自动化控制在化工安全生产中的应用及优化

自动化控制在化工安全生产中的应用及优化

薛志宇 朱晓燕

中科合成油内蒙古有限公司 内蒙古鄂尔多斯 010321

摘 要：化工生产企业是我国国民经济的重要组成部分，自动化控制技术在化工生产制造领域的大量应用实现了化工生产设备在无人操作情况下的正常运行，降低了生产过程中的人力物力消耗，节省了企业成本，相较于传统的化工生产方式，自动化控制技术大幅提高了化工生产的稳定性以及安全性。本文对自动化控制在化工安全生产中的应用及优化进行探讨。

关键词：自动化控制；化工安全生产；应用及优化

1 化工生产企业运用自动化控制来提升生产安全性的重要意义

现如今，在人们日常生活、生产过程中，化工类产品的消耗和运用是必然的，人们的衣食住行都离不开化工产品的支撑。但是很多化工产品的生产原料都具有易燃易爆等特点，因而在生产过程中势必会存在很大的安全威胁。在具体的化工生产过程中，很多潜在的安全危险都会对化工产品生产人员的生命、财产带来很大的威胁。因此，化工生产企业对于生产的安全性要求极高。为了能够提升化工生产企业运营的安全性和可靠性，运用自动化控制技术和系统，对化工产品生产的整个流程进行全面的把控，最大限度地减少和消除安全隐患，保护整个化工生产的过程安全，促进化工生产企业能够更加健康、有序的发展。

2 自动化控制技术在化工安全生产领域的应用

2.1 实时监测和故障诊断系统

在化工生产中，通过过程控制系统可以对整个化工生产过程进行实时监测以及故障诊断，能在一定程度上提高化工生产的稳定性以及可靠性。过程控制系统可以监测化工生产过程中的系统故障并诊断、对化工生产过程中出现故障的幅度进行辨识、对故障发生时间进行推断以及对故障的发展趋势进行准确预测。过程监测可以通过解析模型的方式来监测化工生产过程中的故障，但这种监测方式由于涉及到的设备以及技术难度较高，所以在目前还未得到普遍应用；过程监测还可以基于专家知识的方式进行化工生产过程中的故障监测，这种过程控制方法较为实用，但仍存在一定的局限性。相关人员在各种诊断方法的基础下，通过结合相关数据分析并校正，组成了新的化工安全生产监测系统，名为化工过程监测与模糊诊断系统。在这种监测系统中，可以将故障发生的部分事实以及主元分析结果一同发送到中央处理计算机中，通过专家的分析诊断对故障发生情况进行决策。

2.2 紧急停车系统

紧急停车系统的主要任务是对化工生产过程中的主要生产过程进行关键参数以及工作状况的监视，当发现有危害生产过程中的异常工作行为时，则自动取代过程监控系统并进行紧急停车以保证生产安全。一般情况下，在化工生产过程中紧急停车的方式和作用都是大不相同的。正常停车是因设备需要检修以及维护等原因所进行的有原因、有计划的停车；局部紧急停车是遇到局部化工生产工作区域的设备损坏或宕机以及电源突然故障等意外情况时进行的临时停车行为；全

面紧急停车是因生产过程中突发的总电源失效，水源、气源等被截断而发生的全面停车。通常来讲，紧急停车系统直接关系着化工生产过程中的生产安全，所以紧急停车系统的可靠性必须得到保证，因此紧急停车系统设置了三个串联的工作单元分别是检测单元、逻辑单元以及执行单元，它们之间共同工作来保证紧急停车系统的可靠性，在三个单元的工作过程中，其需要遵循独立设置、中间环节最少、冗余及故障安全等四项基本原则。

