自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

黎緒強(qiáng) 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(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中可能因?yàn)楦鞣N原因而出現(xiàn)爆炸、火災(zāi)以及其他腐蝕性安全事故，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用能夠有效保障化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，但在這一過程中，化工企業(yè)作業(yè)人員必須要樹立較高的安全意識(shí)，做好各類設(shè)備的安全檢驗(yàn)。為更好的保障安全生產(chǎn)，作業(yè)人員必須要具備較高的安全管控水平，對(duì)于各類設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的安全隱患予以時(shí)刻關(guān)注，做好安全防控工作，確保自動(dòng)化控制的安全運(yùn)行。

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

1.1 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(duì)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(duì)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。

1.2 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。

1.3 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(duì)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[1]。

2 自動(dòng)化控制在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用情況

2.1 各類儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)控

自動(dòng)化控制技術(shù)在化工企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用通常是儀表監(jiān)控，化工生產(chǎn)作業(yè)表現(xiàn)出一定的危險(xiǎn)性，安全儀表可以對(duì)生產(chǎn)作業(yè)中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息予以實(shí)時(shí)監(jiān)測，第一時(shí)間掌握生產(chǎn)狀態(tài)信息，作業(yè)人員能夠參考儀表數(shù)據(jù)來判定出現(xiàn)危險(xiǎn)的幾率，進(jìn)而采取有針對(duì)性的策略。自動(dòng)化控制的應(yīng)用一般是借助于微處理器以及大型集成電路組合來促進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化控制水平的提升，二者的有效配合對(duì)化工生產(chǎn)的實(shí)際情況有整體性的監(jiān)控，促進(jìn)化工生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的提升。另外，按照化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)的具體情況，能夠?qū)ψ詣?dòng)化控制設(shè)備予以針對(duì)性調(diào)整，對(duì)各個(gè)對(duì)象進(jìn)行選擇性控制，保證各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有序開展和各類設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.2 生產(chǎn)監(jiān)控與故障診斷

對(duì)于化工生產(chǎn)而言，因?yàn)槠淞鞒梯^多，操作復(fù)雜，任何工序產(chǎn)生問題都很容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，因此借助于自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)化工生產(chǎn)作業(yè)實(shí)施全方位監(jiān)控，依靠對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的收集分析，和正常數(shù)據(jù)實(shí)施對(duì)比研究，可以第一時(shí)間找出問題數(shù)據(jù)，并且更加準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問題。通常來說這類監(jiān)控是以模型為主要方式，實(shí)際應(yīng)用起來可能較為復(fù)雜，因此在化工生產(chǎn)作業(yè)中常常會(huì)選擇專家知識(shí)法實(shí)施檢測。通常是有針對(duì)性的對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備故障實(shí)施監(jiān)控，例如說故障出現(xiàn)的時(shí)間、癥狀、原因和可能造成的后果，依靠數(shù)據(jù)對(duì)比研究后形成具體圖形來體現(xiàn)出故障發(fā)展趨勢，讓作業(yè)人員可以盡快尋求解決策略。

2.3 緊急停車系統(tǒng)的應(yīng)用

近年來緊急停車系統(tǒng)在化工生產(chǎn)作業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，一般是對(duì)各類關(guān)鍵性數(shù)據(jù)與設(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)控對(duì)象和正常數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生嚴(yán)重偏離，已經(jīng)滿足緊急停車的條件，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)被緊急停車系統(tǒng)所代替，對(duì)發(fā)生故障的作業(yè)環(huán)節(jié)發(fā)出停車指令，確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全。緊急停車系統(tǒng)通常包含三種不同狀態(tài)：正常停車、局部緊急停車和全面緊急停車，結(jié)合不同情況采取有針對(duì)性的自動(dòng)化操作。例如化工設(shè)備處于正常維修范圍，即發(fā)出正常停車指令；若設(shè)備由于零件損壞或無法預(yù)期的故障，則發(fā)出緊急停車的指令；若設(shè)備出現(xiàn)不知情的緊急故障，則需要發(fā)出全面緊急停車指令，以更好的對(duì)其實(shí)施全方位檢查。緊急停車系統(tǒng)應(yīng)用的目的是保證化工生產(chǎn)安全管理水平的提升，因此對(duì)這一系統(tǒng)的準(zhǔn)確性以及靈敏度也提出了更高的要求。在實(shí)際設(shè)置的過程中，緊急停車系統(tǒng)需要包含檢測模塊、邏輯單元和執(zhí)行模塊，為確保其運(yùn)行穩(wěn)定，三個(gè)模塊都需要安裝好備用設(shè)備。如果發(fā)生故障，備用單元第一時(shí)間啟用，不會(huì)對(duì)正常作業(yè)帶來影響[2]。

