化工生產(chǎn)線緣何要裝地震預警

劉海軍

化工生產(chǎn)線緣何要裝地震預警

劉海軍

由成都高新減災研究所自主研發(fā)的ICL地震預警系統(tǒng)接入了成都上晟涂料有限公司DCS(分布式控制)系統(tǒng)。當發(fā)生達到烈度閾值的地震時，地震預警將觸發(fā)DCS系統(tǒng)，緊急自動暫停生產(chǎn)線相應設備，使閥門等裝置處于安全狀態(tài)，減少由地震引發(fā)的危險化學品危害。這是我國化工自動生產(chǎn)線首次啟用地震預警。

生產(chǎn)事故；自動控制；智能鎖定

業(yè)內(nèi)專家指出，近年來，由于各種化工安全生產(chǎn)事故不斷發(fā)生，應用自動化技術提升安全生產(chǎn)水平的需求日益增長，我國化工產(chǎn)品生產(chǎn)線已逐步實現(xiàn)自動化，在提高生產(chǎn)效率的同時，也為應對各類災害創(chuàng)造了條件。

化工生產(chǎn)需要自動化

眾所周知，化工生產(chǎn)過程大多涉及高溫高壓、易燃易爆和有毒有害，一些化工工藝過程復雜且蘊含著巨大的能量，一旦生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常且控制不當，將會帶來嚴重后果。

北京化工大學信息科學與技術學院院長朱群雄教授指出，在現(xiàn)代石油和化工等工業(yè)生產(chǎn)裝置中，溫度、壓力、流量、液位、分析、機械設備狀態(tài)等過程檢測儀表及過程自動化對確保生產(chǎn)安全、環(huán)境保護是不可或缺的。近些年，我國在新建、改建項目中大量應用化工安全儀表系統(tǒng)(SIS)和DCS自動控制系統(tǒng)，工業(yè)信息化程度不斷提高，安全水平也相應得到提高。

據(jù)專家介紹，SIS系統(tǒng)包括安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)和有毒有害、可燃氣體及火災檢測保護系統(tǒng)等。SIS系統(tǒng)獨立于過程控制系統(tǒng)(例如分散控制系統(tǒng)等)，生產(chǎn)正常時處于休眠或靜止狀態(tài)，一旦生產(chǎn)裝置或設施出現(xiàn)可能導致安全事故的情況時，能夠瞬間準確動作，使生產(chǎn)過程安全停止運行或自動導入預定的安全狀態(tài)。

此外，在緊急停車系統(tǒng)中，DCS自動控制系統(tǒng)得到了廣泛的應用。這種控制方法就是使用計算機的自動化計算功能，保護化工生產(chǎn)中的運行設備。化工生產(chǎn)中，要使系統(tǒng)能夠自動化運行，需要滿足聯(lián)鎖條件，目前電動機的開、關等都已經(jīng)實現(xiàn)了調(diào)節(jié)閥、電磁閥等的聯(lián)鎖控制。通過計算機系統(tǒng)軟件實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，提高其可靠性、準確性，并且能夠代替人工操作。

山東華魯恒升化工股份有限公司是業(yè)內(nèi)較早引入DCS控制系統(tǒng)的企業(yè)。該公司副總工程師、電儀分部經(jīng)理劉煥發(fā)介紹說，為了實現(xiàn)各DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，公司將DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，還引入了智能設備管理系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，各工序的主要檢測控制手段基本是通過儀表、調(diào)節(jié)閥、DCS系統(tǒng)實現(xiàn)，主要運轉(zhuǎn)設備自動聯(lián)鎖、安全停車。

ICL可以讓DCS自動暫停

據(jù)了解，地震預警系統(tǒng)建設是降低地震災害的一個重要途徑,可以有效地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。此次由成都高新減災研究所自主研發(fā)的ICL地震預警系統(tǒng)接入上晟涂料的DCS系統(tǒng)，還是化工行業(yè)首次引入地震預報。

