自动化控制在化工安全生产中的应用与优化

自动化控制在化工安全生产中的应用与优化

何文慧

天津市昊安安全卫生评价监测有限公司  天津 300220

摘要：由于化工生产时会对周边环境造成一定影响，而且会对周边人民群众的生命安全造成严重的伤害，所以化工生产存在一定的安全隐患。化工生产存在的各类隐患可以借助自动化技术有所改善，因此，自动化控制技术的创新与发展成为当前讨论的重要话题。

关键词：自动化控制；化工安全生产；应用；优化

1自动化控制技术的重要性

1.1自动化控制技术

在化工安全生产中自动化控制技术的应用比较广泛，主要是利用当前最新型的技术和设备帮助生产流程更加顺利地开展，自动化控制技术的管控范围较广，主要包括：生产中的温度、压力、湿度等，避免因为各种外在因素影响生产的顺利进行，预防各种危险事故的发生。随着自动化技术的到来推动了化工生产的变革。为了让自动化控制技术在化工生产中增强稳定性、有序性、高效性，工作人员需要熟练掌握自动化技术的操作要求和规范标准，根据生产的实际情况制定科学、合理的控制方案，从根本上提升生产的安全性。

1.2在化工生产时自动化控制技术的必要性

在我们平时的生活中化工生产的产品随处可见，很多化工生产的产品都是我们平时生活所需的物品。化工生产的产品因为存在易燃易爆、易腐蚀的材料，所以在生产过程中存在一定的安全隐患。如果一旦出现操作失误和外界因素的影响很大程度会对周边环境和人员造成无法估计的损失。所以安全生产就显得尤为重要，避免不必要的损失。因此在化工生产时自动化控制技术可以有效地对生产过程进行监控和管理，保证每个环节都符合标准规范，从而加强化工生产的安全性。

2化工安全生产中自动化控制技术的使用

2.1仪表监控

在化工生产作业期间，仪表监控属于十分重要的一个环节，能够对各道生产流程的状况实施实时观察、监测，具有防范故障发生功能。目前，国内化工行业在生产过程中所运用的传统仪表监控设施，逐渐被先进的新型设备（分布式控制系统、可编程逻辑控制器（PLC）等）所取代。南京经济开发区某一仓储公司已有20a历史，是一家专业的石油化工仓储公司，在其一、二、三期油库中分别安装了1个中央控制室和装车业务室。为了提高公司本质安全化水平，其后又在中央控制室中增加了储罐自动监控管理系统，该系统能够利用工业控制计算机对整个油库进行集中化监控与控制。同时，这3期油库的中央控制室内都使用了PLC控制系统。为了使控制系统的日常通讯更加便利，在生产现场所运用的变送器和气体仪表装置都选择为智能型。而在装车业务室中安装了自动化装车系统，并通过批控仪实行控制。对于装车系统的成品油、化工品以及码头装船管线中的流量计则选取高精确度的贸易级质量流量计。该公司所使用的各种先进监控设备对于公司实现安全、自动化生产起到了关键性作用。随着科技水平的持续提升，PLC在各类数据中的处理能力也在逐渐加强，这就导致分布式控制系统（DCS）所具有的每项功能更为健全，从而为化工企业的安全生产作业奠定良好的基础。在当前化工生产过程中所运用的现场总线系统，主要是基于上述2种方式相互融合的一种新型系统。该系统主要具有以下特点：(1)系统结构分散性较强，应用于数字智能设备之中，凭借单个仪表就能够提升通信效率，从而为保障化工生产作业的安全性带来较大助益；(2)该系统具有良好的开放性，操作性能伴随开发性的增大而提升；(3)对总线协议加以明确，能够确定有关的工艺技术和设备。

