化工安全生產(chǎn)自動化控制措施

時間:2022-03-04 08:48:19

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化工安全生產(chǎn)自動化控制措施

摘要:對化工安全生產(chǎn)自動化控制進行了概述,并對其具體應(yīng)用進行了分析,最后提出了相關(guān)優(yōu)化措施,旨在為構(gòu)建化工安全生產(chǎn)自動化控制體系提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞:化工;安全生產(chǎn);自動化控制

化工生產(chǎn),相比于一般產(chǎn)品的生產(chǎn)制造,具有顯著的特殊性。由于化工原料和加工過程具有易燃易爆和毒性,因此導(dǎo)致化工生產(chǎn)的危險系數(shù)較高。為保障工作人員的生命安全和身體健康,則需要加強安全管控。結(jié)合當前信息化時代的發(fā)展趨勢,建立化工安全生產(chǎn)自動化控制是至關(guān)重要的,不僅有助于簡化繁瑣的安全控制環(huán)節(jié),還能夠最大限度地保證操作人員的人身安全,從而確?;どa(chǎn)整體安全水平得到提升。

1化工安全生產(chǎn)自動化控制概述

1.1化工安全生產(chǎn)自動化控制概念

化工生產(chǎn)的特點包括高溫、高壓、易燃、易爆,并且在生產(chǎn)過程中所使用的原料以及設(shè)備等,均存在一定的風(fēng)險性,所以化工生產(chǎn)自身的危險系數(shù)較高。一旦發(fā)生原料泄漏、設(shè)備操作不當?shù)?,均會引發(fā)嚴重的安全事故,威脅工作人員的生命安全和身體健康。因此化工企業(yè)必須要重視安全生產(chǎn)管控。自動化控制是現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)的主要發(fā)展方向,其是基于控制理論、計算機技術(shù)、信息技術(shù)以及儀器儀表技術(shù)等,對化工生產(chǎn)過程中的檢測、管理、調(diào)節(jié)、控制以及決策等發(fā)揮支持作用[1]。一般情況下,在化工生產(chǎn)流程中,通過化工安全生產(chǎn)自動化軟件、硬件以及系統(tǒng)等途徑,可實現(xiàn)半自動控制、全自動控制。結(jié)合人工遠程監(jiān)控和指令操作,有助于連續(xù)、重復(fù)開展化工產(chǎn)品生產(chǎn)活動。

1.2常用化工安全生產(chǎn)自動化控制技術(shù)

就目前而言,化工企業(yè)中為實現(xiàn)安全控制目標,常用的自動化技術(shù)包括DCS分散控制系統(tǒng)、SIS安全儀表系統(tǒng)等。其中,DCS是多級計算機系統(tǒng)中的重要應(yīng)用,在目前工業(yè)企業(yè)中發(fā)展較為成熟,尤其是在運行階段有助于輔助控制決策、制定生產(chǎn)執(zhí)行計劃、推動單元執(zhí)行等,也在化工生產(chǎn)的催化裂化、常減壓、加氫裂化等環(huán)節(jié)具有良好應(yīng)用效果。SIS系統(tǒng)則是通過利用獨立傳感器、邏輯解讀器以及執(zhí)行機構(gòu)等實現(xiàn)自動化控制,通過結(jié)合分散控制提高機組運行效率,并基于專業(yè)計算反復(fù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計和管理,并且該系統(tǒng)可發(fā)揮較強的綜合性能,對化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行合理評估,有助于輔助生產(chǎn)決策,有助于推動現(xiàn)代化生產(chǎn)進程。

2化工安全生產(chǎn)中的自動化控制應(yīng)用

2.1監(jiān)控及故障診斷

自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的實際應(yīng)用,主要是起到監(jiān)控和故障診斷等功能,有助于解決生產(chǎn)過程中的安全問題以及可靠性問題,切實提高設(shè)備維護效果。在實際運用過程中,利用自動化控制可實現(xiàn)遠程監(jiān)控,并進行全面、深入的數(shù)據(jù)分析。不過,由于監(jiān)控過程具有精細化和復(fù)雜化特點,難以實現(xiàn)模型監(jiān)控覆蓋各個領(lǐng)域。因此在實踐操作中需運用科學(xué)方法開展化工生產(chǎn)過程監(jiān)控,即運用自動化控制系統(tǒng)及時、準確檢測和定位故障,并推斷故障發(fā)生時間,進而高效診斷故障發(fā)生原因[2]。然后將處理分析后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中,激活診斷模塊后,提出相應(yīng)的解決措施。另一方面,自動化控制可針對化工生產(chǎn)過程中的儀表進行監(jiān)控,實時判斷生產(chǎn)狀況,預(yù)防事故發(fā)生,為化工生產(chǎn)決策提供有效的參考價值。所以自動化控制應(yīng)用在化工安全生產(chǎn)中,有助于提高生產(chǎn)安全系數(shù),選擇性控制不同對象,推動生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展進步。

