化工安全生產自動化控制措施
時間:2022-03-04 08:48:19
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摘要:對化工安全生產自動化控制進行了概述,并對其具體應用進行了分析,最后提出了相關優化措施,旨在為構建化工安全生產自動化控制體系提供借鑒和參考。
關鍵詞:化工;安全生產;自動化控制
化工生產,相比于一般產品的生產制造,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,因此導致化工生產的危險系數較高。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。結合當前信息化時代的發展趨勢,建立化工安全生產自動化控制是至關重要的,不僅有助于簡化繁瑣的安全控制環節,還能夠最大限度地保證操作人員的人身安全,從而確保化工生產整體安全水平得到提升。
1化工安全生產自動化控制概述
1.1化工安全生產自動化控制概念
化工生產的特點包括高溫、高壓、易燃、易爆,并且在生產過程中所使用的原料以及設備等,均存在一定的風險性,所以化工生產自身的危險系數較高。一旦發生原料泄漏、設備操作不當等,均會引發嚴重的安全事故,威脅工作人員的生命安全和身體健康。因此化工企業必須要重視安全生產管控。自動化控制是現階段工業化生產的主要發展方向,其是基于控制理論、計算機技術、信息技術以及儀器儀表技術等,對化工生產過程中的檢測、管理、調節、控制以及決策等發揮支持作用[1]。一般情況下,在化工生產流程中,通過化工安全生產自動化軟件、硬件以及系統等途徑,可實現半自動控制、全自動控制。結合人工遠程監控和指令操作,有助于連續、重復開展化工產品生產活動。
1.2常用化工安全生產自動化控制技術
就目前而言,化工企業中為實現安全控制目標,常用的自動化技術包括DCS分散控制系統、SIS安全儀表系統等。其中,DCS是多級計算機系統中的重要應用,在目前工業企業中發展較為成熟,尤其是在運行階段有助于輔助控制決策、制定生產執行計劃、推動單元執行等,也在化工生產的催化裂化、常減壓、加氫裂化等環節具有良好應用效果。SIS系統則是通過利用獨立傳感器、邏輯解讀器以及執行機構等實現自動化控制,通過結合分散控制提高機組運行效率,并基于專業計算反復實現數據實時統計和管理,并且該系統可發揮較強的綜合性能,對化工生產數據進行合理評估,有助于輔助生產決策,有助于推動現代化生產進程。
2化工安全生產中的自動化控制應用
2.1監控及故障診斷
自動化控制系統在生產過程中的實際應用,主要是起到監控和故障診斷等功能,有助于解決生產過程中的安全問題以及可靠性問題,切實提高設備維護效果。在實際運用過程中,利用自動化控制可實現遠程監控,并進行全面、深入的數據分析。不過,由于監控過程具有精細化和復雜化特點,難以實現模型監控覆蓋各個領域。因此在實踐操作中需運用科學方法開展化工生產過程監控,即運用自動化控制系統及時、準確檢測和定位故障,并推斷故障發生時間,進而高效診斷故障發生原因[2]。然后將處理分析后的數據傳輸到數據庫中,激活診斷模塊后,提出相應的解決措施。另一方面,自動化控制可針對化工生產過程中的儀表進行監控,實時判斷生產狀況,預防事故發生,為化工生產決策提供有效的參考價值。所以自動化控制應用在化工安全生產中,有助于提高生產安全系數,選擇性控制不同對象,推動生產技術發展進步。
2.2緊急停車系統
在化工安全生產環節,緊急停車系統是其重要的組成部分。作為對連續監控以及故障診斷進行監視的系統部分,有助于監控化工安全生產操作的實時動態。當發現化工生產出現異常情況時,可按照事先預定的操作順序進行緊急停車,從而充分保障化工作業安全,維護生產活動的有序、正常運轉,進一步降低事故率。2.3自動化安全裝置近年來,在化工生產中逐漸引進大量自動化技術。根據化工生產的特點,自動化安全裝置備受關注,其在實際應用中可發揮良好的安全保障作用。比如,現場操作人員沒有及時到達故障發生處時,自動化裝置可預先進行緊急處理。或者,設備起火時,自動化安全裝置可第一時間啟動噴淋滅火裝置,并及時發出自動報警信號,充分確保工藝設備的安全狀態,從而保證后續工作人員進行科學處理。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域,減少不必要的傷害和人員傷亡[3]。
3化工安全生產中的自動化控制優化措施
3.1定期開展檢驗及測量工作
為保障當前化工生產活動的安全性,應當堅持與時俱進的原則,進一步推動自動化控制得到優化。因此首先應當開展定期檢驗和測量,及時進行故障掃除。針對化工生產的流線型特點,應當注重優化生產過程中的潛在漏洞以及故障維修等活動,預防出現突發事故,確保生產設備正常工作,進而提高化工企業的生產效率以及經濟收益。同時能夠凸顯化工生產設備的質量和使用價值。因此在實際操作作業中,需要定期對生產設備進行自動化檢查,準確判斷設備潛在的隱患,精確評估事故發生危害、發生時間、后續影響等,按照自動化控制系統的分析結果,制定針對性的預防措施和方案,盡量排除故障。在實踐操作中,需要根據不同對象明確檢測方式,基于自動化系統分析結果,優化自動化控制實效。
