自动化控制在化工安全生产中的应用

廉晓冬

（淮南宏昌科技有限责任公司，安徽 淮南 232001）

自动化控制在化工安全生产中的应用

廉晓冬

（淮南宏昌科技有限责任公司，安徽 淮南 232001）

随着信息时代的到来，化工生产中也引进了自动化控制新技术，无论是在工厂中还是在办公中我们随处都能感觉到自动化带来的方便之处。尤其是在化工安全生产中，自动化控制更是起着不可替代的作用。本文就在化工安全生产中，自动化控制技术的应用分析，降低安全事故发生的指数，降低控制过程中发生事故的概率，对化工企业中自动化控制的前景进行阐述。

化工安全；自动化控制；安全生产

0　引言

用于化工工业生产中的原材料多为易燃易爆的危险化学品，它们其中多数有毒性、挥发性、腐蚀性，对人体有一定程度的伤害。如果在化工生产控制中发生失误导致重大事故的发生，其严重性可想而知，所以纵观化工生产企业的安全性问题，实行自动化控制技术和安全联锁技术是非常有必要的，一方面，可以降低生产过程中的不安全问题，另一方面可以加强安全管理，规范生产流程，加强生产安全指数。本文对化工企业中自动化控制在安全生产方面的应用进行阐述。

1　化工产业的特点

我国化工产业的特点主要体现在以下几个方面：

（1）生产方式连续化，生产规模大，数量大；

（2）化工生产周期长，经常满负荷运转，这就对化工生产程安全指数要求高；

（3）化工生产条件要求苛刻，一般生产条件都在高温、高压或低温、真空，经常有易燃，易爆、强腐蚀的化学品，生产过程中介质也多变化；

（4）化工生产的环境相对恶劣，经常处于毒性强、有腐蚀性、易燃易爆场所，高粉尘作业等等；

（5）生产设备、操作流程复杂，在操作过程中也存在着较大的安全隐患。基于以上这些特点，对化工生产实行自动化控制是非常必要的。

2　传统控制系统与自动化控制系统的区别

其主要区别主要有以下两个方面：第一，就是加强了传统控制系统发反馈阶段，所谓反馈阶段就是传统控制系统中把化工过程中与控制信息相关的信息传回到控制器最后与原有的控制信息相比较再做出最终的决断，而自动化控制就是加强了反馈的传统控制系统；第二，传统控制系统与自动化控制系统最大的区别在于自动化控制系统可以把已经发生的已经偏离正常生产轨道的控制信息再拉回到正常的轨道上。

3　自动化控制在化工安全生产中的应用

3.1生产系统在化工安全生产中的应用

首先，自动化的定义是指一种自动依据既定程序或指令而自动进行工业生产的一种技术，是一种新型的高科技技术手段，能有效提高生产的效率，降低人工成本。若按照自动化程度的不同可分为全自动化生产和半自动化生产。而在生产过程中可应用在生产过程控制、机械制造控制和管理过程控制等等方面。

我国在这类技术上面已经驾轻就熟，拥有一套属于自己的生产技术方案。化工生产从开始的手动化转为半自动到现在的全自动手段历经了三个重要阶段，也从简单的生产转向更为复杂的生产过程，在国内化工企业中应用也比较广泛。

其中应用比较广泛的控制系统有可编程逻辑控制器PLC、分散控制系统DCS和现场总线控制系统FCS。现在所说的三个主要的控制系统中以DSC、PLC最为常见。

PLC，顾名思义是一种内部存储程序，其特点是可编程，功能包括对生产过程计算机程序进行逻辑计算、顺序控制、定时控制和算术控制等等，其系统具有较高的性价比和较高的抗干扰能力。而DCS系统是将计算机、通讯和自动控制有机的结合在一起，以这种方式来实现自动化控制，但DSC的不足之处在于其成本相对较高。其结构特点有控制分散、多层分散，多用作炼油厂、采油厂和化学化工企业中。

FCS系统则是DSC、PLC系统的优势结合，在这两个系统的基础上把功能加强。FSC的优势之处再与操作起来更简单，其单元分布也更合理，把生产过程中的单元操作有效的结合在一起，并在化工操作上加以应用。

3.2安全联锁在化工安全生产中的应用

安全联锁就是一种安全生产措施，其作用是可在安全问题发生前加以警报，而做为众人所知的就是ESD，紧急停车系统。当设备出现人为操作失误或重大事故前，系统会自动停车，以防止重大事故的发生。而在日常的生产应用中，常把ESD和PLC、DCS、FCS系统结合使用，依次来增强化工生产的安全性。ESD系统可在系统出现毒气泄漏、液体泛出、启动自动报警装置。其安全系数高在化工生产中得到了广泛的应用。

3.3监控与故障检测在化工安全生产中的应用

实施对化生产全程化的安全监控是现代自动化控制的又一特点之一。通过监控设备对安全生产进行监控，方便出现问题随时汇报，及时进行处理，在事故发生时，通过推测事故发生的原因，解决事故的方法，辨识事故发生的严重性，把处理分析数据传输到数据库中，再进行系统化的整理，使其成为一种能在以后自动处理的控制系统，可以预测出事故时间、事故类型和处理方法。