2.3 计算机综合控制系统

计算机综合控制系统也被称为集成控制系统。在这项技术大规模应用在化工生产制造领域之前，相关技术人员已经在实际的生产流程中应用了多种不同的计算机技术对生产过程的不同阶段进行辅助，这些计算机辅助在不同环节都发挥了重要的作用，为生产质量和工作效率的提高做出了贡献。但这些计算机辅助技术仅仅针对于生产流程不同环节的具体生产项目，虽然其能在一定程度上缩减人力开支并提高生产效率，但在整体的化工生产制造中，其未能形成一个完整的计算机辅助系统，这在很大程度上限制了计算机辅助对于化工生产制造流程中效率提高的上限。计算机综合制造系统将化工安全生产制造中不同环节的计算机辅助功能进行了改进与整合，使得计算机辅助项目以系统的形式投入到了化工生产制造过程中。从整体性的角度看，计算机综合控制系统的使用极大提高了产品的生产质量和工作效率，促进了企业的可持续发展。计算机综合控制系统的建设借助了电子信息技术、现代化管理技术、先进性材料实现技术等，主要构成为电子计算机、新型自动化设备以及传感器等，这些组成部分在计算机综合控制系统中的作用各不相同，其可以将生产过程中的信息以及物质材料进行有效控制，并通过计算机终端调节生产效率，促进生产稳定、可靠以及安全的运行。

2.4 检测化工设备

很多化工生产安全事故的发生都与化工设备的运行状态有关。一些化工生产设备存在缺陷和老化问题，但是运用传统的检测方法检测难度很大，耗时耗力。因此，可以运用先进的无损伤探伤法来检测化工生产设备，通过分析化工生产设备的结构来进行化工生产设备的安全检测工作，使得化工生产安全性得到更大的保障。

2.5 自动连锁报警设备的运用

在化工生产中，很多化工原料都具有很强的腐蚀性、毒性、易燃易爆以及其他有害物质等特征，因而导致化工生产存在很大的安全隐患和威胁。因此，通过运用自动连锁报警设备，对一些可能引起安全事故的因素进行全面的监测，从而有效地维护和保障化工生产企业的安全。

3 自动化控制技术在化工安全生产领域内的优化探索

自动化控制技术在化工安全生产领域内还具有广阔的发展前景，其主要发展趋势为仪表监控系统以及自动化设备检测系统等。

3.1 仪表监控系统

仪表监控可以准确识别当前化工生产状态从而预防各种故障，传统的仪表监控有微处理器以及大规模集成电路等。随着科学技术的发展，一部分化工生产企业已经使用可编程逻辑控制器、分布式控制系统等较为先进的仪表监控系统代替传统仪表，在可编程逻辑控制器和分布式控制系统的科研基础上，研究人员又研制出了新一代仪表监控系统如现场总线系统等。

3.2 自动化设备检测系统

自动化设备检测系统能够自动发现化工生产过程中的危险操作并将其排除，同时自动化设备检测系统还可以利用无损伤探伤法，对化工生产过程中的生产设备进行探伤，以综合分析其生产状态以及故障发生率，从而在很大程度上提前排除了设备故障威胁，切实保障了化工生产安全性。同时，该系统还可以和设备故障报警系统共同使用，在设备发生安全事故时，报警系统可以向工作人员发出警报并急停设备，极大降低了故障对于化工生产过程中的威胁。

结束语

自动化控制技术在化工生产领域内的有效应用能够实现生产安全性、工作效率以及产品精度的提升，并且降低化工生产制造企业的人力物力消耗，节省成本，从而提高企业的经济效益。虽然自动化控制技术在化工安全生产领域内的应用已经较为广泛，但其仍存在很大的优化空间，在未来，政府、企业以及研究单位应加大对自动化控制技术的重视，不断研发出更为先进的化工安全生产保障自动化控制技术，从而更加有效地保障化工生产的安全性。

参考文献

[1]王涛.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化分析[J].山东化工，2018（1）.

[2]王永江.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化思考[J].化工管理，2018（4）.

[3]陈光文.微化工技术研究进展[J].现代化工，2007，27（10）：8-13.

[4]赵玉潮，张好翠，沈佳妮，等.微化工技术在化学反应中的应用进展[J].中国科技论文，2008，3（3）：157-169.