自動(dòng)化控制在化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

王增增，劉 博

甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207

化工生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)屬于制造業(yè)，是我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的主力軍，對(duì)我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全起著重要的保障性作用，還是社會(huì)生產(chǎn)生活平穩(wěn)進(jìn)行的基礎(chǔ)。同時(shí)，化工生產(chǎn)是一門高新技術(shù)融合下的產(chǎn)業(yè)，需要整合利用大量社會(huì)資源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，化工生產(chǎn)作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)走向自動(dòng)化發(fā)展，在提升企業(yè)工作生產(chǎn)效率，降低人力、物力等資本投入和降低安全隱患等方面做出了良好成績(jī)，整體提升了我國(guó)化工生產(chǎn)的社會(huì)發(fā)展水平。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用將為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)注入新鮮血液，是我國(guó)社會(huì)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程

化工生產(chǎn)是我國(guó)支柱型產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的主力軍，是維護(hù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的保障和社會(huì)生產(chǎn)生活平穩(wěn)進(jìn)行的基礎(chǔ)。新中國(guó)成立后，我國(guó)一直對(duì)化工生產(chǎn)予以重視，將工業(yè)生產(chǎn)提高到國(guó)家發(fā)展的首要地位，加大對(duì)化工生產(chǎn)和人才培養(yǎng)的投資力度，并逐漸形成了完整的化工生產(chǎn)體系。改革開放后，我國(guó)化工生產(chǎn)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段，化工生產(chǎn)取得了更加矚目的研究成果。由于化工生產(chǎn)屬于高能耗、勞動(dòng)密集型、資源密集型的產(chǎn)業(yè)，21 世紀(jì)以來(lái)，隨著全球化經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)環(huán)境的急劇惡化，較為傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式亟待轉(zhuǎn)型升級(jí)，這就要求相關(guān)企業(yè)在提升工作效率和生產(chǎn)安全性的同時(shí)降低資源能耗，減少對(duì)社會(huì)環(huán)境的破壞，保證整體化工生產(chǎn)的科學(xué)合理性[1]。

隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展進(jìn)步，化工生產(chǎn)作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)開始邁入自動(dòng)化發(fā)展新隊(duì)伍。應(yīng)用自動(dòng)化程序網(wǎng)絡(luò)對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行整體操控，能夠有效提升企業(yè)工作效率，節(jié)約人力、物力等資源，有效降低企業(yè)生產(chǎn)安全隱患并解決生產(chǎn)全過(guò)程中危險(xiǎn)化學(xué)物品的相關(guān)安全生產(chǎn)問題，整體提升我國(guó)化工生產(chǎn)社會(huì)發(fā)展水平。我國(guó)自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用雖然進(jìn)入了高速發(fā)展階段，但與日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有較大差距。因此，我國(guó)需要進(jìn)一步加大化工生產(chǎn)在資金方面的投入，有效促進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)中的全面高效運(yùn)用，整體促進(jìn)化工生產(chǎn)的全面發(fā)展。

2 化工產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)面臨改革轉(zhuǎn)型的最大任務(wù)，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，化工產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改革刻不容緩。自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)為基礎(chǔ)，在其應(yīng)用基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)綜合處理轉(zhuǎn)化和控制，具有更強(qiáng)的專業(yè)性和靈活性，以及更高的數(shù)據(jù)分析能力及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力，為化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極大的發(fā)展空間。

2.1 硬件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化全自動(dòng)控制，自動(dòng)采集信息數(shù)據(jù)，智能調(diào)節(jié)并維護(hù)生產(chǎn)設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工作智能化和自動(dòng)化管理模式。當(dāng)前，自動(dòng)化控制技術(shù)需要與網(wǎng)絡(luò)化管理進(jìn)行技術(shù)和應(yīng)用整合，有效提高數(shù)據(jù)處理能力。同時(shí)，系統(tǒng)間的兼容問題也是該模式下需要解決的重點(diǎn)問題，自動(dòng)化控制平臺(tái)的有效整體構(gòu)建需要保證不同自動(dòng)化控制設(shè)備的接入接口通暢?；ぎa(chǎn)業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)必然走向更加標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展道路。

