石油化工過程安全技術(shù)研究進(jìn)展

丁一新（江蘇天辰化工設(shè)計院有限公司， 江蘇 丹陽 212300）

石油化工過程安全技術(shù)研究進(jìn)展

丁一新（江蘇天辰化工設(shè)計院有限公司， 江蘇 丹陽 212300）

前，石油化工生產(chǎn)過程中的安全技術(shù)不斷發(fā)展。技術(shù)安全的保證是石油化工過程中最應(yīng)該注意的問題，如果石油化工過程技術(shù)的安全性得不到保障，那么對能源的生產(chǎn)、人們的生活都會產(chǎn)生影響。

石油；化工過程；技術(shù)安全；進(jìn)展

石油化工過程安全技術(shù)，包括石油化工過程安全生產(chǎn)和事故預(yù)防技術(shù)，石油化工生產(chǎn)過程關(guān)鍵技術(shù)，下面一一分析說明。

1 安全生產(chǎn)技術(shù)和預(yù)防事故技術(shù)進(jìn)展

1.1 石油化工過程故障監(jiān)測以及診斷技術(shù)

在石油化工過程中為了有力的保障生產(chǎn)安全、及時發(fā)現(xiàn)和診斷生產(chǎn)運行中的非正常狀況，就必須采取石油化工過程中監(jiān)測和診斷故障技術(shù)。石油化工過程運行非正常情況發(fā)展階段分過度階段、異常階段、事故階段、災(zāi)難階段這四個階段，而診斷技術(shù)分類目前主流的有兩類方法，第一類故障診斷方法分為三種，分別是基于知識、基于模型、基于信號處理方法。

（1）定量模型法。以定量模型為基礎(chǔ)的故障診斷方法其原理是以研究對象已經(jīng)測取的信息與系統(tǒng)原有信息進(jìn)行比對、分析、處理為基礎(chǔ)來診斷故障。定量模型又可以大致分為2種模型，即基本原理模型和動態(tài)響應(yīng)模型。基本原理模型由于其計算難度大的特性現(xiàn)已很少應(yīng)用，應(yīng)用較廣泛的是狀態(tài)空間模型。

（2）定性模型法。相較于定量模型法必須以建立精確數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，定性模型就不受數(shù)學(xué)模型的約束，其是以物理模型為基礎(chǔ)建立各系統(tǒng)的定性關(guān)系。定性模型法的代表有符號有向圖和故障樹分析法。符號有向圖對于規(guī)模大而復(fù)雜系統(tǒng)故障最為有效，其建立的基礎(chǔ)是經(jīng)驗、數(shù)學(xué)模型以及流程圖，多用于基于規(guī)則或多處故障的檢測和診斷；故障樹分析法是通過對故障事件直接和間接原因的研究，找到各事件的邏輯關(guān)系從而找到故障的根源和進(jìn)行診斷分析的方法。

（3）過程歷史法。由于定量模型復(fù)雜困難，不易在線應(yīng)用，而定性模型不確定性很強(qiáng)，因此這兩個模型最終可能無法分析判斷出故障原因。而基于過程歷史的診斷方法無論系統(tǒng)是線性還是非線性、簡單或復(fù)雜都能很好的診斷故障根源，因此其不僅彌補(bǔ)了基于模型診斷方法的不足，而且有較高的應(yīng)用價值。這種方法包括有定性的趨勢分析、主元分析法、支撐向量機(jī)等三種方法。定性趨勢分析，是一種在數(shù)據(jù)推動下進(jìn)行時間估計和形狀解析的方法，多用于慢過程控制和分析；主元分析法是一種以原始數(shù)據(jù)空間為基礎(chǔ)的多元投影法，多用于自適應(yīng)監(jiān)控，非線性主元分析法多用于間歇故障診斷；支持向量機(jī)是一種以統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ)，以結(jié)構(gòu)分析最小為原則的通用計算法，其優(yōu)點是解決了維數(shù)問題。

1.2 石油化工過程中重要設(shè)備運行風(fēng)險評估技術(shù)

要想保障石油化工過程生產(chǎn)運行安全，就要在根本上保障關(guān)鍵裝置的穩(wěn)定運行、就要研究安全技術(shù)、設(shè)備完整保障技術(shù)。風(fēng)險指的是一件事故發(fā)生的可能性及后果，是危險程度的指標(biāo)。風(fēng)險評估技術(shù)是通過一些科學(xué)方法來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備隱藏的潛在危險，并且采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

1.3 石油化工過程對不確定因素的柔性分析技術(shù)

石油化工過程常常受到材料多少、質(zhì)量，產(chǎn)品要求、設(shè)備性質(zhì)、環(huán)境等不定因素的影響，因此要求化工過程系統(tǒng)有一定的柔性來適應(yīng)不斷變化的情況。為了更好的的進(jìn)行柔性分析，引入了柔性指數(shù)的概念，目的是量化系統(tǒng)柔性操作范圍。石油化工過程系統(tǒng)設(shè)計階段柔性分析很好的解決了兩個方面的問題，第一個方面，可行性問題，在設(shè)計變量固定條件下不定參數(shù)波動范圍有無可行性；第二個方面，設(shè)計變量固定，分析不定參數(shù)變化范圍最大值。

2 石油化工過程安全生產(chǎn)和事故預(yù)防技術(shù)發(fā)展趨勢

由于目前石油開發(fā)資源有限、環(huán)境條件艱苦等原因，對化工過程安全生產(chǎn)以及事故監(jiān)測要求也逐漸增高，石油化工過程關(guān)鍵技術(shù)展望包括了兩個方面，分別是化工過程監(jiān)測及非正常情況診斷技術(shù)、災(zāi)難仿真培訓(xùn)技術(shù)。過程監(jiān)測和故障診斷逐漸有原始單一向綜合全面發(fā)展，通過故障預(yù)報或者設(shè)備情況來分析判斷故障產(chǎn)生的位置、性質(zhì)并采取有效的措施，故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢是逐漸向著愈加的具體化、精準(zhǔn)化、智能化、非線性化。災(zāi)難仿真培訓(xùn)，目前這方面正在進(jìn)行大量的研究，以石油化工過程歷史中的經(jīng)驗作為指導(dǎo)，結(jié)合高科技技術(shù)以及專家型人才，最終這個領(lǐng)域會有很好的發(fā)展和擴(kuò)大。

3 結(jié)語

隨著高科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，石油化工過程中，為了保障生產(chǎn)技術(shù)安全以及及時作出故障的定位、性質(zhì)診斷，降低事故率和經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生了先進(jìn)的監(jiān)測診斷技術(shù)、風(fēng)險評估技術(shù)、柔性分析技術(shù)等，并且這些技術(shù)也在隨著計算機(jī)等先進(jìn)科技不斷的發(fā)展。只有在石油化工過程中應(yīng)用這些先進(jìn)安全技術(shù)，才能減少事故發(fā)生的幾率，才能保障人們的生命財產(chǎn)安全。

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丁一新，工程師，主要從事安全環(huán)保設(shè)計。