自动控制系统在化工安全生产中的应用研究

王彩霞

摘 要：化工生产风险系数高，化工企业应以安全生产为第一目标，加强对于生产过程的控制，营造安全生产环境。引进自动控制系统，可改善生产环境，助力化工安全生产目标的达成，降低生产成本，提升经济效益，在发生安全事故及时反馈，有效防止事故扩大化，实现生产过程的自动化、智能化。当前，自动控制技术不断发展，借助于相关技术系统，能够实现对于化工生产过程的实时监控，发现潜在故障因素，借助于紧急停车系统迅速中断化工生产，减小事故发生范围，调整生产参数，降低事故发生率，在事故发生时，自动报警系统装置发出警报，同时进行设备故障诊断，迅速恢复生产。

关键词：自动控制系统;化工安全生产;应用

化工生产具有生产周期长、生产工艺要求高的特点，在施工技术管控上有着严格的要求，当受到操作人员主观因素的影响，由于操作不严谨、操作失误等原因，容易出现生产事故。再加上，化工生产过程中涉及高温高压设备、低温深冷施工工艺、有毒或腐蚀性物质等要素，风险系数高，一旦发生生产事故，将威胁到员工的生命安全，生产活动中止，造成不可挽回的经济损失[1]。在化工生产中，引进自动控制系统，能够提升生产过程的可控性，降低由于人工操作失误、生产设备故障引发事故的风险，助力化工安全生产目标的达成，同时提高生产效率，保障产品质量，优化生产效益，一举数得。

1 自动控制系统在化工安全生产中的应用价值分析

1.1 改善生产环境，实现安全生产

化工生产过程中，常涉及高温、高压、低温等工艺条件，以及多种易燃、易爆、有毒、腐蚀性物质，在传统的人工作业模式下，员工暴露于危险的生产环境中，需要接触有毒、腐蚀性物质，即使做好了防护措施，危险系数还是比较高的，长期在这种环境下作业，身体健康将不可避免地遭受到威胁。自动控制系统在化工生产中的应用，以机械自动化控制取替了人工作业，操作人员只需在安全的监控室中，利用计算机操控机械设备即可，将员工与危险的化工生产环境隔离开来，明显改善了生产环境。而且，借助于自动控制系统，能够实现对于生产风险要素的实时监控与预警，一旦发生事故，系统会发出警报，让操作人员及时撤离事故发生地，有效地保障了操作人员的人身安全。

1.2 降低生产成本，提升经济效益

经济效益是化工企业运营管理的核心目标，而应用自动控制系统，能够有效降低生产成本，优化经济效益。当前，人工成本不断上涨，基于成本考虑，化工生产自动化是化工企业发展的必然趋势[2]。自动化生产取替人工作业，除了生产成本降低的优势外，还有着生产工艺控制水平提升的益处。机械自动化控制精确度高，能够规避人工操作失误的情况，有效提升作业安全性，保障产品质量，提升生产效率，同时借助于对生产工艺参数的精确控制，能够降低能源消耗，减少污染物排放，达成节能减排的生产目标，全面优化化工生产效益。

1.3 安全事故及时反馈，有效防止事故扩大化

当前，机械设备中多配置了自动化仪表，设备运行参数被仪表全面监测，并传输至自动化控制中枢系统，如若某些电气设备运行参数超出正常范围，异常数据会迅速传递至数据分析处理中心，发出警报，同时获取故障部位，查明故障原因，让管理部门能够在短时间内派遣技术人员前往现场维修。这样的作业模式，能够实现预先维修，降低设备故障率，同时实现对于生产过程的视频化、参数化监控，如有异常，及时通知操作人员撤离，展开维修，减少声从事故造成的人员伤亡与经济损失。

1.4 智能化化工安全生产的实现

在化工生产中，会出现各类技术问题，能否有效解决这些问题，与企业技术人员综合素质相关，而且人工处理技术问题速度相对较慢，容易影响到生产进程。随着自动控制系统的引进，以及人工智能技术在系统中的应用，可借助于人工神经网络、专家系统来分析并解决问题，自动控制机械设备，全面提升工艺技术管理水平，确保化工生产的安全性与稳定性。