2.2 控制軟件無(wú)縫化銜接

化工產(chǎn)業(yè)在自動(dòng)化控制和數(shù)控應(yīng)用的主要目的是通過(guò)信息技術(shù)的整合作用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)管理，全面提升企業(yè)管理、生產(chǎn)效率。當(dāng)前，化工企業(yè)在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)的過(guò)程中一般采用OPTO22 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)集成化管理和整體操控，最終實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)統(tǒng)一信息化管理[2]。

2.3 員工自動(dòng)化操作水平提升

當(dāng)前，自動(dòng)化控制在化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，企業(yè)的高速發(fā)展要求員工具備良好的操作技術(shù)。但目前，我國(guó)化工企業(yè)工作人員自動(dòng)化知識(shí)儲(chǔ)備普遍不高，必須考慮員工自動(dòng)化知識(shí)水平提升問題，如組織自動(dòng)化相關(guān)知識(shí)課程的培訓(xùn)，開展績(jī)效評(píng)估，鼓勵(lì)員工實(shí)現(xiàn)自我轉(zhuǎn)型；并設(shè)置優(yōu)秀標(biāo)兵，鼓勵(lì)員工加強(qiáng)自我學(xué)習(xí)。

3 自動(dòng)化控制在化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用策略

3.1 安全儀表系統(tǒng)

危險(xiǎn)性是化工生產(chǎn)中的重要生產(chǎn)特性。在化工生產(chǎn)中，存在大量的安全隱患，大多數(shù)化工產(chǎn)品都存在易燃易爆、腐蝕性強(qiáng)及有毒有害氣體等危險(xiǎn)。因此，在實(shí)際的化工生產(chǎn)中要求企業(yè)工廠嚴(yán)格控制生產(chǎn)條件，合理調(diào)控各影響因素，制定明確的生產(chǎn)參考標(biāo)準(zhǔn)，以保證作業(yè)環(huán)境中工作人員生命安全。此外，實(shí)際生產(chǎn)中還要求企業(yè)擁有先進(jìn)的儀器設(shè)備，隨時(shí)調(diào)取工作環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)和影像信息，發(fā)現(xiàn)安全隱患和設(shè)備故障等問題時(shí)，要及時(shí)找出異常的源頭，盡快解決安全問題，避免發(fā)生嚴(yán)重的人力、物力損失，嚴(yán)格保障工作人員的生命安全。

根據(jù)我國(guó)目前的化工生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用有如下特性。第一，沒有傳統(tǒng)的時(shí)間和空間限制?？呻S時(shí)對(duì)生產(chǎn)車間情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為生產(chǎn)作業(yè)提供更加安全的保障，比如根據(jù)具體的制造流程，對(duì)制鋼、生產(chǎn)化工產(chǎn)品之類的工藝實(shí)現(xiàn)原料、生產(chǎn)條件（如溫度）等控制。第二，自動(dòng)化設(shè)備靈敏度更高。當(dāng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)并精準(zhǔn)定位故障發(fā)生位置，為維修監(jiān)測(cè)人員提供相關(guān)資料，方便后續(xù)設(shè)備維修工作，提高整體運(yùn)行工作效率。第三，系統(tǒng)化的操作設(shè)備對(duì)危險(xiǎn)防御具有更加穩(wěn)固的保障作用。當(dāng)某設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換其他模式，并對(duì)問題部位進(jìn)行定位統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)輸出，有利于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。同時(shí)，避免把雞蛋放進(jìn)一個(gè)籃子里，減少了工作中的錯(cuò)誤頻率。第四，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可同時(shí)進(jìn)行人工干預(yù)操作。將機(jī)械的便捷自動(dòng)化與人工的可調(diào)節(jié)性完美結(jié)合，有利于實(shí)現(xiàn)人性化的化工生產(chǎn)作業(yè)。

