自動化控制在化工安全生產中的應用分析

黎緒強 姚明 鄒瑤（四川源匯工程咨詢有限公司，四川成都610000）

0 引言

化工企業在生產活動中可能因為各種原因而出現爆炸、火災以及其他腐蝕性安全事故，自動化控制技術的應用能夠有效保障化工企業的安全生產，但在這一過程中，化工企業作業人員必須要樹立較高的安全意識，做好各類設備的安全檢驗。為更好的保障安全生產，作業人員必須要具備較高的安全管控水平，對于各類設備運行中可能出現的安全隱患予以時刻關注，做好安全防控工作，確保自動化控制的安全運行。

1 自動化控制在化工安全生產中應用的作用

1.1 改善工作環境

過去化工企業在生產作業中，一線作業人員往往暴露在相對危險的環境下，如果出現操作失誤很容易導致安全事故的發生。作業人員長時間暴露在高溫或腐蝕性環境下，對其身體健康也會帶來很大威脅，即便在作業時已經采取了一些防護措施，但依舊表現出一定的危險性。自動化控制的應用可以有效改善工作環境，減少人工作業內容，實現生產環境的全天候監控，如果出現問題會第一時間進行報警，讓作業人員及時離開危險區域。

1.2 降低生產成本

經濟效益是化工企業生存與發展的重點所在，然而近年來人工成本持續增加，自動化控制也開始成為必然趨勢。自動化控制技術在生產作業中應用之后，可以促進生產精度的提升，有效規避人工操作失誤的問題，特別是部分危險區域或人工無法實現的工作任務，自動化控制技術能夠發揮自身優勢來取代人工作業。該技術的應用可以進一步促進化工企業作業效率的提升，有效控制生產環節中的能耗，在做到環保節能的基礎上控制生產成本，提升企業經濟效益。

1.3 避免事故擴大

自動化控制技術實際應用之后，顯著提高了化工生產設備的運行效率，也能夠確保各類設備的安全穩定運行。與此同時，在自動化控制技術應用之后，化工生產作業的人工參與度逐漸降低，如果出現安全事故必然能夠降低人員傷亡情況，另外在對整個化工生產作業實施自動化監控的過程中，若發現隱患會第一時間反應并發出警報，避免事故擴大，把可能造成的損失降到最低，保證企業的持續健康發展[1]。

2 自動化控制在化工生產中的應用情況

2.1 各類儀表的實時監控

自動化控制技術在化工企業生產中的應用通常是儀表監控，化工生產作業表現出一定的危險性，安全儀表可以對生產作業中的相關數據信息予以實時監測，第一時間掌握生產狀態信息，作業人員能夠參考儀表數據來判定出現危險的幾率，進而采取有針對性的策略。自動化控制的應用一般是借助于微處理器以及大型集成電路組合來促進生產設備自動化控制水平的提升，二者的有效配合對化工生產的實際情況有整體性的監控，促進化工生產作業系統安全穩定性的提升。另外，按照化工生產的各個環節的具體情況，能夠對自動化控制設備予以針對性調整，對各個對象進行選擇性控制，保證各生產環節有序開展和各類設備的安全運行。

2.2 生產監控與故障診斷

對于化工生產而言，因為其流程較多，操作復雜，任何工序產生問題都很容易導致安全事故的發生，因此借助于自動化控制技術對化工生產作業實施全方位監控，依靠對生產數據信息的收集分析，和正常數據實施對比研究，可以第一時間找出問題數據，并且更加準確的發現問題。通常來說這類監控是以模型為主要方式，實際應用起來可能較為復雜，因此在化工生產作業中常常會選擇專家知識法實施檢測。通常是有針對性的對化工生產設備故障實施監控，例如說故障出現的時間、癥狀、原因和可能造成的后果，依靠數據對比研究后形成具體圖形來體現出故障發展趨勢，讓作業人員可以盡快尋求解決策略。

