自动化控制在化工安全生产中的应用及优化分析

王 涛

(漯河职业技术学院,河南 漯河 462002)

化工生产具备有连续性、腐蚀性强以及易燃性等特点，因此在具体的生产过程中也容易出现一系列的安全事故，并会直接影响到整个化工企业的社会效益与经济效益。为了更好的预见化工生产过程中存在的一系列安全问题，也就需要采取科学有效的控制措施，来对整个化工生产环节进行检测以及故障诊断，并及时解决相应故障，以保障化工生产的安全进行。通过自动化控制技术的应用，则能够有效提升化工生产过程中的故障检测效果，对于保障化工安全生产也有着非常重要的意义。

1 自动化控制技术的含义以及重要性简析

化工行业作为一个易燃易爆、有毒有害的并具备有强腐蚀性的高危行业，在具体的生产过程中也有着比较多的安全隐患，其不仅仅会直接影响到员工们的身体健康以及生命安全，在很大程度上还会直接影响到企业的正常发展以及市场竞争能力。此外在进行化工生产的过程中还存在有生产对象错综复杂的问题，因此仅仅凭借员工们自己的工作经验是无法很好的避免生产风险的发生。这也就要求化工企业在自身的生产过程之中，能够积极排除各种人为因素所带来的影响，并不断提升自身的化工生产安全性。

自动化控制技术的应用，可以说是化工行业改革的一大进步，在化工生产过程中通过自动化控制技术，其能够实现对化工生产过程的全面检测，并能够及时找到故障出现的原因并加以纠正，从而使得化工生产的危险系数降到最低。在应用自动化控制技术之后，能够使得化工安全生产的风险尽可能降到最低，还能够对事故出现之后的补救方案进行及时有效的补充，从而使得化工生产的安全性以及可靠性得到进一步的提升。

2 在化工安全生产过程中应用到的几种自动化控制技术

2.1 进行安全仪表系统的合理应用

化工产品一般都具备有易燃易爆以及腐蚀性强的特点，因此在化工生产的过程之中还需要对温度、湿度以及压力压强等数据进行严格的要求，并不允许存在有半点的操作差错。因此许多大型的化工企业在自身的生产过程之中，也开始进行了安全仪表系统(SIS)的应用。通过安全仪表系统中的实时监控功能，其能够使得具体生产过程中所存在的一些设备隐患进行有效的降低，并能够使得化工生产的安全性以及可靠性得到很好的保障。此外该系统还能够及时响应以及可能发生的风险，从而做到防患于未然，并有效避免一系列安全事故的出现。在化工生产安全仪表中，主要具备有以下几点功能：①对生产设备运行参数进行有效的监控，并且能够对各个设备的运行状态以及运行安全性进行有效的分析。②当故障发生之后，该系统还可以进行故障发生位置以及性质的及时查找，并且能够发出声光报警。③在出现了故障之后，安全仪表系统还能够自动解除，并实现自动保位。④在故障消除之前，安全仪表系统会拒绝任何新的指令进入到调节系统中，从而进行事故波及范围的有效控制。⑤能够有效防止操作人员出现的一些错误操作。在化工生产过程中通过安全仪表系统的应用，能够根据事先设定好的程序来进行逻辑计算，并能够对生产过程中存在的一些不安全隐患进行及时的处理，从而有效避免安全的发生，因此说安全仪表系统在化工安全生产中有着非常重要的应用价值。

2.2 过程监测与故障诊断系统

在化工生产过程中，模型监测的实施过程相对比较复杂，所以无法广泛应用到各个化工生产领域中。但是我们可以通过基于专家知识的过程监测方法来进行生产过程的有效监测。该检测方法的主要检测流程是将生产过程中的部分分析处理结果在某一时间段内直接送到一个规定的数据库之中，并在该过程之中进行诊断模块的激活。激活诊断模块之后，会对该数据库中的所有信息进行有层次的整理，并能够借助于数据分析的模式来完成过程监测的监测任务，借助于进行故障检测的模式来对故障时间进行推测，并借此来判定故障的幅度以及发生机理，也就能够对一些潜在的故障进行有效的预测，并及时提出相应的改进方法，从而有效避免一系列安全事故的发生。

此外在机械设备的正常运行过程之中，因为疲劳磨损、操作不当以及化学物质腐蚀等诸多因素，都容易导致运行故障的发生，并直接影响到整个生产设备的正常运行，严重情况下还会威胁到工作人员的生命安全。因此说对设备的运行状态进行监测，并对潜在故障进行及时的发现与排除便具备有非常重要的意义。而故障诊断系统的应用则能够有效解决这一问题。故障诊断系统主要指的是通过自动化控制技术来在最短的时间内查出来成产设备所存在的各种故障，并根据以往的故障维修经验来进行合理可行解决方法的有效提供，从而使得故障设备的维修过程中的工作效率以及维修安全性得到一定程度的提升，并有效保障生产人员的安全。