3 新型自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展

3.1 設(shè)備自動(dòng)連鎖報(bào)警與檢測

對(duì)于化工生產(chǎn)而言，應(yīng)當(dāng)確保各類設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中的安全穩(wěn)定，因此對(duì)設(shè)備溫度、濕度、壓力等相關(guān)參數(shù)都提出了嚴(yán)格的控制要求。自動(dòng)化控制可以對(duì)化工設(shè)備運(yùn)行過程中的各項(xiàng)參數(shù)予以嚴(yán)格控制，如果出現(xiàn)故障，設(shè)備參數(shù)出現(xiàn)較大變化，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，為作業(yè)人員予以警示，確?；ぴO(shè)備的及時(shí)維修，避免安全事故的發(fā)生。自動(dòng)化控制的關(guān)鍵目的在于對(duì)化工設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施全面監(jiān)控，出現(xiàn)故障后能夠第一時(shí)間得知，促進(jìn)設(shè)備檢測效率的提升，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 安全管理系統(tǒng)中的ESD應(yīng)用實(shí)踐

上文中已經(jīng)提到，緊急停車系統(tǒng)目前已經(jīng)普遍應(yīng)用于化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，可以對(duì)化工生產(chǎn)的相關(guān)參數(shù)予以有效監(jiān)控，其基本原理是對(duì)工作環(huán)境下的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并分析，如果工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)超出正常值，則發(fā)出緊急停工的指令，因此緊急停車系統(tǒng)可以在很大程度上確?；どa(chǎn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。近年來現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，緊急停車系統(tǒng)也得以進(jìn)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(shù)據(jù)監(jiān)測的反應(yīng)速度有了明顯的提升，對(duì)故障現(xiàn)象的監(jiān)測也更為全面、高效。同時(shí)，PLC設(shè)備相對(duì)來說更為輕便，其自身運(yùn)行方面也有效減少了成本。PLC還可以做到編程控制，促進(jìn)了作業(yè)精確度的提升，能夠結(jié)合化工生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)和具體內(nèi)容來對(duì)控制程序予以調(diào)整修改[3]。

3.3 自動(dòng)化安全裝置的使用

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中也開始應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)來對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)予以完善，對(duì)化工生產(chǎn)作業(yè)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測。另外在針對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行深入研究的過程中，對(duì)化工生產(chǎn)技術(shù)也在逐漸改革與創(chuàng)新，在一定程度上促進(jìn)了自動(dòng)化安全裝置的推廣應(yīng)用。自動(dòng)化安全裝置可以對(duì)危險(xiǎn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，也可以自動(dòng)對(duì)事故現(xiàn)場實(shí)施處理。例如說出現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)，自動(dòng)化安全裝置通過監(jiān)控溫度、煙霧等參數(shù)變化即可自動(dòng)判定事故狀態(tài)，隨后再做出自動(dòng)化反應(yīng)，如智能自動(dòng)救火，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場發(fā)出緊急救助指令，降低安全事故帶來的損失。

4 結(jié)語

總而言之，近年來化工企業(yè)安全生產(chǎn)受到了越來越多的重視，也逐漸成為全社會(huì)廣泛關(guān)注的重點(diǎn)?；て髽I(yè)要保證自身的持續(xù)健康發(fā)展，必須要真正意識(shí)到安全生產(chǎn)的重要意義，采取有效策略促進(jìn)安全生產(chǎn)水平的提升。隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展及其在化工企業(yè)中的推廣應(yīng)用，其在很大程度上預(yù)防和降低了安全事故的發(fā)生，促進(jìn)了化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，在未來化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)中自動(dòng)化控制水平的提升，以實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。