自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用及優(yōu)化分析

王 濤

(漯河職業(yè)技術(shù)學院,河南 漯河 462002)

化工生產(chǎn)具備有連續(xù)性、腐蝕性強以及易燃性等特點，因此在具體的生產(chǎn)過程中也容易出現(xiàn)一系列的安全事故，并會直接影響到整個化工企業(yè)的社會效益與經(jīng)濟效益。為了更好的預(yù)見化工生產(chǎn)過程中存在的一系列安全問題，也就需要采取科學有效的控制措施，來對整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行檢測以及故障診斷，并及時解決相應(yīng)故障，以保障化工生產(chǎn)的安全進行。通過自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，則能夠有效提升化工生產(chǎn)過程中的故障檢測效果，對于保障化工安全生產(chǎn)也有著非常重要的意義。

1 自動化控制技術(shù)的含義以及重要性簡析

化工行業(yè)作為一個易燃易爆、有毒有害的并具備有強腐蝕性的高危行業(yè)，在具體的生產(chǎn)過程中也有著比較多的安全隱患，其不僅僅會直接影響到員工們的身體健康以及生命安全，在很大程度上還會直接影響到企業(yè)的正常發(fā)展以及市場競爭能力。此外在進行化工生產(chǎn)的過程中還存在有生產(chǎn)對象錯綜復(fù)雜的問題，因此僅僅憑借員工們自己的工作經(jīng)驗是無法很好的避免生產(chǎn)風險的發(fā)生。這也就要求化工企業(yè)在自身的生產(chǎn)過程之中，能夠積極排除各種人為因素所帶來的影響，并不斷提升自身的化工生產(chǎn)安全性。

自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，可以說是化工行業(yè)改革的一大進步，在化工生產(chǎn)過程中通過自動化控制技術(shù)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對化工生產(chǎn)過程的全面檢測，并能夠及時找到故障出現(xiàn)的原因并加以糾正，從而使得化工生產(chǎn)的危險系數(shù)降到最低。在應(yīng)用自動化控制技術(shù)之后，能夠使得化工安全生產(chǎn)的風險盡可能降到最低，還能夠?qū)κ鹿食霈F(xiàn)之后的補救方案進行及時有效的補充，從而使得化工生產(chǎn)的安全性以及可靠性得到進一步的提升。

2 在化工安全生產(chǎn)過程中應(yīng)用到的幾種自動化控制技術(shù)

2.1 進行安全儀表系統(tǒng)的合理應(yīng)用

化工產(chǎn)品一般都具備有易燃易爆以及腐蝕性強的特點，因此在化工生產(chǎn)的過程之中還需要對溫度、濕度以及壓力壓強等數(shù)據(jù)進行嚴格的要求，并不允許存在有半點的操作差錯。因此許多大型的化工企業(yè)在自身的生產(chǎn)過程之中，也開始進行了安全儀表系統(tǒng)(SIS)的應(yīng)用。通過安全儀表系統(tǒng)中的實時監(jiān)控功能，其能夠使得具體生產(chǎn)過程中所存在的一些設(shè)備隱患進行有效的降低，并能夠使得化工生產(chǎn)的安全性以及可靠性得到很好的保障。此外該系統(tǒng)還能夠及時響應(yīng)以及可能發(fā)生的風險，從而做到防患于未然，并有效避免一系列安全事故的出現(xiàn)。在化工生產(chǎn)安全儀表中，主要具備有以下幾點功能：①對生產(chǎn)設(shè)備運行參數(shù)進行有效的監(jiān)控，并且能夠?qū)Ω鱾€設(shè)備的運行狀態(tài)以及運行安全性進行有效的分析。②當故障發(fā)生之后，該系統(tǒng)還可以進行故障發(fā)生位置以及性質(zhì)的及時查找，并且能夠發(fā)出聲光報警。③在出現(xiàn)了故障之后，安全儀表系統(tǒng)還能夠自動解除，并實現(xiàn)自動保位。④在故障消除之前，安全儀表系統(tǒng)會拒絕任何新的指令進入到調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，從而進行事故波及范圍的有效控制。⑤能夠有效防止操作人員出現(xiàn)的一些錯誤操作。在化工生產(chǎn)過程中通過安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠根據(jù)事先設(shè)定好的程序來進行邏輯計算，并能夠?qū)ιa(chǎn)過程中存在的一些不安全隱患進行及時的處理，從而有效避免安全的發(fā)生，因此說安全儀表系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)中有著非常重要的應(yīng)用價值。