2.3 紧急停车系统的应用

过程监测在化工生产设备中有着非常重要的作用，其也是保持生产过程中持续监控，以及保障设备正常运转的重要系统。借助于紧急停车系统(ESD)的应用能够对各项关键工艺参数进行不间断的关注，而当设备的运行超过了提前设定好的停车标准之后，该紧急停车系统也就能够取代过程监测系统来进行各项设备的有效控制，并进行紧急停车处理，从而保障作业现场所有工作人员的安全性以及正常生产。随着我国科学技术的不断发展，使得紧急停车系统也经历了一定的发展阶段。在最早的紧急停车系统之中主要采用的是继电器以及硬接线来作为控制单元，但是其经常性会出现节点黏住等故障，控制的可靠性不足，也就容易导致化工生产的安全系数无法得到有效的保障，此外在这一紧急停车系统之中，其在发生故障之后也无法对事故出现的愿意进行检测，以及系统恢复时间过长等问题。

随着我国科学技术的不断发展，使得化工安全生产对于安全控制系统的要求也就变得越来越严格，在这一形式下，传统的以继电器为基础的紧急停车系统以及难以充分满足生产的具体需求。基于PLC技术的紧急停车系统也随之出现，并且具备有灵活性强、体积小以及编程设计方便等诸多应用优势。此外在基于PLC技术中的紧急停车系统还具备有良好的自动诊断功能，对于一些设备故障也能够进行自动检测，从而被广泛的应用到了化工设备的安全生产中。但是因为PLC的应用局限性，使得这一种紧急停车系统只能够应用在一些生产规模比较小以及安全要求性能过低的企业之中。后来随着该系统功能的不断完善，其结构也变得更加的完整，操作变得更加标准，对于外界因素的干扰也拥有着良好的抵抗能力，从而能够充分适应一些大型化工企业安全生产的具体需求。可以说基于PLC的紧急停车系统之中，能够在相关设备发生危险的过程中迅速的切换到预先设定好的安全操作模式之中，也能够在自身出现了故障之后及时进入到故障安全保护模式之中。现阶段PLC系统也成为了许多化工企业在安全管理过程中的首选安全防护设备，并且也得到了非常广泛的应用。

3 自动化控制系统在化工安全生产中的应用新探索

随着我国科学技术的不断发展，化工企业也主筋引入了许多的新的技术以及工艺，借此使得自身的生产安全性得到有效的提升，并充分保障了化工生产的安全运行。

3.1 安全装置的自动化

在以往的化工生产过程中，相关的操作以及管理人员多是凭借自身的经验来进行生产操作，对一些潜在的危险源也无法及时的发现与解决，从而直接影响到整个化工生产的安全性。但是通过自动化的安全装置，则能够及时发现生产过程中所存在的一些潜在风险，并采取相应的动作来解除这些安全隐患。比如通过对有害气体进行密封隔壁处理装置，在发生火灾之后立即开启自动喷淋灭火装置。通过这些自动化安全装置的应用，还能够有效避免操作人员亲临事故现场等情况的发生，并能够有效避免一些不必要损失的出现。

3.2 自动连锁报警装置

在化工生产的过程中经常性会涉及到一些易燃易爆而且腐蚀性强的化学物品，因此在具体的生产过程之中，一旦某个环节出现了操作不慎或者生产工艺参数不正确的情况时，也就可能导致火灾、爆炸等严重事故的发生，从而直接影响到整个化工企业的安全生产。应用自动连锁报警装置则能够在遇到安全隐患之后及时对相关的工作人员发出报警信息，并能够自动让存在有安全隐患的生产设备停止运转，以便于让技术人员们进行各种问题的合理有效处理。

3.3 化工设备自动化检测

部分化工设备在长时间的运转过程之中，其容易出现一些老化或者破损现象，这也是化工生产事故出现的常见因素之一。但是应用传统的检测方式来进行化工设备的检测过程中，其不仅有着非常大的检测难度，还需要耗费大量的时间以及精力，因此难以取得一个良好的安全检测效果。通过化工设备自动化检测技术的应用，其能够借助于无损探伤法来进行各项生产设备的有效检测，并能够节省大量的人力物力。此外在该检测模式中，还能够对设备的实际运行情况进行合理准确的评价，从而在根本上保障了化工企业的生产安全性。

4 结束语

近年来我国的化工安全生产技术得到了一定程度的发展，但是其仍无法完全规避安全生产隐患，这也就要求化工企业能够不断加强对安全生产技术方面的研究力度，并积极加强管理人员以及操作人员的培训工作，只有这样才能够有效排除一系列安全隐患，并使得自身的化工自动化生产水平得到有效的提升，来充分满足社会进步所需的各种化工安全生产需求。

[1]张长归.自动化控制在化工安全生产中的应用探究[J].中国石油和化工标准与质量,2014(7):37.

[2]席玉潭,乔 霜,崔常军,等.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化探索[J].化工管理,2015(19):118-119.

[3]童 茜.试论化工安全生产中自动化控制的应用[J].科技创新与应用,2017(10):114.