化工安全生產(chǎn)中自動化控制的應(yīng)用

孫穎，李波，張?jiān)坪＃蚱G敏，陳浩

(1.杭州安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310007；2.浙江新安邁圖有機(jī)硅有限責(zé)任公司，浙江 建德 311606；3.浙江開化合成材料有限公司，浙江 開化 324300)

0 引言

市場經(jīng)濟(jì)體制下，我國各行業(yè)迅猛發(fā)展?；ば袠I(yè)滲透于各領(lǐng)域中，不僅能夠?yàn)槊癖娚a(chǎn)生活提供便利，同時在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也發(fā)揮著不可替代的作用。隨著化工行業(yè)發(fā)展速度的加快，化工生產(chǎn)安全問題逐漸受到社會各界的高度重視?；どa(chǎn)的危險性較強(qiáng)，主要是化工生產(chǎn)原材料大多為易燃易爆物，且具有一定的毒性。而且，高溫高壓是化工生產(chǎn)裝置的運(yùn)行條件，導(dǎo)致化工生產(chǎn)期間存在著大量的安全隱患。若在化工生產(chǎn)中未重視安全問題，不僅會影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時也會威脅到民眾生命安全。在新技術(shù)不斷更新和發(fā)展的形勢下，將自動化控制合理應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，能夠有效降低工作強(qiáng)度及風(fēng)險，保障化工生產(chǎn)的安全。綜合來看，本研究現(xiàn)實(shí)價值顯著。

1 化工生產(chǎn)自動化控制技術(shù)及其應(yīng)用價值

將自動化控制應(yīng)用于化工安全生產(chǎn)中，是十分有必要的。其一，可預(yù)防安全事故。在化工生產(chǎn)時，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求合理應(yīng)用自動化控制，能夠有效監(jiān)控化工生產(chǎn)儀器儀表，了解化工生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況。同時，利用相關(guān)控制閥，可實(shí)現(xiàn)對化工生產(chǎn)活動的調(diào)節(jié)，對化工生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控[1]。自動化控制下的系統(tǒng)會自動分析生產(chǎn)活動，依據(jù)分析結(jié)果，對生產(chǎn)參數(shù)加以調(diào)整，從而達(dá)到預(yù)防安全事故的目的。其二，可提高化工生產(chǎn)效率。在自動化控制設(shè)備的支持下，可比降低人力資源的投入成本，減少人為失誤，從根本上提高生產(chǎn)效率。

2 化工行業(yè)生產(chǎn)工作特點(diǎn)及安全生產(chǎn)自動化控制問題

2.1 化工行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)

相較于其他工業(yè)，化工行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)鮮明。其一，高環(huán)境要求。化工生產(chǎn)中需要涉及到大量化學(xué)物品，具有易燃易爆性和腐蝕性等特征，對溫度、壓力等有較高的要求。若環(huán)境要求不夠穩(wěn)定，將可能會增加化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的風(fēng)險性。其二，高危險性?；瘜W(xué)制品生產(chǎn)時，可能會在生產(chǎn)過程中埋下安全隱患，造成毒氣泄漏、爆炸和火災(zāi)等?；ぴ牧系奈ｋU性較高，無論是材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸還是存儲，若存在疏忽，將會造成不可挽回的后果。其三，大規(guī)模性。在科學(xué)技術(shù)不斷更新的現(xiàn)代社會發(fā)展中，自動化與規(guī)?；a(chǎn)，已經(jīng)成為化工行業(yè)生產(chǎn)的主流趨勢。傳統(tǒng)手工方式，逐漸被機(jī)械化替代，不僅充分減少手工生產(chǎn)的誤差，減少生產(chǎn)風(fēng)險，同時也可以提高化工生產(chǎn)的質(zhì)量及效率。其四，提前預(yù)防性。目前，國家相關(guān)部門已經(jīng)加強(qiáng)對碳化工業(yè)安全生產(chǎn)的重視。我國在化工生產(chǎn)方面的安全管理方針，集中表現(xiàn)為以預(yù)防為主，以綜合治理為輔，將預(yù)防和管理放到同等高度。要求化工企業(yè)在化工生產(chǎn)整個流程中，都要重視預(yù)防工作和管理工作。通過科學(xué)有效的預(yù)測評估體系，對化工生產(chǎn)安全風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測，提前制定科學(xué)有效的防范方案。其五，科學(xué)性。將經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐相結(jié)合，是確保化工安全生產(chǎn)的前提。安全管理屬于綜合學(xué)科，知識系統(tǒng)復(fù)雜。化工行業(yè)生產(chǎn)期間，應(yīng)明確安全管理的內(nèi)涵，自然性與社會性共同造就了安全管理的科學(xué)性。

