化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用

張剛

（航天推進(jìn)技術(shù)研究所，陜西 西安 710100）

0 引言

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的狀態(tài)下，自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸發(fā)展到各個(gè)領(lǐng)域中，尤其是化工產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)化工安全生產(chǎn)提供有效保障，能夠?qū)どa(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高化工生產(chǎn)安全性?；ぎa(chǎn)品多數(shù)有易燃易爆易腐蝕等性質(zhì)，在產(chǎn)品運(yùn)輸、生產(chǎn)、保存等方面都需要嚴(yán)格管控，而人工操作容易造成嚴(yán)重安全事故，造成環(huán)境污染和人員傷亡，利用自動(dòng)化控制技術(shù)能夠減少事故的發(fā)生，控制整個(gè)生產(chǎn)過程，促進(jìn)整個(gè)化工生產(chǎn)過程的安全水平快速提升。

1 自動(dòng)化控制技術(shù)的概述及重要意義

1.1 自動(dòng)化控制技術(shù)的概述

自動(dòng)化控制技術(shù)是新型的信息自動(dòng)化設(shè)備，在化工生產(chǎn)中運(yùn)用自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)ιa(chǎn)全過程進(jìn)行技術(shù)生產(chǎn)管理和安全控制。由于化工生產(chǎn)過程的復(fù)雜性、化學(xué)物品的特殊性、生產(chǎn)環(huán)境差異性等原因，需要對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，如在生產(chǎn)中操作不當(dāng)，就容易造成嚴(yán)重的安全事故，這對(duì)化工工作人員的人身安全造成了威脅。自動(dòng)化控制技術(shù)具有較強(qiáng)的可靠性，可以根據(jù)不同生產(chǎn)要求、不同生產(chǎn)物質(zhì)、不同生產(chǎn)環(huán)境等進(jìn)行嚴(yán)格控制生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并做出解決，以免耽誤最佳事故控制時(shí)期，有效提高生產(chǎn)的安全性，促進(jìn)化工企業(yè)安全生產(chǎn)[1]。

1.2 自動(dòng)化控制技術(shù)的重要意義

由于化工產(chǎn)品的危險(xiǎn)性非常高，存在易燃、易爆、易腐蝕等特性，在日常生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)安全事故，嚴(yán)重威脅著工作人員的安全和企業(yè)的利益。因此對(duì)化工生產(chǎn)運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時(shí)做到故障診斷，完全做到化工產(chǎn)品安全生產(chǎn)。第一，自動(dòng)化控制技術(shù)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，防止化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)中發(fā)生安全事故，降低了安全事故發(fā)生率。同時(shí)，在自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用下，可以通過參數(shù)變化及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故位置，做到故障診斷，并及時(shí)做出解決方案。對(duì)于潛在的安全事故，工作人員用肉眼是發(fā)現(xiàn)不到的，所以自動(dòng)化控制技術(shù)可以通過參數(shù)顯示實(shí)現(xiàn)故障預(yù)處理。第二，自動(dòng)化控制技術(shù)可以提高工作效率。工作人員需要在電腦設(shè)備上監(jiān)控生產(chǎn)過程，對(duì)于出現(xiàn)故障點(diǎn)的自動(dòng)化控制設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障問題，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)解決，防止造成更嚴(yán)重的安全事故。此外，采用自動(dòng)化控制技術(shù)，大大減少了工作人員數(shù)量，只需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)測(cè)即可。第三，自動(dòng)化控制技術(shù)能夠提高化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)效率。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，人為操作生產(chǎn)很容易出現(xiàn)安全事故，而且生產(chǎn)效率并不高，已經(jīng)不能夠滿足化工產(chǎn)品的需求量。運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)代替人工操作，不僅減少了安全事故發(fā)生，還能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)率。一般情況下，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中存在很多風(fēng)險(xiǎn)，而自動(dòng)化控制技術(shù)提高了化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性，最大程度上減少了事故發(fā)生，同時(shí)促進(jìn)了化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

