自動化控制在化工安全生產中的應用及優(yōu)化分析

王 濤

(漯河職業(yè)技術學院,河南 漯河 462002)

化工生產具備有連續(xù)性、腐蝕性強以及易燃性等特點，因此在具體的生產過程中也容易出現一系列的安全事故，并會直接影響到整個化工企業(yè)的社會效益與經濟效益。為了更好的預見化工生產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，來對整個化工生產環(huán)節(jié)進行檢測以及故障診斷，并及時解決相應故障，以保障化工生產的安全進行。通過自動化控制技術的應用，則能夠有效提升化工生產過程中的故障檢測效果，對于保障化工安全生產也有著非常重要的意義。

1 自動化控制技術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的過程中還存在有生產對象錯綜復雜的問題，因此僅僅憑借員工們自己的工作經驗是無法很好的避免生產風險的發(fā)生。這也就要求化工企業(yè)在自身的生產過程之中，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安全性。

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

2 在化工安全生產過程中應用到的幾種自動化控制技術

2.1 進行安全儀表系統(tǒng)的合理應用

化工產品一般都具備有易燃易爆以及腐蝕性強的特點，因此在化工生產的過程之中還需要對溫度、濕度以及壓力壓強等數據進行嚴格的要求，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)在自身的生產過程之中，也開始進行了安全儀表系統(tǒng)(SIS)的應用。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過程中所存在的一些設備隱患進行有效的降低，并能夠使得化工生產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。在化工生產安全儀表中，主要具備有以下幾點功能：①對生產設備運行參數進行有效的監(jiān)控，并且能夠對各個設備的運行狀態(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)生位置以及性質的及時查找，并且能夠發(fā)出聲光報警。③在出現了故障之后，安全儀表系統(tǒng)還能夠自動解除，并實現自動保位。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的一些錯誤操作。在化工生產過程中通過安全儀表系統(tǒng)的應用，能夠根據事先設定好的程序來進行邏輯計算，并能夠對生產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)在化工安全生產中有著非常重要的應用價值。

2.2 過程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)

在化工生產過程中，模型監(jiān)測的實施過程相對比較復雜，所以無法廣泛應用到各個化工生產領域中。但是我們可以通過基于專家知識的過程監(jiān)測方法來進行生產過程的有效監(jiān)測。該檢測方法的主要檢測流程是將生產過程中的部分分析處理結果在某一時間段內直接送到一個規(guī)定的數據庫之中，并在該過程之中進行診斷模塊的激活。激活診斷模塊之后，會對該數據庫中的所有信息進行有層次的整理，并能夠借助于數據分析的模式來完成過程監(jiān)測的監(jiān)測任務，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，也就能夠對一些潛在的故障進行有效的預測，并及時提出相應的改進方法，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腐蝕等諸多因素，都容易導致運行故障的發(fā)生，并直接影響到整個生產設備的正常運行，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)現與排除便具備有非常重要的意義。而故障診斷系統(tǒng)的應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來在最短的時間內查出來成產設備所存在的各種故障，并根據以往的故障維修經驗來進行合理可行解決方法的有效提供，從而使得故障設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，并有效保障生產人員的安全。

2.3 緊急停車系統(tǒng)的應用

過程監(jiān)測在化工生產設備中有著非常重要的作用，其也是保持生產過程中持續(xù)監(jiān)控，以及保障設備正常運轉的重要系統(tǒng)。借助于緊急停車系統(tǒng)(ESD)的應用能夠對各項關鍵工藝參數進行不間斷的關注，而當設備的運行超過了提前設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)來進行各項設備的有效控制，并進行緊急停車處理，從而保障作業(yè)現場所有工作人員的安全性以及正常生產。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，使得緊急停車系統(tǒng)也經歷了一定的發(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，但是其經常性會出現節(jié)點黏住等故障，控制的可靠性不足，也就容易導致化工生產的安全系數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的愿意進行檢測，以及系統(tǒng)恢復時間過長等問題。

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，使得化工安全生產對于安全控制系統(tǒng)的要求也就變得越來越嚴格，在這一形式下，傳統(tǒng)的以繼電器為基礎的緊急停車系統(tǒng)以及難以充分滿足生產的具體需求。基于PLC技術的緊急停車系統(tǒng)也隨之出現，并且具備有靈活性強、體積小以及編程設計方便等諸多應用優(yōu)勢。此外在基于PLC技術中的緊急停車系統(tǒng)還具備有良好的自動診斷功能，對于一些設備故障也能夠進行自動檢測，從而被廣泛的應用到了化工設備的安全生產中。但是因為PLC的應用局限性，使得這一種緊急停車系統(tǒng)只能夠應用在一些生產規(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，其結構也變得更加的完整，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，從而能夠充分適應一些大型化工企業(yè)安全生產的具體需求?？梢哉f基于PLC的緊急停車系統(tǒng)之中，能夠在相關設備發(fā)生危險的過程中迅速的切換到預先設定好的安全操作模式之中，也能夠在自身出現了故障之后及時進入到故障安全保護模式之中?，F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備，并且也得到了非常廣泛的應用。

3 自動化控制系統(tǒng)在化工安全生產中的應用新探索

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

3.1 安全裝置的自動化

在以往的化工生產過程中，相關的操作以及管理人員多是憑借自身的經驗來進行生產操作，對一些潛在的危險源也無法及時的發(fā)現與解決，從而直接影響到整個化工生產的安全性。但是通過自動化的安全裝置，則能夠及時發(fā)現生產過程中所存在的一些潛在風險，并采取相應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用，還能夠有效避免操作人員親臨事故現場等情況的發(fā)生，并能夠有效避免一些不必要損失的出現。

3.2 自動連鎖報警裝置

在化工生產的過程中經常性會涉及到一些易燃易爆而且腐蝕性強的化學物品，因此在具體的生產過程之中，一旦某個環(huán)節(jié)出現了操作不慎或者生產工藝參數不正確的情況時，也就可能導致火災、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。應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設備停止運轉，以便于讓技術人員們進行各種問題的合理有效處理。

3.3 化工設備自動化檢測

部分化工設備在長時間的運轉過程之中，其容易出現一些老化或者破損現象，這也是化工生產事故出現的常見因素之一。但是應用傳統(tǒng)的檢測方式來進行化工設備的檢測過程中，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。通過化工設備自動化檢測技術的應用，其能夠借助于無損探傷法來進行各項生產設備的有效檢測，并能夠節(jié)省大量的人力物力。此外在該檢測模式中，還能夠對設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)的生產安全性。

4 結束語

近年來我國的化工安全生產技術得到了一定程度的發(fā)展，但是其仍無法完全規(guī)避安全生產隱患，這也就要求化工企業(yè)能夠不斷加強對安全生產技術方面的研究力度，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需求。

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