2.2 安全生產(chǎn)自動化控制問題

在化工安全生產(chǎn)自動化控制中，獲取化工生產(chǎn)信息并實(shí)現(xiàn)交換，提高化工生產(chǎn)效率，是自動化控制的功能。然而在主客觀等因素的影響下，當(dāng)前安全生產(chǎn)自動化控制應(yīng)用時尚存在些問題。第一，環(huán)保意識淡薄。化工安全生產(chǎn)時，相關(guān)人員更多強(qiáng)調(diào)的是經(jīng)濟(jì)效益，不僅沒有認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)對化工生產(chǎn)的重要性，同時也沒有關(guān)注安全問題，導(dǎo)致化工生產(chǎn)自動化控制中存在較多安全隱患，不利于化工安全生產(chǎn)自動化控制水平的提升。第二，安全生產(chǎn)監(jiān)管力度不強(qiáng)。部分化工企業(yè)并未制定與其發(fā)展相符合的安全生產(chǎn)監(jiān)管機(jī)制，沒有對安全生產(chǎn)的內(nèi)容加以規(guī)定，相關(guān)法律法規(guī)的執(zhí)行力不強(qiáng)，管理缺失，埋下諸多安全隱患。第三，員工操作能力偏低。化工安全生產(chǎn)時，員工的工作能力不強(qiáng)，沒有較好的應(yīng)變能力，缺乏對安全生產(chǎn)流程的了解，容易造成安全事故。在此種情況下，了解安全生產(chǎn)自動化控制問題，科學(xué)合理的將自動化控制應(yīng)用于化工安全生產(chǎn)中，提高化工安全生產(chǎn)水平是十分有必要的。

3 化工安全生產(chǎn)中自動化控制的具體應(yīng)用分析

3.1 在安全儀表系統(tǒng)中的應(yīng)用

在化工安全生產(chǎn)中，可將自動化控制應(yīng)用于安全儀表系統(tǒng)中。通常情況下，操作人員在生產(chǎn)化工產(chǎn)品時，所處環(huán)境比較危險。主要是化工生產(chǎn)所用的原材料，具有不同程度的毒性和腐蝕性[2]。生產(chǎn)人員長期處于帶有腐蝕性或毒性的環(huán)境中，身體不可避免會受粉塵或氣體的影響。所以在化工生產(chǎn)時，要在安全儀表系統(tǒng)中應(yīng)用自動化控制。依據(jù)化工安全生產(chǎn)的要求，科學(xué)合理的設(shè)置控制閾值，把控危險因素，及時了解化工生產(chǎn)過程中存在的各種安全隱患。通過對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確檢測，實(shí)時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，以便在發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)異常時，及時切斷運(yùn)行設(shè)備，避免安全事故的發(fā)生。自動化控制系統(tǒng)在安全儀表系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崟r對生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)加以監(jiān)控，了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并且準(zhǔn)確分析設(shè)備運(yùn)行期間的問題，準(zhǔn)確判斷故障。發(fā)現(xiàn)故障后，會由手動生產(chǎn)替代自動生產(chǎn)，方便檢修人員開展檢修工作。

3.2 在故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用

將自動化控制應(yīng)用于化工安全生產(chǎn)中時，可將其應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)中。與其他工業(yè)生產(chǎn)相比較來看，化工生產(chǎn)的流程相對復(fù)雜，涉及到的加工內(nèi)容較多[3]。為確保化工安全生產(chǎn)，化工生產(chǎn)的各項(xiàng)流程都要與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，始終將安全問題作為化工生產(chǎn)的第一要素?；どa(chǎn)期間，將自動化控制應(yīng)用到故障診斷中，能夠快速且全面的搜集與生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，在數(shù)據(jù)庫中發(fā)送與化工生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息并存儲，提高化工生產(chǎn)效率。除此之外，借助自動化控制，可通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，比較不同環(huán)節(jié)異常數(shù)據(jù)，對異常數(shù)據(jù)對比，及時掌握化工生產(chǎn)中存在的異常問題，從而預(yù)測化工生產(chǎn)中可能存在的風(fēng)險。將自動化控制與人工判斷相比較，可明確前者能夠提高故障的排查效率，也可提高故障排查的精準(zhǔn)性[4]。從此種角度來看，自動化控制在故障診斷系統(tǒng)中的合理應(yīng)用，能夠提高化工生產(chǎn)安全性。

3.3 在安全連鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用

化工生產(chǎn)中，若未科學(xué)合理的控制生產(chǎn)過程，可能會造成意外安全事故。為降低意外事故發(fā)生率，保障化工生產(chǎn)安全，通常要將安全連鎖系統(tǒng)安裝到化工生產(chǎn)設(shè)備中。安全連鎖系統(tǒng)，可從整體上控制化工生產(chǎn)流程。在安全事故發(fā)生后，該系統(tǒng)可停止生產(chǎn)活動。在化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中，安全連鎖系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，可及時檢查設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況。若設(shè)備運(yùn)行參數(shù)異常，或是某生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)安全故障，安全連鎖系統(tǒng)會執(zhí)行邏輯程序，連鎖保護(hù)化工生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)，臨時關(guān)閉生產(chǎn)設(shè)備或裝置，避免人員在化工生產(chǎn)中受傷。分析發(fā)現(xiàn)，安全連鎖系統(tǒng)屬于獨(dú)立系統(tǒng)，是保護(hù)化工生產(chǎn)安全的關(guān)鍵要素[5]。將自動化控制應(yīng)用到安全連鎖系統(tǒng)中，可使該系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)故障后的第一時間自動執(zhí)行邏輯程序。設(shè)備若發(fā)生故障，該系統(tǒng)可結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)整設(shè)備至安全狀態(tài)。