2.3 緊急停車系統的應用

近年來緊急停車系統在化工生產作業中得到了非常廣泛的應用，一般是對各類關鍵性數據與設備運行狀況實施自動監控，若發現監控對象和正常數據之間產生嚴重偏離，已經滿足緊急停車的條件，監控系統會自動被緊急停車系統所代替，對發生故障的作業環節發出停車指令，確保生產環節的安全。緊急停車系統通常包含三種不同狀態：正常停車、局部緊急停車和全面緊急停車，結合不同情況采取有針對性的自動化操作。例如化工設備處于正常維修范圍，即發出正常停車指令；若設備由于零件損壞或無法預期的故障，則發出緊急停車的指令；若設備出現不知情的緊急故障，則需要發出全面緊急停車指令，以更好的對其實施全方位檢查。緊急停車系統應用的目的是保證化工生產安全管理水平的提升，因此對這一系統的準確性以及靈敏度也提出了更高的要求。在實際設置的過程中，緊急停車系統需要包含檢測模塊、邏輯單元和執行模塊，為確保其運行穩定，三個模塊都需要安裝好備用設備。如果發生故障，備用單元第一時間啟用，不會對正常作業帶來影響[2]。

3 新型自動化控制技術發展

3.1 設備自動連鎖報警與檢測

對于化工生產而言，應當確保各類設備在實際運行過程中的安全穩定，因此對設備溫度、濕度、壓力等相關參數都提出了嚴格的控制要求。自動化控制可以對化工設備運行過程中的各項參數予以嚴格控制，如果出現故障，設備參數出現較大變化，即可實現自動報警，為作業人員予以警示，確保化工設備的及時維修，避免安全事故的發生。自動化控制的關鍵目的在于對化工設備的運行狀態實施全面監控，出現故障后能夠第一時間得知，促進設備檢測效率的提升，確保其安全穩定運行。

3.2 安全管理系統中的ESD應用實踐

上文中已經提到，緊急停車系統目前已經普遍應用于化工企業生產過程中，可以對化工生產的相關參數予以有效監控，其基本原理是對工作環境下的數據進行收集并分析，如果工作狀態下的數據超出正常值，則發出緊急停工的指令，因此緊急停車系統可以在很大程度上確保化工生產設備的安全穩定運行。近年來現代科學技術的飛速發展，緊急停車系統也得以進一步的完善，例如說繼電器開始被可編程邏輯控制器（PLC）取代，其數據監測的反應速度有了明顯的提升，對故障現象的監測也更為全面、高效。同時，PLC設備相對來說更為輕便，其自身運行方面也有效減少了成本。PLC還可以做到編程控制，促進了作業精確度的提升，能夠結合化工生產的不同環節和具體內容來對控制程序予以調整修改[3]。

3.3 自動化安全裝置的使用

隨著現代科技的發展，在化工企業實際生產過程中也開始應用自動化技術來對生產環節予以完善，對化工生產作業和設備運行狀態等實施自動監測。另外在針對自動化控制技術進行深入研究的過程中，對化工生產技術也在逐漸改革與創新，在一定程度上促進了自動化安全裝置的推廣應用。自動化安全裝置可以對危險參數進行監控，也可以自動對事故現場實施處理。例如說出現作業現場發生火災，自動化安全裝置通過監控溫度、煙霧等參數變化即可自動判定事故狀態，隨后再做出自動化反應，如智能自動救火，對作業現場發出緊急救助指令，降低安全事故帶來的損失。

4 結語

總而言之，近年來化工企業安全生產受到了越來越多的重視，也逐漸成為全社會廣泛關注的重點。化工企業要保證自身的持續健康發展，必須要真正意識到安全生產的重要意義，采取有效策略促進安全生產水平的提升。隨著自動化控制技術的發展及其在化工企業中的推廣應用，其在很大程度上預防和降低了安全事故的發生，促進了化工企業經濟效益的提升，在未來化工企業應當進一步促進生產作業中自動化控制水平的提升，以實現更好的發展。