化工安全生產中自動化控制的應用

孫穎，李波，張云海，沈艷敏，陳浩

(1.杭州安全生產科學技術有限公司，浙江 杭州 310007；2.浙江新安邁圖有機硅有限責任公司，浙江 建德 311606；3.浙江開化合成材料有限公司，浙江 開化 324300)

0 引言

市場經濟體制下，我國各行業迅猛發展。化工行業滲透于各領域中，不僅能夠為民眾生產生活提供便利，同時在國民經濟發展中也發揮著不可替代的作用。隨著化工行業發展速度的加快，化工生產安全問題逐漸受到社會各界的高度重視。化工生產的危險性較強，主要是化工生產原材料大多為易燃易爆物，且具有一定的毒性。而且，高溫高壓是化工生產裝置的運行條件，導致化工生產期間存在著大量的安全隱患。若在化工生產中未重視安全問題，不僅會影響企業經濟效益，同時也會威脅到民眾生命安全。在新技術不斷更新和發展的形勢下，將自動化控制合理應用于化工生產中，能夠有效降低工作強度及風險，保障化工生產的安全。綜合來看，本研究現實價值顯著。

1 化工生產自動化控制技術及其應用價值

將自動化控制應用于化工安全生產中，是十分有必要的。其一，可預防安全事故。在化工生產時，根據生產的實際需求合理應用自動化控制，能夠有效監控化工生產儀器儀表，了解化工生產設備的運行狀況。同時，利用相關控制閥，可實現對化工生產活動的調節，對化工生產狀況進行實時監控[1]。自動化控制下的系統會自動分析生產活動，依據分析結果，對生產參數加以調整，從而達到預防安全事故的目的。其二，可提高化工生產效率。在自動化控制設備的支持下，可比降低人力資源的投入成本，減少人為失誤，從根本上提高生產效率。

2 化工行業生產工作特點及安全生產自動化控制問題

2.1 化工行業生產特點

相較于其他工業，化工行業生產特點鮮明。其一，高環境要求。化工生產中需要涉及到大量化學物品，具有易燃易爆性和腐蝕性等特征，對溫度、壓力等有較高的要求。若環境要求不夠穩定，將可能會增加化工生產環節中的風險性。其二，高危險性。化學制品生產時，可能會在生產過程中埋下安全隱患，造成毒氣泄漏、爆炸和火災等。化工原材料的危險性較高，無論是材料的生產、運輸還是存儲，若存在疏忽，將會造成不可挽回的后果。其三，大規模性。在科學技術不斷更新的現代社會發展中，自動化與規模化生產，已經成為化工行業生產的主流趨勢。傳統手工方式，逐漸被機械化替代，不僅充分減少手工生產的誤差，減少生產風險，同時也可以提高化工生產的質量及效率。其四，提前預防性。目前，國家相關部門已經加強對碳化工業安全生產的重視。我國在化工生產方面的安全管理方針，集中表現為以預防為主，以綜合治理為輔，將預防和管理放到同等高度。要求化工企業在化工生產整個流程中，都要重視預防工作和管理工作。通過科學有效的預測評估體系，對化工生產安全風險進行預測，提前制定科學有效的防范方案。其五，科學性。將經驗與實踐相結合，是確保化工安全生產的前提。安全管理屬于綜合學科，知識系統復雜。化工行業生產期間，應明確安全管理的內涵，自然性與社會性共同造就了安全管理的科學性。

2.2 安全生產自動化控制問題

在化工安全生產自動化控制中，獲取化工生產信息并實現交換，提高化工生產效率，是自動化控制的功能。然而在主客觀等因素的影響下，當前安全生產自動化控制應用時尚存在些問題。第一，環保意識淡薄。化工安全生產時，相關人員更多強調的是經濟效益，不僅沒有認識到環境保護對化工生產的重要性，同時也沒有關注安全問題，導致化工生產自動化控制中存在較多安全隱患，不利于化工安全生產自動化控制水平的提升。第二，安全生產監管力度不強。部分化工企業并未制定與其發展相符合的安全生產監管機制，沒有對安全生產的內容加以規定，相關法律法規的執行力不強，管理缺失，埋下諸多安全隱患。第三，員工操作能力偏低。化工安全生產時，員工的工作能力不強，沒有較好的應變能力，缺乏對安全生產流程的了解，容易造成安全事故。在此種情況下，了解安全生產自動化控制問題，科學合理的將自動化控制應用于化工安全生產中，提高化工安全生產水平是十分有必要的。

3 化工安全生產中自動化控制的具體應用分析

3.1 在安全儀表系統中的應用

在化工安全生產中，可將自動化控制應用于安全儀表系統中。通常情況下，操作人員在生產化工產品時，所處環境比較危險。主要是化工生產所用的原材料，具有不同程度的毒性和腐蝕性[2]。生產人員長期處于帶有腐蝕性或毒性的環境中，身體不可避免會受粉塵或氣體的影響。所以在化工生產時，要在安全儀表系統中應用自動化控制。依據化工安全生產的要求，科學合理的設置控制閾值，把控危險因素，及時了解化工生產過程中存在的各種安全隱患。通過對數據的準確檢測，實時監控設備運行參數，以便在發現化工生產異常時，及時切斷運行設備，避免安全事故的發生。自動化控制系統在安全儀表系統中的應用，能夠實時對生產設備運行參數加以監控，了解設備運行狀態，并且準確分析設備運行期間的問題，準確判斷故障。發現故障后，會由手動生產替代自動生產，方便檢修人員開展檢修工作。