3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?yàn)樯a(chǎn)提供動(dòng)態(tài)監(jiān)管，有效減少生產(chǎn)過(guò)程中安全事故的發(fā)生頻率。第一，自動(dòng)化控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全程監(jiān)控，提升相關(guān)問題的解決效率[3]。此外，自動(dòng)化控制能夠?qū)Ξ?dāng)前運(yùn)行狀況和運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行綜合判斷，有利于工作人員充分了解當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行情況，對(duì)事故發(fā)生部位展開進(jìn)一步的了解調(diào)查工作，獲取更精確的設(shè)備運(yùn)行信息。同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批次留存、永久保存，方便后續(xù)追根溯源，為未來(lái)工作提供全面的參考依據(jù)和更加有效的安全保障。第二，自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)Ξ惓?shù)據(jù)進(jìn)行全面排查，避免情況進(jìn)一步惡化，有效保障人員安全，為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程提供保障。化工產(chǎn)品受影響和干擾的因素眾多，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有著嚴(yán)格的要求和控制。因此，安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在化學(xué)化工生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。

3.3 應(yīng)急處置系統(tǒng)

自動(dòng)化控制技術(shù)還應(yīng)該應(yīng)用于化工生產(chǎn)的應(yīng)急處置系統(tǒng)中。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)下發(fā)指令，開啟應(yīng)急系統(tǒng)，在工作人員做好準(zhǔn)備或來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)前預(yù)留充足的緩沖時(shí)間。在自動(dòng)化設(shè)備智能把控的全過(guò)程，如果出現(xiàn)機(jī)器出現(xiàn)問題而維修人員無(wú)法及時(shí)趕到故障現(xiàn)場(chǎng)，或工作區(qū)域釋放出大量有毒有害氣體使得維修人員無(wú)法及時(shí)進(jìn)行修理工作的情況，自動(dòng)化設(shè)備將會(huì)開啟緊急預(yù)案系統(tǒng)，避免形勢(shì)進(jìn)一步惡化。如果生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)安全問題，設(shè)備將提前并在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出危險(xiǎn)預(yù)警警報(bào)，提醒工作人員提前離開現(xiàn)場(chǎng)，保障人員安全，減少傷亡，降低企業(yè)損失，最大化地控制現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)狀況。此外，自動(dòng)化系警報(bào)系統(tǒng)還能開啟危險(xiǎn)警戒狀態(tài)，在危險(xiǎn)即將發(fā)生時(shí)延緩發(fā)生時(shí)間，為人們贏得搶救先機(jī)。

3.4 科學(xué)的安全距離

磁場(chǎng)的干擾會(huì)對(duì)具體的化工生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生重要的影響。電磁的影響主要與設(shè)備之間的距離有一定的關(guān)系，距離過(guò)近可能會(huì)導(dǎo)致電磁波干擾，影響化學(xué)生產(chǎn)。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用可以降低設(shè)備運(yùn)行中的輻射頻率，進(jìn)而降低電磁干擾對(duì)生產(chǎn)作業(yè)的影響，以此更加合理地調(diào)節(jié)設(shè)備間距離，調(diào)整電磁場(chǎng)的具體特性和相互作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，有效控制了化工生產(chǎn)的成本投入，極大地提高了企業(yè)化工生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，使得設(shè)備運(yùn)行更加安全可靠，能夠降低整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患。同時(shí)，企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了相應(yīng)的優(yōu)化和提高，這些都是自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用所帶來(lái)的良好成效。在新型科技和現(xiàn)代化技術(shù)的帶領(lǐng)下，化工企業(yè)將與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。將自動(dòng)化控制技術(shù)引入化工生產(chǎn)的學(xué)習(xí)，為其注入了新鮮的能量，帶領(lǐng)其描繪更加廣闊的發(fā)展藍(lán)圖。