化工安全生产中的自动化控制研究

张文凯

（上海麦豪新材料科技有限公司，上海 201507）

在社会经济发展水平持续提升的背景下，各行业领域生产作业除重视对经济效益目标的追求以外，还高度关注对生产安全性水平的提升，以保障生产安全目标实现为前提展开各项生产经营活动。尤其对于化工企业而言，生产作业危险性系数高，对安全生产有着非常严格且具体的要求，如何通过应用自动化控制技术的方式促进生产管理监控水平的提升，尽可能弥补传统控制方式存在的问题与不足，已成为保障化工生产安全性的重要手段。本文围绕化工安全生产中自动化控制技术的具体应用问题进行分析与探讨。

1 自动化控制技术概述

自动化控制技术实现了自动化技术与控制技术的有机结合，作为一种全新生产机制，其在化工生产系统中有着非常重要的应用价值。自动化控制功能的实现不但需要以可靠技术为支撑，还需要形成一套健全且成熟的自动化控制理论，确保相关技术与化工生产企业实际特征与运行需求相契合，提高控制系统的针对性水平，与化工生产规律以及产品特征相结合，从而达到满意的控制效果。除此以外，自动化控制系统技术还应密切结合化工生产作业人员的素养水平以及专业技能，要求他们具备先进的化工生产与管理技术理念，并不断更新升级，促进化工生产管理策略的进一步发展与完善。

2 自动化控制应用意义

与其他行业领域相比，化工产品生产全程所接触物质多具有有毒、腐蚀、易燃、易爆的特性，加之设备长期处于高温、高压极端环境下，因此所面临的危险性更高，这也导致化工生产期间存在大量的安全隐患，不但对企业自身生产经营质量产生了不良影响，还对从事化工生产作业的人员人身安全构成巨大威胁。由于化工生产作业所涉及到化工产品以及生产材料的特性复杂，生产流程复杂程度高，化工生产作业人员对化工知识的认知水平非常有限，单纯依赖于个人经验难以保障设备以及个人在化工生产中的安全性。并且，从管理角度上来说，化工安全生产监管人员配置比较有限，管理全方位性难以实现，一旦出现突发性、紧急性情况，难以快速对故障发生部位进行确定并分析原因，形成针对性处置方案。从上述角度上来看，在化工安全生产中引入自动化控制技术是非常必要与关键的，可实现对化工生产全程的动态监测，提升整个生产作业流程的安全性系数，同时减轻监控作业人员的工作负担，确保故障发生后第一时间能够得到准确定位、分析以及处置，最大限度降低化工生产危险性水平，帮助企业经济效益目标的顺利实现。

3 自动化控制技术应用

3.1 安全仪表系统

化工企业生产系统中所涉及到的化工产品多具有易燃易爆、腐蚀性、有毒有害性的特点，因此为确保生产作业安全，常需要对生产期间的压力、温度、湿度等环境条件作出明确控制，确保其实际取值严格限定在安全范围内。任何一项控制数据出现异常都可能给安全生产带来巨大的不良影响。因此，化工安全生产中必须通过引入并应用安全仪表系统的方式，对生产设备运行全程的状态参数进行动态监测与调控，以保障设备运行性能安全可靠。目前技术条件支持下，化工安全生产领域所引入安全仪表系统主要具备以下几个方面的功能：

（1）能够对设备运行状态下的相关性能参数进行动态监控，保障设备处于可靠运行状态下；

（2）能够及时识别化工生产作业现场设备异常运行状态，并调取监测数据进行分析，提示故障位置，并向操作系统发送报警指令；

（3）能够在设备运行出现故障后及时转换工作模式，自动控制切换至手动控制，为故障检修与调控提供方便；

（4）能够确保设备故障状态下进行检修全程处于手动控制状态下，避免因自动指令介入调节系统而对检修质量产生影响；

（5）能够根据预设程序对操作人员各项指令执行是否正确进行判断，及时识别危险性要素，并通过逻辑计算的方式形成针对性的处理措施，最大限度控制危险要素。

3.2 过程监测与故障诊断系统

在将过程监测与故障诊断系统引入化工安全生产中时，具体的应用过程为：首先对化工生产系统运行所产生数据信息进行集中处理，经分析后形成规范化处理结果传输至数据库内，激活对应诊断板块，在数据库内完成对信息的分层整理，并实现对化工生产全程的动态监测。在此期间，同步引入故障诊断系统，对导致故障发生的机理进行分析，结合数据对故障发生时间进行推测，并判定故障可能导致的不良影响，以提高故障响应与处置方案的针对性。考虑到化工生产作业有较高的危险性因素，一旦运行期间机械设备出现问题，都可能直接影响化工产品质量水平，甚至还会对化工生产作业人员人身安全构成影响，因此在化工生产期间引入过程监测与故障诊断系统是非常必要且关键的。

3.3 紧急停车系统

化工生产期间为方便工作人员及时掌握并对设备运行状态进行实时性更新，就需要对设备投入生产全程进行不间断监控，引入紧急停车系统对满足设备工艺参数连续性监控有重要意义。在紧急停车系统的干预下，一旦化工生产设备运行出现异常或超出预设范围，相应的设备控制权会自过程监测系统组转移至紧急停车系统，对出现运行异常的设备执行紧急停车指令，确保生产活动运行的顺利性。一般情况下，化工生产中出现停车的工况有以下几种类型：

（1）因生产设备检修、维护等因素有目的性、有计划性的正常停车；

（2）因生产设备突然性损坏、电源故障等意外情况所致局部临时性紧急停车；

（3）因生产期间的突然性停电、停水等意外情况所致全面性紧急停车。紧急停车系统密切关系化工安全生产，必须通过检测单元、逻辑单元、执行单元的串联运行，保障运行可靠性。

4 结束语

化工安全生产受化工产品特性以及生产作业流程等因素影响，导致作业期间面临较大危险性，需通过应用自动化控制技术的方式尽可能保障生产安全。目前，自动化控制技术已经在化工安全生产中得到较为普遍与广泛的应用，其优化空间也是非常巨大的。未来还需不断围绕自动化控制技术的应用问题展开探索与研究，形成更为先进的设备系统，以保障化工生产作业的安全性。本文即以化工安全生产中的自动化控制问题为研究重点，在对自动化控制技术进行初步概述的基础之上，研究化工安全生产中应用自动化控制的关键意义与作用，最后从安全仪表系统、过程监测与故障诊断系统以及紧急停车系统这三个方面入手，探讨了化工安全生产中自动化控制技术的应用要点。