2.2设备检测与故障诊断

在化工生产过程中有着比较复杂的生产环节，每一环都是承上启下的，只要一个环节出现问题就会产生连锁反应，造成很严重的损失。所以我们可以借助过程控制系统，对化工生产的每一个环节进行实时检测和诊断，检测的同时会发现各个环节的潜在故障和隐患，方便工作人员做好预备方案和措施。实时检测和故障诊断大大提高了化工生产的安全性、稳定性、可靠性。化工生产过程中各项系统如果出现问题实时检测会随时进行专业检测，大大提高处理各种问题的诊断和处理结果的准确性。而且每次发现故障都会给出合理的科学的建议。实时监测在现在的化工生产中主要分为三种：基于解析模型进行过程检测、基于数据分析进行过程监测，基于专家知识进行过程监测，这几种方法虽然都有一定的应用，但是在实际的引应用过程存在一定的漏洞。解析模式并没有得到实际应用因为它的技术要求很高。相关行业的专家经过不懈的努力提高了化工生产的监测和故障诊断，通过对三种方法的融合创新，研发出新的诊断系统，可以更好地提高检测故障和诊断速度。为化工行业的发展奠定了基石。

2.3紧急停车系统

紧急停车系统是一种对关键工艺设置参数加以监督与调控的模式。当机械设备运作时，如果运行参数和预先设置的标准参数间具有明显差异，那么紧急停车系统就会对设备运作状况加以控制，并通过采取紧急停车的方法，来保障现场作业人员的安全，提高生产活动的整体安全性。最初的紧急停车系统使用继电器与硬接线作为控制单元，经常会发生“节点黏住”故障，可靠性较差，安全系数无法得到有效保障，并且在事故发生以后无法准确排查引发故障的具体原因，导致系统需要经过较长时间才能恢复运行。伴随科技实力的持续提高，在化工生产作业中，开始对紧急停车控制系统提出了更加严格的要求，传统的继电器控制模式已不能满足当前生产作业的要求，应当对其进行持续创新和改进。而PLC便是在此背景下研发诞生的。PLC具备体积小、灵活度高、调整方便等优点，并且通过运用此系统还能够对机械设备进行自动化诊断与管理，及时发现故障所处区域并进行控制，使得化工生产中的危险性大大减小。但若是普通的PLC，只能运用在小型化工企业的生产流程中，对于规模较大的化工企业而言，在管控效果上尚且无法满足其实际需求。因此，应当对其功能进行进一步改进，改良其结构体系，提高抗干扰能力。根据PLC的紧急停车系统在出现危险事故时能够立即切换成预先设置好的安全操控模式判断，如果其自身也发生了故障，那么便能够立即进入至故障安全保护模式。依旧以南京经济开发区的某个大型石化仓储公司为案例进行分析。该公司的危险化学品属于重大危险源，为了确保日常安全监控以及紧急停车系统能够正常进行，公司配置了温度、压力、液位、流量、组分等多种信息采集与监控装置，同时还安装了可燃气体泄漏检测警告设备；对于一、二级重大危险源装设了紧急停车功能，在控制系统内设置有关异常参数，如果现场实际状况相较于系统中预先设置的参数存在差异，那么就会立刻启用紧急停车功能，从而快速、有效地维护工艺生产作业的安全开展。系统还能够对异常状况进行全面记录，记录下来的信息数据可以存档至少1个月，以便后续调取查询，作为技术参数为公司生产作业的安全开展提供基础参考。目前，PLC已被广泛地运用于化工生产行业之中，能够为化工安全生产作业提供强有力的保障，并在降低重大安全事故的发生概率上发挥出关键性作用。

3结论

化工安全工作不同于普通的安全管理工作，如果在自动化控制方面存在漏洞，就可能引发严重的安全事故。化工行业作为国民经济的重要支柱产业，随着社会经济的持续发展，对其产量需求也在逐渐提高。所以，更需要注重其安全控制工作，以保证生产作业的安全、稳定进行。化工企业凭借自动控制技术的运用，可以有效减少生产设备运作的失误率，进而预防风险事故的发生。目前，化工自动化控制技术还需要进一步加以改良与革新，以便更好地满足化工行业的发展需求，实现安全生产目标。

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