2.2緊急停車系統(tǒng)

在化工安全生產(chǎn)環(huán)節(jié),緊急停車系統(tǒng)是其重要的組成部分。作為對連續(xù)監(jiān)控以及故障診斷進行監(jiān)視的系統(tǒng)部分,有助于監(jiān)控化工安全生產(chǎn)操作的實時動態(tài)。當發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)出現(xiàn)異常情況時,可按照事先預(yù)定的操作順序進行緊急停車,從而充分保障化工作業(yè)安全,維護生產(chǎn)活動的有序、正常運轉(zhuǎn),進一步降低事故率。2.3自動化安全裝置近年來,在化工生產(chǎn)中逐漸引進大量自動化技術(shù)。根據(jù)化工生產(chǎn)的特點,自動化安全裝置備受關(guān)注,其在實際應(yīng)用中可發(fā)揮良好的安全保障作用。比如,現(xiàn)場操作人員沒有及時到達故障發(fā)生處時,自動化裝置可預(yù)先進行緊急處理?;蛘撸O(shè)備起火時,自動化安全裝置可第一時間啟動噴淋滅火裝置,并及時發(fā)出自動報警信號,充分確保工藝設(shè)備的安全狀態(tài),從而保證后續(xù)工作人員進行科學(xué)處理。另一方面,如果自動化安全裝置可在遠程操控下處理事故點,可以避免工作人員進入到危險區(qū)域,減少不必要的傷害和人員傷亡[3]。

3化工安全生產(chǎn)中的自動化控制優(yōu)化措施

3.1定期開展檢驗及測量工作

為保障當前化工生產(chǎn)活動的安全性,應(yīng)當堅持與時俱進的原則,進一步推動自動化控制得到優(yōu)化。因此首先應(yīng)當開展定期檢驗和測量,及時進行故障掃除。針對化工生產(chǎn)的流線型特點,應(yīng)當注重優(yōu)化生產(chǎn)過程中的潛在漏洞以及故障維修等活動,預(yù)防出現(xiàn)突發(fā)事故,確保生產(chǎn)設(shè)備正常工作,進而提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟收益。同時能夠凸顯化工生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量和使用價值。因此在實際操作作業(yè)中,需要定期對生產(chǎn)設(shè)備進行自動化檢查,準確判斷設(shè)備潛在的隱患,精確評估事故發(fā)生危害、發(fā)生時間、后續(xù)影響等,按照自動化控制系統(tǒng)的分析結(jié)果,制定針對性的預(yù)防措施和方案,盡量排除故障。在實踐操作中,需要根據(jù)不同對象明確檢測方式,基于自動化系統(tǒng)分析結(jié)果,優(yōu)化自動化控制實效。

3.2檢測和記錄儀表數(shù)據(jù)

為營造安全的化工生產(chǎn)環(huán)境,應(yīng)當采用自動化控制系統(tǒng)檢測和記錄儀表數(shù)據(jù),以便于更加直觀地了解和掌握整個生產(chǎn)流程,準確把握設(shè)備故障及潛在隱患,做好安全事故防范。在實際操作環(huán)節(jié),為盡可能優(yōu)化自動化控制,可引進DCS系統(tǒng),改善原有的落后儀表設(shè)備,通過微處理器以及通訊信息技術(shù)等,提高自動化控制功能的發(fā)揮水平。即將DCS與PG平臺相結(jié)合,其一方用于提供原件資源,另一方提供技術(shù)流程,實現(xiàn)共同促進和發(fā)展。在儀表數(shù)據(jù)檢測和記錄的基礎(chǔ)上,可對設(shè)備安全性進行檢查,即通過觀察儀表數(shù)據(jù)的歷史運行數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)等,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的安全問題,采取預(yù)防性檢修手段,保證自動化生產(chǎn)穩(wěn)定運行。而且基于儀表數(shù)據(jù),可對生產(chǎn)模型進行優(yōu)化調(diào)整,按照儀表數(shù)據(jù)變化情況了解實際生產(chǎn)狀態(tài),進而調(diào)節(jié)各項工藝和流程,完善化工生產(chǎn)模式。除此之外,在可編程邏輯控制器與分布式控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,采用現(xiàn)場總線系統(tǒng),能夠有效地檢測和記錄各項儀表數(shù)據(jù),并在良好開放協(xié)議的支持下,提高智能化和自動化水平,擴大儀表數(shù)據(jù)的掌握范圍,并實時進行通信,保證化工生產(chǎn)的安全性得到顯著提高。