2 化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1 化工生產(chǎn)中的故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)過程中，大部分化工產(chǎn)品都具有強(qiáng)腐蝕、易爆炸、易燃燒等性質(zhì)，生產(chǎn)中很容易造成設(shè)備故障。如果化工生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障問題，不僅影響了化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，還會(huì)給企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。如果不能完全將設(shè)備故障解除掉，也會(huì)給生產(chǎn)工作人員帶來人身危險(xiǎn)。為了能夠保障生產(chǎn)過程的安全性，需要加強(qiáng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)，積累大量工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)需要對(duì)生產(chǎn)過程全程監(jiān)控，應(yīng)用設(shè)備故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)，將生產(chǎn)產(chǎn)品信息和相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)化管理，并通過數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障位置，有效地做出解決設(shè)備故障方案，有助于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，提高工作效率。通過設(shè)備故障系統(tǒng)的應(yīng)用，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，設(shè)備故障分析更精準(zhǔn)，提升設(shè)備問題的解決效率，保證化工安全生產(chǎn)。

2.2 化工生產(chǎn)中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

自動(dòng)化控制設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以減少安全事故的發(fā)生率。第一，通過自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)化工生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)安全事故，提高了事故解決效率。自動(dòng)化控制能夠監(jiān)測(cè)化工設(shè)備的運(yùn)行情況，如遇到設(shè)備異常，能夠準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，及時(shí)做出解決。同時(shí)，工作人員可以對(duì)該故障點(diǎn)進(jìn)行故障標(biāo)記，并將數(shù)據(jù)信息保存，有利于再次出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)作為參考。第二，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提前做好異常數(shù)據(jù)排查，避免化工生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響人身安全，為化工企業(yè)提供安全保障。在化工生產(chǎn)過程中，危險(xiǎn)因素眾多，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求也非常嚴(yán)格，避免溫差過大，濕度和壓力也要在可控制范圍之內(nèi)。所以，自動(dòng)化控制設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的作用非常大。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，根據(jù)化工產(chǎn)品生產(chǎn)參數(shù)設(shè)置監(jiān)控系數(shù)，提高化工生產(chǎn)的監(jiān)控。同時(shí)要求工作人員完全掌握生產(chǎn)參數(shù)和監(jiān)控系數(shù)，便于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，避免嚴(yán)重的安全事故發(fā)生，保障化工安全生產(chǎn)，保證化工人員的人身安全[3]。

2.3 化工生產(chǎn)中緊急停止系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)化工生產(chǎn)時(shí)，如遇到設(shè)備故障導(dǎo)致生產(chǎn)失敗時(shí)，故障警報(bào)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出故障信號(hào)，緊急停止系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉化工設(shè)備，防止化工設(shè)備異常造成安全事故。緊急停止系統(tǒng)是一個(gè)安全系統(tǒng)，化工設(shè)備開始正常運(yùn)行時(shí)緊急停止系統(tǒng)就開始啟動(dòng)。它對(duì)化工生產(chǎn)過程起到保護(hù)的作用。提高了工作人員的生產(chǎn)安全性和人身安全，保證了化工設(shè)備的安全，有效地減少了安全事故的發(fā)生。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，緊急停止系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的作用是在有效的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)化工生產(chǎn)中安全數(shù)據(jù)系數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)信息，保證化工安全生產(chǎn)工作順利完成。通過實(shí)現(xiàn)化工安全生產(chǎn)的自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，有效地保障了人身、設(shè)備的安全。

