。因此必須運(yùn)用可靠、穩(wěn)定的火災(zāi)控制系統(tǒng)。

FDGS，即是可燃性氣體監(jiān)測(cè)與火災(zāi)控制系統(tǒng)，適應(yīng)現(xiàn)代化工廠的HSE管理。與傳統(tǒng)的DGS控制系統(tǒng)相比而言，F(xiàn)DGS的優(yōu)勢(shì)更為突出，表現(xiàn)在其能夠獨(dú)立的監(jiān)測(cè)裝置火災(zāi)和危險(xiǎn)氣體的泄露，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析與防控。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程具有一定的特殊性，每個(gè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)對(duì)于SIL的要求相對(duì)比較高。因此，F(xiàn)DGS系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)成部分必須符合SIL的國(guó)際認(rèn)可。FDGS系統(tǒng)能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)，而且可以早期發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)區(qū)域可能集聚的危險(xiǎn)氣體，比如有毒有害氣體、可燃性氣體等。除此之外，F(xiàn)DGS系統(tǒng)還能夠最早發(fā)現(xiàn)火情，并根據(jù)具體情況提供滅火裝置，進(jìn)一步提高石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的安全性。

（1）FDGS的構(gòu)成：FDGS系統(tǒng)的設(shè)備主要分布在兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是危險(xiǎn)區(qū)域，即裝置現(xiàn)場(chǎng)，另一個(gè)是相對(duì)安全區(qū)域，即中央控制室。系統(tǒng)中的每個(gè)傳感器都具備檢測(cè)的功能，發(fā)揮執(zhí)行功能的是終端執(zhí)行器。危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備和儀器主要包括：IR火焰檢測(cè)器、氣體檢測(cè)器、熔斷檢測(cè)、感溫感煙探頭、火災(zāi)報(bào)警控制盤(pán)、HVAC系統(tǒng)等等，除去這些自動(dòng)檢測(cè)裝置以外，生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)還布置有很多的手報(bào)按鈕，一旦遭遇突發(fā)火災(zāi)事件，可以通過(guò)這些按鈕進(jìn)行報(bào)警。（2）FDGS系統(tǒng)的主要功能和作用：首先，F(xiàn)DGS系統(tǒng)可以連續(xù)不間斷地進(jìn)行檢測(cè)，能夠在早期發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)可能聚集的危險(xiǎn)性氣體，比如有毒有害氣體和可燃性氣體，能夠檢測(cè)出可能會(huì)出現(xiàn)的火情。其次，F(xiàn)DGS系統(tǒng)除去自動(dòng)檢測(cè)裝置外，還提供了手自動(dòng)裝置，并且設(shè)置有聲光報(bào)警器，其中不同的聲音和顏色分別代表不同的危險(xiǎn)。工作人員可以根據(jù)報(bào)警時(shí)的聲音和顏色來(lái)對(duì)險(xiǎn)情做出基本的判斷，從而采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。第三，F(xiàn)DGS系統(tǒng)可以提供事件發(fā)生順序的記錄報(bào)告。

（3）FDGS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案：在進(jìn)行FDGS系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)時(shí)，要從全局的角度出發(fā)，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中可能存在的主要危險(xiǎn)因素作出分析，并以此為基礎(chǔ)，確定最終的方案。首先，對(duì)于火災(zāi)檢測(cè)儀表的選擇，為了達(dá)到最佳的效果，必須要結(jié)合石油化工生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際情況，同時(shí)，也要充分考慮到防火分區(qū)的要求。目前，在市場(chǎng)中火災(zāi)檢測(cè)儀表的種類(lèi)十分繁多，對(duì)于每一種儀表，其性能和應(yīng)用的場(chǎng)所也均有差別。依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求規(guī)定，對(duì)于火災(zāi)初期只產(chǎn)生煙和熱，而沒(méi)有明火輻射的場(chǎng)所，應(yīng)該選擇感煙探測(cè)器；對(duì)于火災(zāi)發(fā)生中產(chǎn)生了大量的煙和熱，并且存在明火輻射的場(chǎng)所，應(yīng)該選擇感溫感煙以及火焰探測(cè)器。其次，對(duì)有毒有害以及可燃性氣體的檢測(cè)儀表進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該以石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)的氣體檢測(cè)報(bào)警規(guī)范為根據(jù)，并且要保證滿足相關(guān)的規(guī)定要求，比如：在儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施和工藝裝置的相關(guān)區(qū)域必須安裝可燃性氣體檢測(cè)器；在運(yùn)用有毒有害的設(shè)施裝置區(qū)域，必須安裝有有毒氣體的檢測(cè)器；若可燃性氣體中還含有有毒有害氣體，但有毒氣體的泄露沒(méi)有達(dá)到所允許的最高的濃度時(shí)，應(yīng)該安裝可燃?xì)怏w的檢測(cè)器。最后，在FDGS系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)方面，由于FDGS系統(tǒng)在安全儀表系統(tǒng)的范疇之中，所以系統(tǒng)的主要元件都應(yīng)該采用故障安全性。比如，執(zhí)行元件應(yīng)該選擇勵(lì)磁型；邏輯運(yùn)算器則要同時(shí)具備可靠地冗余和冗錯(cuò)的功能。只有這樣，才能夠充分的保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)階段，石油化工企業(yè)如果想要得到進(jìn)一步提升生產(chǎn)的效能，獲得更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，就必須加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的重視，不斷的開(kāi)發(fā)自動(dòng)化控制技術(shù)，使得在生產(chǎn)過(guò)程中合理運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)及其設(shè)備。一方面可以使生產(chǎn)設(shè)備得到有效的控制，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，另一方面，還能夠預(yù)防生產(chǎn)過(guò)程中安全事故的發(fā)生。因此，我們應(yīng)該加快研究自動(dòng)化控制技術(shù)，不僅要對(duì)現(xiàn)有的控制系統(tǒng)進(jìn)行適時(shí)的改進(jìn)和完善，同時(shí)，還要積極地研發(fā)出新的控制系統(tǒng)，以便能夠更好的為石油化工企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行服務(wù)，推動(dòng)石油化工企業(yè)更加健康、持續(xù)的發(fā)展。

[1]張革.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用[D].自動(dòng)化技術(shù),2012(08).

[2]齊凱.淺談石油化工行業(yè)自動(dòng)化儀表的常見(jiàn)故障與處理措施[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013(03).

[3]馬元博.石油化工企業(yè)中自動(dòng)化控制的應(yīng)用前景分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013(01):245.

溫奇（1993-）男，黑龍江省牡丹江人，哈爾濱石油學(xué)院，學(xué)生，本科，自動(dòng)控制工程方向。