除了这种通过监控设备进行数据汇总的方式，还有一种仪表检测方法，在化工生产过程中，通过对各个仪表的信息化检测，把他们的数据也汇总起来，若有哪个仪表出现问题，与数据库里的信息一对照，就很容易找出哪个仪表出现了问题。

最后，腐蚀检测系统，对于胺液脱硫系统来说，可以采取定点测量，腐蚀挂片探针和电阻探针的方法进行腐蚀探测。定点测厚和探针的检测方式应该注意先检测生产中腐蚀最严重的地方，这些部位有利于对胺液的质量检测等等。

目前，化工企业普遍应用的自动化仪表系统主要还是在计算机上通过软件进行管理，这就取代了传统的仪表检测系统。其特点就是简化了操作难度，保证了化工生产安全，利用嵌入式的软件内部协调系统、接口通信技术来实现仪表自动化智能检测的功能。这种类型的产品多数以数字化居多，输出形式也是数字化，可以大幅度的提升仪表的检测精准度，也可以提高信息的交流效率，利用网络共享平台与其它部门进行连通，提高了安全生产效率，组成自动化、开放式、多功能的控制操作平台。

其中特别以威尔公司的KMM为主，这类产品时利用可编程单回路的调节器，把控制系统的核心部分作为处理器，接受和输出有关信息，模拟成连续的、可输入的电流信号，这些信号可由用户自行篡改，再组成新的信息数字信号。

但传统的仪表检测系统则没有这一优点，只通过简单的操作记忆步骤，无法实现各个程度的自动监测。而自动化的仪表控制系统引入了记忆芯片，把已经记忆的数据源导入到芯片中，加强了自动化控制的操作能力和逻辑判断能力，在出现新的状态改变故障警报时，不需要再进行重新输入，直接就可以从芯片中调出数据进行对故障的处理。

所以，在化工生产中，还可以利用自动化仪表系统对数据进行处理，利用智能化的数据处理加强了仪表检测的效率，减低了自动化仪表检测的负担，为以后化工操作中各种复杂的功能控制提供了基础。

4　结束语

随着现代社会的高速发展，自动化控制技术顺应时代潮流，在其发展前景上是相当可观的。随着自动化控制技术和安全联锁技术的广泛应用，可以有效的降低化工安全成产中的安全隐患，也可以在今后的发展中得到更好的改善，在化工企业起到更重要的作用。

综上所述，自动化控制技术在化工安全生产中的应用主要体现在加强传统控制系统的反馈，第一时间提出安全问题的解决方案，通过对目前已经出现的化工工艺流程的问题进行数据采集，再通过数据库提出解决方案，可以有效的提高安全问题解决效率，避免因人为操作失误引起的事故隐患，同时也可以降低人工成本，降低操作人员的工作压力，使他们的工作环境得到改善，实现化工生产的自动化、安全化。而自动化控制系统与现有的工艺特点相结合，随着现代技术的不断更新，自动化控制系统可以得到更好的改善。

我们也可以把整个化工操作当作一个人体来看，自动化仪表控制系统就像人的眼睛，通过“眼睛”可以看到整个生产过程中的整体操作流程和操作过程中出现的问题，及时的纠正过来，同时也可以进行自动化控制。随着信息化时代的到来，仪表等的自动化系统也随之到来，在化工安全生产过程中，通过“眼睛”，也就是自动化控制技术，可以对液位、压力、温度，浓度进行全程自动化的控制，一旦出现异常立即报警，确保了安全生产，预防事故发生，解决了这一安全隐患，大大提高了化工生产的安全指数。

目前，不断的对自动化控制技术进行完善和提高，也不断的对自动化控制技术提出更高标准的要求，不断采取各种措施来提高自动化生产的安全性，对化工系统的控制、安全系统的全方位监测、应用技术的开发等的不断提高，则可以有效提高化工安全生产水平，满足化工安全生产的要求，除此之外，还应该提高操作人员的安全防范意识，不定时的抽查安全操作知识，对他们进行安全操作教育培养，这些都是把化工安全发到首位的做法，这样才可以最大限度的提高化工生产的安全隐患指数，虽然这些都并不能完全解决安全隐患这一历史性问题，但在我们的不断努力下，相信会将隐患指数降到最低，确保生命和财产安全。

[1] 魏晶晶.H化工公司安全生产管理隐患控制[D].哈尔滨工程大学，2015.

[2] 郑军.化工安全生产中的自动化控制分析[J].化工管理，2015(05).

[3] 冯晓明.发挥协会的纽带和桥梁作用.促进化工安全生产[J].化工劳动保护，2016(05).

[4] 吕丹.化工生产自动化控制系统的应用探析[J].科技创新与应用，2015(19).

TP

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1671-0711（2016）09（上）-0040-02