環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)過程自動(dòng)化改進(jìn)分析

殷秀梅

四川東樹新材料有限公司 四川 德陽 618000

引言

環(huán)氧樹脂的上游產(chǎn)品為環(huán)氧氯丙烷和雙酚A，下游產(chǎn)品為涂料、電子電器、復(fù)合材料和黏接劑等，近年來，我國對環(huán)氧樹脂的應(yīng)用需求呈現(xiàn)了明顯的上升趨勢，環(huán)氧樹脂主要采用加成聚合法進(jìn)行生產(chǎn)，對環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)過程進(jìn)行自動(dòng)化改進(jìn)，有助于提高環(huán)氧樹脂產(chǎn)量和生產(chǎn)效率，有效滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

1 環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)過程自動(dòng)化改進(jìn)必要性

按照專業(yè)用途，環(huán)氧樹脂可分為機(jī)械用環(huán)氧樹脂膠粘劑、建筑用環(huán)氧樹脂膠粘劑、電子環(huán)氧樹脂膠粘劑、修補(bǔ)用環(huán)氧樹脂膠粘劑、交通用膠和船舶用膠。當(dāng)前，我國正全面推進(jìn)現(xiàn)代化發(fā)展，環(huán)氧樹脂的應(yīng)用空間呈現(xiàn)了逐步拓展趨勢，中國海關(guān)資料顯示，2014年～2019年，我國環(huán)氧樹脂進(jìn)口數(shù)量分別為24.15萬噸、22.11萬噸、23.54萬噸、27.48萬噸、26.95萬噸和28.8萬噸，2019年，中國環(huán)氧樹脂進(jìn)口數(shù)量較上年增加1.92萬噸，同比增長7.13%。環(huán)氧樹脂進(jìn)口數(shù)量的增加意味著我國對環(huán)氧樹脂產(chǎn)品的應(yīng)用需求呈現(xiàn)了明顯的上升趨勢，當(dāng)前我國在環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝水平上仍舊明顯落后于其他發(fā)達(dá)國家，產(chǎn)能難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求，同時(shí)，目前環(huán)氧樹脂生產(chǎn)過程大多依靠人力進(jìn)行控制，工序間隔較長，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，對人力資源的依靠度較高，在這種情況下，環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)效率較低，用料誤差較大，不利于產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的有效控制，實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)過程的自動(dòng)化改進(jìn)，有助于有效更新環(huán)氧樹脂生產(chǎn)系統(tǒng)，優(yōu)化生產(chǎn)流程。

2 環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)過程自動(dòng)化改進(jìn)方向

2.1 控制系統(tǒng)改進(jìn)

中國海關(guān)資料顯示，2014年～2019年，我國環(huán)氧樹脂進(jìn)口金額分別為8.9億美元、7.95億美元、7.77億美元、9.17億美元、9.9億美元和9.95億美元，2019年我國環(huán)氧樹脂進(jìn)口金額較上年增加0.05億美元，同比增長0.57%，為有效滿足我國對環(huán)氧樹脂產(chǎn)品的應(yīng)用需求，提高環(huán)氧樹脂產(chǎn)能，應(yīng)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)改進(jìn)。傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)大多依靠人力進(jìn)行操作，生產(chǎn)間隔較長，人力資源浪費(fèi)嚴(yán)重，基于這種情況，可有效利用自動(dòng)化技術(shù)形成自動(dòng)化控制系統(tǒng)，優(yōu)化通信環(huán)境，以便對環(huán)氧樹脂的相關(guān)生產(chǎn)裝置和工藝生產(chǎn)流程進(jìn)行全方面控制和精細(xì)化控制，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。值得一提的是，在控制系統(tǒng)改進(jìn)過程中，相關(guān)人員需具備優(yōu)良的信息化素養(yǎng)，積極學(xué)習(xí)DCS系統(tǒng)理論和控制技能，以便將控制平臺轉(zhuǎn)向開放式，有效解決控制系統(tǒng)之間的兼容問題。同時(shí)，還應(yīng)在控制系統(tǒng)改進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制單元和操作站平臺的有效優(yōu)化，使得控制數(shù)據(jù)能夠快速、無障礙地傳輸?shù)较嚓P(guān)模塊，并通過總線連接，實(shí)現(xiàn)信息交互，滿足信息共享需求。在操作站更新過程中，應(yīng)對各個(gè)控制單元過程數(shù)據(jù)的顯示和再利用功能進(jìn)行完善，以便相關(guān)生產(chǎn)管理人員能夠利用信息交互的操作接口，明確控制需求，提高控制精度和控制效率[1]。

