化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用探析

摘 要：當(dāng)前，在化工生產(chǎn)中，自動(dòng)化控制發(fā)揮著重要的安全控制作用，在一定程度上可以減少化工生產(chǎn)中的安全事故，逐步實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的安全性，促進(jìn)化工企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。但是，隨著化工生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝的應(yīng)用等使得自動(dòng)化控制需要加強(qiáng)技術(shù)優(yōu)化與改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)更好的安全控制，實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的快速發(fā)展。基于此，本文主要分析了化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：化工安全生產(chǎn);自動(dòng)化控制;應(yīng)用

1 自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)中應(yīng)用的作用

1.1 降低生產(chǎn)成本

經(jīng)濟(jì)效益是化工企業(yè)生存與發(fā)展的重點(diǎn)所在，然而近年來人工成本持續(xù)增加，自動(dòng)化控制也開始成為必然趨勢。自動(dòng)化控制技術(shù)在生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)用之后，可以促進(jìn)生產(chǎn)精度的提升，有效規(guī)避人工操作失誤的問題，特別是部分危險(xiǎn)區(qū)域或人工無法實(shí)現(xiàn)的工作任務(wù)，自動(dòng)化控制技術(shù)能夠發(fā)揮自身優(yōu)勢來取代人工作業(yè)。該技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步促進(jìn)化工企業(yè)作業(yè)效率的提升，有效控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的能耗，在做到環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)上控制生產(chǎn)成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 改善工作環(huán)境

過去化工企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)中，一線作業(yè)人員往往暴露在相對危險(xiǎn)的環(huán)境下，如果出現(xiàn)操作失誤很容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。作業(yè)人員長時(shí)間暴露在高溫或腐蝕性環(huán)境下，對其身體健康也會(huì)帶來很大威脅，即便在作業(yè)時(shí)已經(jīng)采取了一些防護(hù)措施，但依舊表現(xiàn)出一定的危險(xiǎn)性。自動(dòng)化控制的應(yīng)用可以有效改善工作環(huán)境，減少人工作業(yè)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境的全天候監(jiān)控，如果出現(xiàn)問題會(huì)第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，讓作業(yè)人員及時(shí)離開危險(xiǎn)區(qū)域。

1.3 避免事故擴(kuò)大

自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用之后，顯著提高了化工生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行效率，也能夠確保各類設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，在自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用之后，化工生產(chǎn)作業(yè)的人工參與度逐漸降低，如果出現(xiàn)安全事故必然能夠降低人員傷亡情況，另外在對整個(gè)化工生產(chǎn)作業(yè)實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控的過程中，若發(fā)現(xiàn)隱患會(huì)第一時(shí)間反應(yīng)并發(fā)出警報(bào)，避免事故擴(kuò)大，把可能造成的損失降到最低，保證企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2 化工安全生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素

2.1 原料危險(xiǎn)

化工生產(chǎn)過程中，來自原料的危險(xiǎn)最為直接，也最為普遍，如在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中各種酸堿類化學(xué)品直接作為原料或者輔助介質(zhì)用于生產(chǎn)，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的腐蝕性較強(qiáng)，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至人員傷亡。企業(yè)的日常管理工作以及主要技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場巡檢，存在一定的危險(xiǎn)性。其他化工生產(chǎn)企業(yè)也面臨類似問題，主要表現(xiàn)為原來管理方法滯后、原料本身危險(xiǎn)性高、現(xiàn)場巡檢不到位等方面原因，這是后續(xù)工作中化工安全生產(chǎn)需要關(guān)注的直接問題，可控性也較高。

2.2 生產(chǎn)加工危險(xiǎn)

生產(chǎn)加工過程中的危險(xiǎn)往往帶有隱蔽性，操作人員很難在危險(xiǎn)發(fā)生前予以察覺和預(yù)處理，部分危險(xiǎn)在發(fā)生早期也無法得到有效快速解決。如密封容器、壓力容器在長期使用的過程中受到機(jī)械磨損和化學(xué)品侵蝕作用，造成材料塑性和強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部形成細(xì)小的裂紋等。在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)工藝參數(shù)的波動(dòng)、環(huán)境突發(fā)變化等可能導(dǎo)致裂紋快速增大，導(dǎo)致危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏，影響生產(chǎn)環(huán)境安全，甚至有可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等惡性人員傷亡事故[1]。

2.3 故障處理危險(xiǎn)

生產(chǎn)工藝及設(shè)備設(shè)施的故障排除帶有不確定性。此前的化工生產(chǎn)工作中，生產(chǎn)工藝及設(shè)備設(shè)施的故障處理需要借助工藝、設(shè)備、電儀等技術(shù)人員共同進(jìn)行參與管理，了解故障發(fā)生的原因，給予逐一排查和處理，在此過程中，因故障原因尚不明確，操作人員可能在排除時(shí)出現(xiàn)受傷問題，而化工生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，意味著故障類型多樣，排除和處理的時(shí)間也較長，降低了工作效率，也可能導(dǎo)致故障進(jìn)一步惡化、蔓延，出現(xiàn)更多的安全隱患和危險(xiǎn)。

3 化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)化的檢測系統(tǒng)

化工行業(yè)的企業(yè)中，幾乎都是全年全天候在運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)器在這樣的使用頻率下，很容易由于折舊出現(xiàn)老化或者磨損等問題，一旦機(jī)器出現(xiàn)故障，由人工進(jìn)行檢查的話，就會(huì)對人帶來極大的安全隱患，同時(shí)還需要消耗大量的人力和時(shí)間，即使如此，也不一定能夠有非常好的檢驗(yàn)效果，而自動(dòng)化的檢測系統(tǒng)就能夠很好地解決這些問題，不僅及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，還能夠快速確定問題的根源，在提高安全性的同時(shí)還能夠降低企業(yè)的運(yùn)行成本，起到了一箭雙雕的作用[2]。