2.4 化工生產(chǎn)中安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用

由于化工產(chǎn)品的不穩(wěn)定性，決定了化工生產(chǎn)過程要求越來越高，如生產(chǎn)過程中溫度、濕度、壓強(qiáng)、壓力等環(huán)境變化，需嚴(yán)格控制好環(huán)境條件，以免發(fā)生安全事故。而環(huán)境因素利用監(jiān)控系統(tǒng)無法做到，因此需要安全儀表系統(tǒng)。通過儀表顯示數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程情況，檢查生產(chǎn)環(huán)境是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，從而保證安全生產(chǎn)。儀表的主要功能如下：（1）由于人為監(jiān)測(cè)環(huán)境會(huì)存在誤差，容易出現(xiàn)安全事故，而儀表系統(tǒng)可以減少事故發(fā)生，及時(shí)解決操作問題；（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控化工設(shè)備的工作情況、安全狀態(tài)和環(huán)境控制狀態(tài)；（3）故障發(fā)生時(shí)可以自動(dòng)切換生產(chǎn)模式，由人為干預(yù)完成，便于工作人員快速發(fā)現(xiàn)問題解決問題；（4）對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行聲音報(bào)警并自動(dòng)定位故障點(diǎn)；（5）故障維修時(shí)快速轉(zhuǎn)變?yōu)槿藶椴僮?，保證工作人員精準(zhǔn)地完成故障處理[4]。

3 化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 自動(dòng)化智能安全裝置

自動(dòng)化智能安全裝置在化工生產(chǎn)中有著重要作用，不僅能夠?qū)どa(chǎn)的安全性有所提高，還可以解決化工生產(chǎn)過程中遇到的其他問題。利用自動(dòng)化智能安全裝置，可以檢測(cè)到工作人員未能夠檢查到的安全問題，將整個(gè)化工系統(tǒng)進(jìn)行安全維護(hù)和故障分析。按照化工生產(chǎn)要求設(shè)置自動(dòng)化安全裝置，能夠減少生產(chǎn)中隱藏的安全故障和參數(shù)錯(cuò)誤的情況發(fā)生，從而保障化工設(shè)備的安全運(yùn)行。結(jié)合計(jì)算機(jī)智能技術(shù)的應(yīng)用，使安全裝置的自動(dòng)化水平明顯提高，如果遇到工作人員操作不當(dāng)，自動(dòng)化系統(tǒng)可以立即發(fā)出警報(bào)通知，保證化工生產(chǎn)安全進(jìn)行。

3.2 自動(dòng)化聯(lián)鎖控制系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)過程中，需要化工設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)之后，生產(chǎn)設(shè)備容易出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)溫度過高或者壓力不平衡等問題，造成生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障。同時(shí)，生產(chǎn)設(shè)備的長期運(yùn)轉(zhuǎn)也容易造成安全事故，容易給化工企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。隨著化工設(shè)備不斷出現(xiàn)問題，化工企業(yè)需將化工設(shè)備進(jìn)行改革優(yōu)化，保證設(shè)備安全運(yùn)行。因此，自動(dòng)化聯(lián)鎖控制系統(tǒng)合理地安裝在生產(chǎn)設(shè)備中，能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備的故障問題進(jìn)行識(shí)別，快速定位故障點(diǎn)，并通知給工作人員，很大程度上減少了潛在的安全隱患危險(xiǎn)[5]。

3.3 自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的化工設(shè)備維修保養(yǎng)過程中，只能是依靠人為力量進(jìn)行操作，除了不能夠保證設(shè)備安全問題之外，還很大程度上浪費(fèi)了人力資源。因此，及時(shí)改革化工生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)是非常重要的。同時(shí)，不斷加強(qiáng)化工工作人員的技術(shù)學(xué)習(xí)和專業(yè)技能培訓(xùn)，使工作人員完全掌握化工設(shè)備的使用，提高化工生產(chǎn)的工作效率。此外，化工企業(yè)需要不斷組織工作人員外出學(xué)習(xí)相關(guān)化工檢測(cè)技術(shù)，以便擴(kuò)大化工行業(yè)相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用[6]。

4 結(jié)語

在化工生產(chǎn)過程中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，使化工生產(chǎn)過程得到有效控制，減少安全事故的發(fā)生，根本上提高了化工安全生產(chǎn)的效率和質(zhì)量?；ぴO(shè)備的安全運(yùn)行，不僅能夠?yàn)檎麄€(gè)化工生產(chǎn)過程和各個(gè)環(huán)節(jié)、流程提供有效保障，還對(duì)化工工作人員的人身安全提供保障，最終保障了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的帶領(lǐng)下，化工企業(yè)將自動(dòng)化控制技術(shù)引入到化工產(chǎn)品生產(chǎn)中，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性，最終實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。