2.2 預(yù)警機(jī)制改進(jìn)

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，在涂料領(lǐng)域中，環(huán)氧樹脂材料具有向高固含量、無溶劑化和水溶性化方向發(fā)展的趨勢，在電子電器、灌漿包封料領(lǐng)域中，環(huán)氧樹脂材料具有了向阻燃、低黏度和高密度化發(fā)展的趨勢，考慮到環(huán)氧樹脂生產(chǎn)具有較高的危險(xiǎn)系數(shù)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)預(yù)警機(jī)制的改進(jìn)，全面提高安全生產(chǎn)系數(shù)。以自動(dòng)化控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，相關(guān)人員可有效融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過在生產(chǎn)環(huán)境中靈活布設(shè)傳感器，對生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)電氣設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行全面搜集，并結(jié)合安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，對上述信息進(jìn)行深度分析，以全面識別生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行針對性優(yōu)化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，環(huán)氧樹脂生產(chǎn)控制系統(tǒng)可通過傳感器完成報(bào)警操作，并在DCS系統(tǒng)操作站上顯示報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊。另外，預(yù)警機(jī)制還可有效延伸至儀表設(shè)備管理系統(tǒng)，完成現(xiàn)場儀表調(diào)節(jié)閥的維護(hù)、校驗(yàn)和故障診斷，進(jìn)一步提高環(huán)氧樹脂生產(chǎn)流程的運(yùn)行流暢性，切實(shí)降低相關(guān)生產(chǎn)管理人員的設(shè)備維護(hù)壓力，完成設(shè)備的針對性養(yǎng)護(hù)和管理。值得一提的是，在預(yù)警機(jī)制改進(jìn)過程中，還可構(gòu)建火災(zāi)和氣體檢測系統(tǒng)，利用自動(dòng)化控制技術(shù)完成可燃?xì)怏w檢測、有毒氣體檢測、火焰檢測、溫度檢測以及煙氣檢測，并將檢測信息實(shí)時(shí)傳輸至自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，與消防聯(lián)動(dòng)裝置進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)事故的緊急處理，還可將災(zāi)害信息快速傳輸至消防中心，最大限度保障生產(chǎn)安全和人員生命安全[2]。

2.3 質(zhì)量監(jiān)控改進(jìn)

隨著電子電器零部件產(chǎn)量的快速提升，環(huán)氧樹脂用量有可能快速提高，汽車工業(yè)產(chǎn)品、土建行業(yè)的發(fā)展也會(huì)持續(xù)刺激環(huán)氧樹脂需求量增長，包括層壓板涂料、膠粘劑等。目前，發(fā)達(dá)國家環(huán)氧樹脂市場已達(dá)飽和狀態(tài)，未來的目標(biāo)市場主要是亞洲市場，尤其是中國市場，對環(huán)氧樹脂的需求量較大。在這種情況下，應(yīng)積極發(fā)展我國的環(huán)氧樹脂行業(yè)，全面提高環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品質(zhì)量。從這一角度出發(fā)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)控改進(jìn)，傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂生產(chǎn)流程中容易產(chǎn)生質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)主要是相關(guān)生產(chǎn)原料用量的控制、壓力的控制和溫度的控制，在自動(dòng)化改進(jìn)過程中，相關(guān)人員應(yīng)有效利用自動(dòng)化技術(shù)對流量儀表、壓力儀表、液位儀表和溫度儀表、稱重儀表進(jìn)行系統(tǒng)控制，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)需求，精準(zhǔn)設(shè)定物料用量以及生產(chǎn)溫度，全面降低用料誤差，完成環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝預(yù)反應(yīng)、主反應(yīng)回、流脫水和脫苯四部分的系統(tǒng)優(yōu)化。值得一提的是，在質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)過程中，對稱重控制系統(tǒng)和用料系統(tǒng)的優(yōu)化可有效保證熱量和冷量的提供效率，進(jìn)一步提升反應(yīng)過程的連續(xù)性，全面降低生產(chǎn)壓力。

3 結(jié)束語

總而言之，為滿足我國對環(huán)氧樹脂產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用需求，應(yīng)基于環(huán)氧樹脂裝置生產(chǎn)現(xiàn)狀，充分融合現(xiàn)代化信息技術(shù)和創(chuàng)新化思想，有效實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)改進(jìn)、預(yù)警機(jī)制改進(jìn)和質(zhì)量監(jiān)控改進(jìn)，全面提高環(huán)氧樹脂生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能持續(xù)增長。