3.2 自動(dòng)化的故障診斷系統(tǒng)

不同于其他行業(yè)，在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，對設(shè)備要求更為嚴(yán)格。設(shè)備作為化工企業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)，為營造良好生產(chǎn)環(huán)境，應(yīng)結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)，對化工企業(yè)設(shè)備進(jìn)行管理。化工企業(yè)設(shè)備相對復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障問題，在傳統(tǒng)設(shè)備故障檢測中，只能通知設(shè)備檢測人員，進(jìn)行設(shè)備維修。此種情況，很容易失去設(shè)備維修“黃金時(shí)期”，導(dǎo)致設(shè)備受損嚴(yán)重。再加上，人工排查方式相對困難，需要大量時(shí)間進(jìn)行排查。因此，化工企業(yè)設(shè)備管理工作，應(yīng)主動(dòng)結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)。將監(jiān)測裝置安裝于企業(yè)化工設(shè)備，自動(dòng)化檢測裝置能夠獲得設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)參數(shù)。一旦設(shè)備運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)問題或是出現(xiàn)設(shè)備故障，能夠及時(shí)預(yù)警，并在第一時(shí)間做出緊急處理。對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常變化。并結(jié)合自動(dòng)化緊急處理環(huán)節(jié)，在最短時(shí)間內(nèi)控制設(shè)備故障問題，有效降低化工企業(yè)安全生產(chǎn)事故問題。例如，化工生產(chǎn)自動(dòng)化檢測、診斷能夠保證生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性與安全性。化工生產(chǎn)自動(dòng)化可以在生產(chǎn)過程監(jiān)測，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，對故障幅度辨識(shí)、故障時(shí)間推斷、故障趨勢預(yù)測、故障機(jī)理診斷以及故障處理建議。基于解析模型的方法、基于專家知識(shí)、數(shù)據(jù)分析等方法，建立在數(shù)學(xué)模型之上，將問題由繁化簡，對故障進(jìn)行全方位管理，而操作人員，及時(shí)不在化工廠故障現(xiàn)場，亦能遵循相關(guān)信息，判斷故障問題，在第一時(shí)間對化工廠設(shè)備故障問題進(jìn)行處理。

3.3 緊急停車系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)過程中，緊急停車系統(tǒng)主要是指在生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)中的相關(guān)監(jiān)控模塊來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)等的監(jiān)控，一旦存在潛在的生產(chǎn)威脅時(shí)，緊急停車系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)入緊急停車狀態(tài)，自動(dòng)取代過程監(jiān)控系統(tǒng)的作用，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。全面緊急停車主要是在生產(chǎn)中出現(xiàn)全面性故障的情況下，比如總電源失效、斷水等的情況下的全面停車行為。一般情況下，緊急停車系統(tǒng)是影響生產(chǎn)安全性的重要因素，因此，對化工企業(yè)而言，在緊急停車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，必須保障其可靠性。而在緊急停車系統(tǒng)內(nèi)，包含了檢測單元、邏輯單元與執(zhí)行單元，這3 個(gè)單元之間是串聯(lián)的關(guān)系，3個(gè)單元之間的配合保障了緊急停車系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

3.4 自動(dòng)化的安全系統(tǒng)

在化工行業(yè)中，相關(guān)的一線工作人員都是通過經(jīng)驗(yàn)來完成整個(gè)生產(chǎn)過程，但是一旦出現(xiàn)了未知或者潛在危險(xiǎn)，經(jīng)驗(yàn)就無法發(fā)揮作用，從而很有可能會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目甚至造成人員或者財(cái)產(chǎn)的損失，而自動(dòng)化安全系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能，比如通過安全系統(tǒng)監(jiān)測有毒氣體，一旦發(fā)現(xiàn)超過安全范圍，就立刻啟動(dòng)報(bào)警裝置和相關(guān)處理系統(tǒng)，進(jìn)而保護(hù)相關(guān)工作人員的安全，減少化工企業(yè)的損失。同時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)連鎖報(bào)警功能，這樣就能夠?yàn)楣ぷ魅藛T解決問題爭取出更多的時(shí)間，如果需要救援，還能夠增加被困人員被救的概率，是非常重要的環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

綜上所述，化工生產(chǎn)的安全性至關(guān)重要，強(qiáng)化安全生產(chǎn)力度刻不容緩，需要時(shí)刻注意安全生產(chǎn)，同時(shí)借助智能化控制技術(shù)將操作的完善性給予加強(qiáng)，高效率的對生產(chǎn)當(dāng)中存在的各項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)給予排查，將異常情況提示給工作人員，使安全事故發(fā)生的幾率有了明顯的下降。管理人員要對自動(dòng)化控制系統(tǒng)給予充分的重視，合理應(yīng)用，使其價(jià)值和效用能夠在日常生產(chǎn)當(dāng)中真正發(fā)揮出來，保證企業(yè)的經(jīng)營以及日后發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧清.自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用探析[J].石化技術(shù)，2019，26（10）：207-208.

[2]徐瑩瑩.化工安全生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（9）：46+57.

作者簡介：

賈丹鶴（1985- ），女，新疆省烏蘇市人，本科，新疆玖安勞動(dòng)安全評價(jià)檢測中心（有限公司）工程師，研究方向：化工安全管理。