3.3優(yōu)化緊急停車系統(tǒng)設(shè)計

緊急停車系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)中具有不可替代的作用,其能夠?qū)^程檢測中發(fā)現(xiàn)的問題采取及時有效的應(yīng)急處理措施。如掐斷事故線路,避免損失和影響進一步擴大,良好補救突發(fā)緊急事故。因此采用化工安全生產(chǎn)自動化控制時,應(yīng)當注重優(yōu)化緊急停車系統(tǒng)設(shè)計,保證在事故狀態(tài)無法控制的情況下,在過程檢測基礎(chǔ)上做出相應(yīng)處理動作,充分體現(xiàn)自動化控制的優(yōu)勢。另一方面,化工生產(chǎn)的緊急停車方式并非是單一化的,可分為程序規(guī)定的正常停車、遭遇突發(fā)事故的局部停車或者水電、汽等無法正常供應(yīng)情況下做出的緊急停車措施。應(yīng)當針對不同生產(chǎn)場景,優(yōu)化系統(tǒng)效能,簡化不必要的繁瑣環(huán)節(jié),保證停車及時、可靠。對化工安全生產(chǎn)的自動化控制進行優(yōu)化設(shè)計目的,則是保障人身安全免受威脅,盡可能降低緊急事故所造成的財產(chǎn)損失、降低企業(yè)效益等。為實現(xiàn)這一目標,要注重將緊急停車系統(tǒng)與自動連鎖報警裝置合理銜接,以提高化工生產(chǎn)的整體安全性能。

4化工生產(chǎn)中自動化儀表與控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.1智能化趨勢

綜合化工安全生產(chǎn)中對自動化控制的應(yīng)用,即體現(xiàn)在儀表系統(tǒng)運行中。在未來發(fā)展階段中,自動化儀表以及控制技術(shù)將會趨向智能化,進一步豐富和拓展儀表的功能,從而為控制提供科學(xué)的參數(shù)數(shù)據(jù)支持,從而提高自動化運行水平。比如,對于工控儀表來說,改善傳統(tǒng)控制算法以及DCS控制儀表的方式,是在具有智能化特點的執(zhí)行器或變送器中安裝PID模塊,可實現(xiàn)對化工生產(chǎn)現(xiàn)場儀表進行自主調(diào)節(jié),高效完成分散性工作,有效降低DCS主機運行負擔。同時智能化儀表調(diào)節(jié)具有及時性,能有效提高化工生產(chǎn)系統(tǒng)整體安全性和可靠性。

4.2高精度化趨勢

在化工生產(chǎn)對安全性要求不斷提升的背景下,對自動化控制系統(tǒng)的建設(shè)研發(fā),將會越來越注重控制精度的提升,最大限度地解放人工操作,實現(xiàn)人機遠程互動,保障化工生產(chǎn)現(xiàn)場無人化。同時根據(jù)節(jié)能減排等政策文件要求,應(yīng)盡量轉(zhuǎn)型生產(chǎn)方式,通過高精度自動化儀表及控制系統(tǒng)進行化工資源高效利用,減少事故及污染現(xiàn)象。

4.3網(wǎng)絡(luò)化趨勢

未來發(fā)展中,將數(shù)字技術(shù)引入到化工生產(chǎn)中,能夠輔助現(xiàn)場儀表設(shè)備與自動化控制系統(tǒng)的連接。通過統(tǒng)一工廠信息網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)集中管控。利用計算機以及大數(shù)據(jù)技術(shù),匯總化工生產(chǎn)參數(shù),提前預(yù)判安全隱患,并自動采取處理措施,維護生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行,降低不良安全事件的發(fā)生率。

5結(jié)語

綜上所述,在化工生產(chǎn)過程中合理運用自動化控制,有助于保障生產(chǎn)安全性,推動企業(yè)長遠發(fā)展。因此針對當前化工企業(yè)生產(chǎn)特點以及生產(chǎn)過程實際需求,應(yīng)當將自動化控制技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控與故障診斷、緊急停車系統(tǒng)和安全裝置等方面,并通過定期開展檢驗及測量工作、檢測和記錄儀表數(shù)據(jù)、優(yōu)化緊急停車系統(tǒng)設(shè)計等措施,進而提高化工生產(chǎn)的安全性水平,避免出現(xiàn)嚴重的安全事故、降低生命財產(chǎn)損失。同時盡可能推動化工企業(yè)的自動化生產(chǎn)能力,順應(yīng)時代發(fā)展潮流。

參考文獻:

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[3]沈晨.自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用探究[J].中國化工貿(mào)易,2019,11(21):148.

作者:耿聰 單位:淄博市臨淄區(qū)應(yīng)急管理局