3.4 在自動滅火與報警系統(tǒng)中的應(yīng)用

在化工安全生產(chǎn)中，自動化控制在自動滅火與報警系統(tǒng)中的應(yīng)用比較普遍。一方面，在自動滅火系統(tǒng)中的應(yīng)用。自動滅火系統(tǒng)的組成較多，包括水龍頭、傳感器和報警閥等[6]。該系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，多是利用單片機(jī)控制電路，發(fā)揮自動滅火作用。自動化控制的應(yīng)用，可使傳感器快速識別化工生產(chǎn)過程中的火情，檢查火情的同時，可迅速將火情信號傳遞給控制電路。單片機(jī)接收到信號以后，自動滅火系統(tǒng)會下達(dá)開啟消防泵噴水閥門的指令。與此同時，該系統(tǒng)能夠控制噴水閥門，根據(jù)火災(zāi)實(shí)際情況，對閥門的噴水效果進(jìn)行調(diào)整，切實(shí)發(fā)揮滅火的作用。另一方面，在自動報警系統(tǒng)中的應(yīng)用。自動化系統(tǒng)在自動報警系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要發(fā)揮的提前預(yù)警作用，方便風(fēng)險防范方案的制定[7]。舉例來說，化工生產(chǎn)中的化學(xué)物品有刺激性，容易燃燒或爆炸。在使用危險品時，借助自動化報警裝置，可及時預(yù)測化學(xué)物品的危險性，從而精準(zhǔn)控制各項(xiàng)生產(chǎn)裝置，提高化工生產(chǎn)安全性。

4 自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用措施

4.1 重視生產(chǎn)過程的安全管理

化工安全生產(chǎn)中應(yīng)用自動化控制時，應(yīng)結(jié)合化工安全生產(chǎn)現(xiàn)狀，重視生產(chǎn)過程的安全管理。安全，是化工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵要素[8]?；て髽I(yè)生產(chǎn)時，需要對每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，提高化工安全生產(chǎn)管理質(zhì)量及效果。安全管理期間，要仔細(xì)檢查每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全隱患，通過事前預(yù)防的方式，減少安全隱患，將安全事故的損失降到最低。日?；どa(chǎn)時，工作人員要將設(shè)備檢修與維護(hù)工作落到實(shí)處，將以自動化控制為主的自動化報警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)及故障診斷等系統(tǒng)，安裝到化工生產(chǎn)設(shè)備中，及時對設(shè)備故障進(jìn)行診斷，并預(yù)警安全事故。

4.2 提高人員能力及安全意識

化工安全生產(chǎn)中應(yīng)用自動化控制時，需要提高人員能力及安全意識?；どa(chǎn)離不開工作人員，人員的能力、素質(zhì)會對化工生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響，需要加強(qiáng)對化工生產(chǎn)人員的重視[9]。一方面，重視生產(chǎn)人員的招聘。在招聘化工生產(chǎn)人員前，要明確化工生產(chǎn)所需要的人才情況，包括化工生產(chǎn)人員應(yīng)具備的能力、專業(yè)知識等。依據(jù)崗位實(shí)際需求，編制人才招聘方案。招聘時，嚴(yán)格按照招聘方案對生產(chǎn)人員進(jìn)行招聘，對應(yīng)聘者的工作能力進(jìn)行考察，同時要調(diào)查應(yīng)聘者的工作經(jīng)驗(yàn)，最好選擇有過經(jīng)驗(yàn)的人員，堅(jiān)持擇優(yōu)錄取的原則。另一方面，重視生產(chǎn)人員的培訓(xùn)。定期組織生產(chǎn)人員接受培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括化工安全生產(chǎn)知識、生產(chǎn)流程及注意事項(xiàng)等。通過視頻宣教的方式，強(qiáng)化生產(chǎn)人員的安全意識，同時編制安全教育調(diào)查表，從系統(tǒng)層面上展開對人員的安全教育。

5 結(jié)語

現(xiàn)代社會發(fā)展中，國家相關(guān)部門逐漸加強(qiáng)對化工安全生產(chǎn)的重視。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用于各領(lǐng)域中。自動化控制，是比較新穎的技術(shù)手段，將其應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，可提高生產(chǎn)效率，降低化工生產(chǎn)的風(fēng)險，從根本上提高化工生產(chǎn)安全性。文章在明確自動化控制在化工安全生產(chǎn)中應(yīng)用價值的基礎(chǔ)上，分別從安全儀表系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、安全連鎖系統(tǒng)、自動滅火與報警系統(tǒng)等方面，分析化工安全生產(chǎn)中自動化控制的具體應(yīng)用，并總結(jié)自動化控制的具體應(yīng)用措施，期望為化工安全生產(chǎn)提供借鑒。