3.2檢測和記錄儀表數據
為營造安全的化工生產環境,應當采用自動化控制系統檢測和記錄儀表數據,以便于更加直觀地了解和掌握整個生產流程,準確把握設備故障及潛在隱患,做好安全事故防范。在實際操作環節,為盡可能優化自動化控制,可引進DCS系統,改善原有的落后儀表設備,通過微處理器以及通訊信息技術等,提高自動化控制功能的發揮水平。即將DCS與PG平臺相結合,其一方用于提供原件資源,另一方提供技術流程,實現共同促進和發展。在儀表數據檢測和記錄的基礎上,可對設備安全性進行檢查,即通過觀察儀表數據的歷史運行數據、維修數據等,及時發現設備潛在的安全問題,采取預防性檢修手段,保證自動化生產穩定運行。而且基于儀表數據,可對生產模型進行優化調整,按照儀表數據變化情況了解實際生產狀態,進而調節各項工藝和流程,完善化工生產模式。除此之外,在可編程邏輯控制器與分布式控制系統基礎上,采用現場總線系統,能夠有效地檢測和記錄各項儀表數據,并在良好開放協議的支持下,提高智能化和自動化水平,擴大儀表數據的掌握范圍,并實時進行通信,保證化工生產的安全性得到顯著提高。
3.3優化緊急停車系統設計
緊急停車系統在化工安全生產中具有不可替代的作用,其能夠對過程檢測中發現的問題采取及時有效的應急處理措施。如掐斷事故線路,避免損失和影響進一步擴大,良好補救突發緊急事故。因此采用化工安全生產自動化控制時,應當注重優化緊急停車系統設計,保證在事故狀態無法控制的情況下,在過程檢測基礎上做出相應處理動作,充分體現自動化控制的優勢。另一方面,化工生產的緊急停車方式并非是單一化的,可分為程序規定的正常停車、遭遇突發事故的局部停車或者水電、汽等無法正常供應情況下做出的緊急停車措施。應當針對不同生產場景,優化系統效能,簡化不必要的繁瑣環節,保證停車及時、可靠。對化工安全生產的自動化控制進行優化設計目的,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損失、降低企業效益等。為實現這一目標,要注重將緊急停車系統與自動連鎖報警裝置合理銜接,以提高化工生產的整體安全性能。
4化工生產中自動化儀表與控制系統的發展趨勢
4.1智能化趨勢
綜合化工安全生產中對自動化控制的應用,即體現在儀表系統運行中。在未來發展階段中,自動化儀表以及控制技術將會趨向智能化,進一步豐富和拓展儀表的功能,從而為控制提供科學的參數數據支持,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行器或變送器中安裝PID模塊,可實現對化工生產現場儀表進行自主調節,高效完成分散性工作,有效降低DCS主機運行負擔。同時智能化儀表調節具有及時性,能有效提高化工生產系統整體安全性和可靠性。
4.2高精度化趨勢
在化工生產對安全性要求不斷提升的背景下,對自動化控制系統的建設研發,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,實現人機遠程互動,保障化工生產現場無人化。同時根據節能減排等政策文件要求,應盡量轉型生產方式,通過高精度自動化儀表及控制系統進行化工資源高效利用,減少事故及污染現象。
4.3網絡化趨勢
未來發展中,將數字技術引入到化工生產中,能夠輔助現場儀表設備與自動化控制系統的連接。通過統一工廠信息網絡,實現集中管控。利用計算機以及大數據技術,匯總化工生產參數,提前預判安全隱患,并自動采取處理措施,維護生產系統正常運行,降低不良安全事件的發生率。
5結語
綜上所述,在化工生產過程中合理運用自動化控制,有助于保障生產安全性,推動企業長遠發展。因此針對當前化工企業生產特點以及生產過程實際需求,應當將自動化控制技術應用在監控與故障診斷、緊急停車系統和安全裝置等方面,并通過定期開展檢驗及測量工作、檢測和記錄儀表數據、優化緊急停車系統設計等措施,進而提高化工生產的安全性水平,避免出現嚴重的安全事故、降低生命財產損失。同時盡可能推動化工企業的自動化生產能力,順應時代發展潮流。
參考文獻:
[1]王濤.自動化控制在化工安全生產中的應用及優化分析[J].山東化工,2018,47(1):139-140.
[2]鞏福猛.自動化控制在化工安全生產中的運用研究[J].現代鹽化工,2019,46(4):78-79.
[3]沈晨.自動化控制在化工安全生產中的應用探究[J].中國化工貿易,2019,11(21):148.
作者:耿聰 單位:淄博市臨淄區應急管理局
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