上晟涂料總經(jīng)理陳凱歌表示，通過地震預警控制DCS系統(tǒng)自動暫停生產(chǎn)設備，能夠保證企業(yè)正常生產(chǎn)和員工生命安全，減少由危化品生產(chǎn)處置不當造成的地震次生災害。“因為化工企業(yè)多是連續(xù)性生產(chǎn)，裝置里會有一些工藝介質(zhì)和中間產(chǎn)品，在地震來臨時，如果通過統(tǒng)一斷電這種方式，會造成很大的損失和浪費。應用地震預警系統(tǒng)后，先關哪部分，后關哪部分，再關哪部分會是一個很完善的流程，可以將企業(yè)的損失降到最低，而人員更是有幾十秒到1分鐘的逃生時間。”陳凱歌說。

“化工生產(chǎn)線啟用了地震預警，就能在地震波及到工廠前自動關停生產(chǎn)線，使工廠處于安全狀態(tài)，能夠避免有毒物體的排放，減少人員的傷害和次生災害。”地震預警四川省重點實驗室主任、成都高新減災研究所所長王暾博士說。

為上晟涂料提供DCS系統(tǒng)的浙江中控技術股份有限公司成都事業(yè)部總經(jīng)理潘鵬介紹說，由于危化行業(yè)的特殊性和DCS系統(tǒng)的復雜性，需要危化企業(yè)結(jié)合自身特點制定個性化的地震預警應急預案，實現(xiàn)該關的關、該開的開。從日本化工企業(yè)應用地震預警的經(jīng)驗來看，只要采取的應急措施安全得當，地鐵、化工、國防等生命線工程的安全是有保障的。

“這次合作對于化工企業(yè)主動去防御地震災害具有代表意義。地震預警系統(tǒng)的應用領域非常廣闊，除了在化工企業(yè)，在電力行業(yè)特別是核電應用方面，應該說都可以得到很廣闊的應用。”潘鵬強調(diào)。

工業(yè)智能鎖定化工安全

我國是個自然災害頻發(fā)的國家，每年臺風、暴雨、暴雪等氣象災害引發(fā)的山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災害，對經(jīng)濟社會造成巨大損失和影響，化工生產(chǎn)也常深受其害。

有專家表示，針對臺風、雨雪等預見性比較強的氣象災害，可以提前做好預防應對，而對于雷電、地震等突發(fā)性災害，還是要通過自動化手段確保裝置本質(zhì)安全。

早在2008年，山東、浙江等省安監(jiān)部門就要求在所屬區(qū)域中采用危險工藝的化工生產(chǎn)裝置和高危險化工儲存裝置，必須實現(xiàn)生產(chǎn)過程中危險環(huán)節(jié)關鍵操作的自動化控制，溫度、壓力、流量、液位及可燃、有毒氣體濃度等工藝指標的超限報警，生產(chǎn)裝置的安全聯(lián)鎖停車；涉及硝化、氧化、磺化、氯化、氟化、重氮化、加氫反應等危險工藝的化工生產(chǎn)裝置，要在實現(xiàn)自動化控制的基礎上裝備緊急停車系統(tǒng)(ESD)或SIS系統(tǒng)。

在今年山東省安監(jiān)局公布的安全生產(chǎn)科技發(fā)展計劃項目中，就有云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術在安全生產(chǎn)工作的應用、化工園區(qū)多災害耦合事故預警與應急決策系統(tǒng)研究、外浮頂儲罐雷電防護技術應用研究等課題項目。山東省明確，此類項目經(jīng)過驗收(鑒定)合格后，省安監(jiān)局優(yōu)先推廣和推薦獎勵。

許多化工企業(yè)也主動擰緊“安全閥”。目前，山東省規(guī)模以上化工企業(yè)都實現(xiàn)了DCS集散控制。

山東邦迪化學制品股份有限公司項目經(jīng)理王明說：“DCS系統(tǒng)將對生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的超溫、超壓、跑冒滴漏和設備自停等危險提前預警，不但從源頭上杜絕了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，也為企業(yè)節(jié)省了巡檢人力成本。”

中國工程院院士、北京化工大學教授高金吉表示，工業(yè)化和信息化要深度融合，如何推動數(shù)字化、智能化的發(fā)展，讓科技創(chuàng)新來推動綠色制造和發(fā)展是我們面臨的重要課題。實現(xiàn)綠色制造和發(fā)展，智能裝備是基礎，要做到裝備和過程始終和諧。自動化、安全化、自愈化和自由化是未來綠色制造發(fā)展的大方向。