2.2 過程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)過程中，模型監(jiān)測的實施過程相對比較復(fù)雜，所以無法廣泛應(yīng)用到各個化工生產(chǎn)領(lǐng)域中。但是我們可以通過基于專家知識的過程監(jiān)測方法來進行生產(chǎn)過程的有效監(jiān)測。該檢測方法的主要檢測流程是將生產(chǎn)過程中的部分分析處理結(jié)果在某一時間段內(nèi)直接送到一個規(guī)定的數(shù)據(jù)庫之中，并在該過程之中進行診斷模塊的激活。激活診斷模塊之后，會對該數(shù)據(jù)庫中的所有信息進行有層次的整理，并能夠借助于數(shù)據(jù)分析的模式來完成過程監(jiān)測的監(jiān)測任務(wù)，借助于進行故障檢測的模式來對故障時間進行推測，并借此來判定故障的幅度以及發(fā)生機理，也就能夠?qū)σ恍撛诘墓收线M行有效的預(yù)測，并及時提出相應(yīng)的改進方法，從而有效避免一系列安全事故的發(fā)生。

此外在機械設(shè)備的正常運行過程之中，因為疲勞磨損、操作不當以及化學物質(zhì)腐蝕等諸多因素，都容易導(dǎo)致運行故障的發(fā)生，并直接影響到整個生產(chǎn)設(shè)備的正常運行，嚴重情況下還會威脅到工作人員的生命安全。因此說對設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，并對潛在故障進行及時的發(fā)現(xiàn)與排除便具備有非常重要的意義。而故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用則能夠有效解決這一問題。故障診斷系統(tǒng)主要指的是通過自動化控制技術(shù)來在最短的時間內(nèi)查出來成產(chǎn)設(shè)備所存在的各種故障，并根據(jù)以往的故障維修經(jīng)驗來進行合理可行解決方法的有效提供，從而使得故障設(shè)備的維修過程中的工作效率以及維修安全性得到一定程度的提升，并有效保障生產(chǎn)人員的安全。

2.3 緊急停車系統(tǒng)的應(yīng)用

過程監(jiān)測在化工生產(chǎn)設(shè)備中有著非常重要的作用，其也是保持生產(chǎn)過程中持續(xù)監(jiān)控，以及保障設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的重要系統(tǒng)。借助于緊急停車系統(tǒng)(ESD)的應(yīng)用能夠?qū)Ω黜楆P(guān)鍵工藝參數(shù)進行不間斷的關(guān)注，而當設(shè)備的運行超過了提前設(shè)定好的停車標準之后，該緊急停車系統(tǒng)也就能夠取代過程監(jiān)測系統(tǒng)來進行各項設(shè)備的有效控制，并進行緊急停車處理，從而保障作業(yè)現(xiàn)場所有工作人員的安全性以及正常生產(chǎn)。隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使得緊急停車系統(tǒng)也經(jīng)歷了一定的發(fā)展階段。在最早的緊急停車系統(tǒng)之中主要采用的是繼電器以及硬接線來作為控制單元，但是其經(jīng)常性會出現(xiàn)節(jié)點黏住等故障，控制的可靠性不足，也就容易導(dǎo)致化工生產(chǎn)的安全系數(shù)無法得到有效的保障，此外在這一緊急停車系統(tǒng)之中，其在發(fā)生故障之后也無法對事故出現(xiàn)的愿意進行檢測，以及系統(tǒng)恢復(fù)時間過長等問題。

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使得化工安全生產(chǎn)對于安全控制系統(tǒng)的要求也就變得越來越嚴格，在這一形式下，傳統(tǒng)的以繼電器為基礎(chǔ)的緊急停車系統(tǒng)以及難以充分滿足生產(chǎn)的具體需求。基于PLC技術(shù)的緊急停車系統(tǒng)也隨之出現(xiàn)，并且具備有靈活性強、體積小以及編程設(shè)計方便等諸多應(yīng)用優(yōu)勢。此外在基于PLC技術(shù)中的緊急停車系統(tǒng)還具備有良好的自動診斷功能，對于一些設(shè)備故障也能夠進行自動檢測，從而被廣泛的應(yīng)用到了化工設(shè)備的安全生產(chǎn)中。但是因為PLC的應(yīng)用局限性，使得這一種緊急停車系統(tǒng)只能夠應(yīng)用在一些生產(chǎn)規(guī)模比較小以及安全要求性能過低的企業(yè)之中。后來隨著該系統(tǒng)功能的不斷完善，其結(jié)構(gòu)也變得更加的完整，操作變得更加標準，對于外界因素的干擾也擁有著良好的抵抗能力，從而能夠充分適應(yīng)一些大型化工企業(yè)安全生產(chǎn)的具體需求。可以說基于PLC的緊急停車系統(tǒng)之中，能夠在相關(guān)設(shè)備發(fā)生危險的過程中迅速的切換到預(yù)先設(shè)定好的安全操作模式之中，也能夠在自身出現(xiàn)了故障之后及時進入到故障安全保護模式之中。現(xiàn)階段PLC系統(tǒng)也成為了許多化工企業(yè)在安全管理過程中的首選安全防護設(shè)備，并且也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