3.2 在故障診斷系統中的應用

將自動化控制應用于化工安全生產中時，可將其應用于故障診斷系統中。與其他工業生產相比較來看，化工生產的流程相對復雜，涉及到的加工內容較多[3]。為確保化工安全生產，化工生產的各項流程都要與相關標準相符，始終將安全問題作為化工生產的第一要素。化工生產期間，將自動化控制應用到故障診斷中，能夠快速且全面的搜集與生產相關的數據，提高數據處理的準確性，在數據庫中發送與化工生產相關的數據信息并存儲，提高化工生產效率。除此之外，借助自動化控制，可通過對生產數據的科學分析，比較不同環節異常數據，對異常數據對比，及時掌握化工生產中存在的異常問題，從而預測化工生產中可能存在的風險。將自動化控制與人工判斷相比較，可明確前者能夠提高故障的排查效率，也可提高故障排查的精準性[4]。從此種角度來看，自動化控制在故障診斷系統中的合理應用，能夠提高化工生產安全性。

3.3 在安全連鎖系統中的應用

化工生產中，若未科學合理的控制生產過程，可能會造成意外安全事故。為降低意外事故發生率，保障化工生產安全，通常要將安全連鎖系統安裝到化工生產設備中。安全連鎖系統，可從整體上控制化工生產流程。在安全事故發生后，該系統可停止生產活動。在化工生產各環節中，安全連鎖系統處于穩定狀態，可及時檢查設備的實際運行情況。若設備運行參數異常，或是某生產環節可能出現安全故障，安全連鎖系統會執行邏輯程序，連鎖保護化工生產的所有環節，臨時關閉生產設備或裝置，避免人員在化工生產中受傷。分析發現，安全連鎖系統屬于獨立系統，是保護化工生產安全的關鍵要素[5]。將自動化控制應用到安全連鎖系統中，可使該系統在發現故障后的第一時間自動執行邏輯程序。設備若發生故障，該系統可結合實際情況，調整設備至安全狀態。

3.4 在自動滅火與報警系統中的應用

在化工安全生產中，自動化控制在自動滅火與報警系統中的應用比較普遍。一方面，在自動滅火系統中的應用。自動滅火系統的組成較多，包括水龍頭、傳感器和報警閥等[6]。該系統在化工生產中的應用，多是利用單片機控制電路，發揮自動滅火作用。自動化控制的應用，可使傳感器快速識別化工生產過程中的火情，檢查火情的同時，可迅速將火情信號傳遞給控制電路。單片機接收到信號以后，自動滅火系統會下達開啟消防泵噴水閥門的指令。與此同時，該系統能夠控制噴水閥門，根據火災實際情況，對閥門的噴水效果進行調整，切實發揮滅火的作用。另一方面，在自動報警系統中的應用。自動化系統在自動報警系統中的應用，主要發揮的提前預警作用，方便風險防范方案的制定[7]。舉例來說，化工生產中的化學物品有刺激性，容易燃燒或爆炸。在使用危險品時，借助自動化報警裝置，可及時預測化學物品的危險性，從而精準控制各項生產裝置，提高化工生產安全性。

4 自動化控制在化工安全生產中的應用措施

4.1 重視生產過程的安全管理

化工安全生產中應用自動化控制時，應結合化工安全生產現狀，重視生產過程的安全管理。安全，是化工企業產品生產的關鍵要素[8]。化工企業生產時，需要對每個生產環節進行有效控制，各生產環節都要嚴格按照標準執行，提高化工安全生產管理質量及效果。安全管理期間，要仔細檢查每個生產環節的安全隱患，通過事前預防的方式，減少安全隱患，將安全事故的損失降到最低。日常化工生產時，工作人員要將設備檢修與維護工作落到實處，將以自動化控制為主的自動化報警系統、滅火系統及故障診斷等系統，安裝到化工生產設備中，及時對設備故障進行診斷，并預警安全事故。

4.2 提高人員能力及安全意識

化工安全生產中應用自動化控制時，需要提高人員能力及安全意識。化工生產離不開工作人員，人員的能力、素質會對化工生產質量產生影響，需要加強對化工生產人員的重視[9]。一方面，重視生產人員的招聘。在招聘化工生產人員前，要明確化工生產所需要的人才情況，包括化工生產人員應具備的能力、專業知識等。依據崗位實際需求，編制人才招聘方案。招聘時，嚴格按照招聘方案對生產人員進行招聘，對應聘者的工作能力進行考察，同時要調查應聘者的工作經驗，最好選擇有過經驗的人員，堅持擇優錄取的原則。另一方面，重視生產人員的培訓。定期組織生產人員接受培訓，培訓內容包括化工安全生產知識、生產流程及注意事項等。通過視頻宣教的方式，強化生產人員的安全意識，同時編制安全教育調查表，從系統層面上展開對人員的安全教育。

5 結語

現代社會發展中，國家相關部門逐漸加強對化工安全生產的重視。隨著科學技術的發展，各種先進的技術被應用于各領域中。自動化控制，是比較新穎的技術手段，將其應用于化工生產中，可提高生產效率，降低化工生產的風險，從根本上提高化工生產安全性。文章在明確自動化控制在化工安全生產中應用價值的基礎上，分別從安全儀表系統、故障診斷系統、安全連鎖系統、自動滅火與報警系統等方面，分析化工安全生產中自動化控制的具體應用，并總結自動化控制的具體應用措施，期望為化工安全生產提供借鑒。