3 自動化控制系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用新探索

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，化工企業(yè)也主筋引入了許多的新的技術(shù)以及工藝，借此使得自身的生產(chǎn)安全性得到有效的提升，并充分保障了化工生產(chǎn)的安全運行。

3.1 安全裝置的自動化

在以往的化工生產(chǎn)過程中，相關(guān)的操作以及管理人員多是憑借自身的經(jīng)驗來進行生產(chǎn)操作，對一些潛在的危險源也無法及時的發(fā)現(xiàn)與解決，從而直接影響到整個化工生產(chǎn)的安全性。但是通過自動化的安全裝置，則能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中所存在的一些潛在風險，并采取相應(yīng)的動作來解除這些安全隱患。比如通過對有害氣體進行密封隔壁處理裝置，在發(fā)生火災(zāi)之后立即開啟自動噴淋滅火裝置。通過這些自動化安全裝置的應(yīng)用，還能夠有效避免操作人員親臨事故現(xiàn)場等情況的發(fā)生，并能夠有效避免一些不必要損失的出現(xiàn)。

3.2 自動連鎖報警裝置

在化工生產(chǎn)的過程中經(jīng)常性會涉及到一些易燃易爆而且腐蝕性強的化學物品，因此在具體的生產(chǎn)過程之中，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了操作不慎或者生產(chǎn)工藝參數(shù)不正確的情況時，也就可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等嚴重事故的發(fā)生，從而直接影響到整個化工企業(yè)的安全生產(chǎn)。應(yīng)用自動連鎖報警裝置則能夠在遇到安全隱患之后及時對相關(guān)的工作人員發(fā)出報警信息，并能夠自動讓存在有安全隱患的生產(chǎn)設(shè)備停止運轉(zhuǎn)，以便于讓技術(shù)人員們進行各種問題的合理有效處理。

3.3 化工設(shè)備自動化檢測

部分化工設(shè)備在長時間的運轉(zhuǎn)過程之中，其容易出現(xiàn)一些老化或者破損現(xiàn)象，這也是化工生產(chǎn)事故出現(xiàn)的常見因素之一。但是應(yīng)用傳統(tǒng)的檢測方式來進行化工設(shè)備的檢測過程中，其不僅有著非常大的檢測難度，還需要耗費大量的時間以及精力，因此難以取得一個良好的安全檢測效果。通過化工設(shè)備自動化檢測技術(shù)的應(yīng)用，其能夠借助于無損探傷法來進行各項生產(chǎn)設(shè)備的有效檢測，并能夠節(jié)省大量的人力物力。此外在該檢測模式中，還能夠?qū)υO(shè)備的實際運行情況進行合理準確的評價，從而在根本上保障了化工企業(yè)的生產(chǎn)安全性。

4 結(jié)束語

近年來我國的化工安全生產(chǎn)技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，但是其仍無法完全規(guī)避安全生產(chǎn)隱患，這也就要求化工企業(yè)能夠不斷加強對安全生產(chǎn)技術(shù)方面的研究力度，并積極加強管理人員以及操作人員的培訓(xùn)工作，只有這樣才能夠有效排除一系列安全隱患，并使得自身的化工自動化生產(chǎn)水平得到有效的提升，來充分滿足社會進步所需的各種化工安全生產(chǎn)需求。

[1]張長歸.自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用探究[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2014(7):37.

[2]席玉潭,喬 霜,崔常軍,等.自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用及優(yōu)化探索[J].化工管理,2015(19):118-119.

[3]童 茜.試論化工安全生產(chǎn)中自動化控制的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(10):114.