2 自动控制系统在化工安全生产中的应用分析

2.1 自动控制系统的监测

在自动化控制化工生产体系中，借助于自动化仪表，能够实时监测生产车间的温度、湿度、气压、有害物质浓度等指标，监测机械设备的电压、电流等运行参数值，而自动控制系统具有数据挖掘、分析的能力，能够通过比对化工生产系统实际运行参数与参考值，发现潜在安全隐患或故障，及时检修，避免故障的发生，确保化工生产设备的安全稳定运行[1]。而且，在化工生产车间布设细密的视频监控网，借助于摄像头能够监测化工生产过程，在生产事故发生的第一时间发出警报，进行人员撤离与救援工作[3]。

2.2 设备故障诊断

化工生产涉及高温高压、低温深冷施工条件，原材料具有一定腐蚀性，对于生产设备的损伤较大，设备故障风险高。如若化工生产设备出现故障，将影响到产品质量，造成生产事故，导致生产活动中止。由于化工生产工艺复杂，生产条件相较危险，设备故障检修工作存在一定风险性，工作效率相对较低，故障无法在短时间内排除，对于化工企业而言是一个不小的损失。自动控制系统具有设备故障自动化诊断的功能，能够通过设备运行参数与参考值的对比，发现潜在风险要素，提前更换故障零部件，降低故障发生率，在故障发生后，迅速定位故障区域，基于检修工作经验查明故障原因，缩短故障检修时间，尽快恢复正常生产。

2.3 紧急停车系统

在对化工生产进行过程监测时，常常会发现无法人为控制的紧急危险，如若放任事故发生，将造成不可挽回的损失。紧急停车系统（ESD）的作用发挥，正是在这一局面下，一旦发生紧急情况，紧急停车系统会自动切断所有生产设备的电源，中止生产过程，防止事故的发生，或者将事故影响控制在可接受范围内，减少经济损失[4]。

2.4 安全自动化装置

在傳统的人工操作模式下，操作人员通常依靠自身工作经验，来判断生产的风险性，可控性太低，无法有效保障化工安全生产。在化工生产系统中，安装安全自动化装置，能够发现生产过程中的潜在风险因素，基于预设程序作出有效应对，消除安全隐患，比如说监测到空气中有害气体超标，可以启动通风系统，降低有害气体浓度。此外，在事故发生时，安全自动化装置能够即刻发出警报，并开启自动化救援系统，比如说在发生火灾时，开启灭火模式，大大提升事故处理效率。

2.5 自动报警系统装置

化工生产风险系数高，高温高压设备、易燃易爆炸物质随时有引发火灾、爆炸事故的风险，如若依靠人工进行控制，耗费人力，且人工监控会受到人类身体因素限制，无法实现24h高度集中监控，容易出现疏忽。借助于自动化控制系统，能够是相对于化工生产操作的动态监控，一旦出现不当操作或安全问题，自动报警系统装置接收到信息，会立刻发出警报，提醒操作人员撤离事故现场，同时救援部门能够通过监控明确事故发生位置与原因，迅速有效地进行援救，及时解决故障，缩短生产活动中止时间。

3 结语

二十一世纪是信息化时代，随着科学技术的发展，人们融合应用率计算机技术、传感技术、变频技术、计算机集散控制技术、PLC控制技术、人工智能技术等现代化科技，创造出了自动控制系统，有效地解决了人工生产中的多种问题[5]。安全生产是化工企业的责任与义务，是化工生产的第一要义，但是由于生产项目复杂，机械设备数量多，生产过程控制水平不高，将自动控制系统引入化工生产中，能够生产过程的自动化控制，实现对于机械设备及生产工艺的精确控制，降低操作失误，及时发现设备故障，预先检修，切实降低了生产事故的发生率，保障了化工生产的安全性。在经济全球化背景下，市场竞争日益激烈，引进自动控制系统，是化工企业转型升级的关键性策略，也是保障化工安全生产的必要策略。

参考文献：

[1]居玮.探究自动控制系统在石油化工中的应用——评《石油化工自动化及仪表》[J].电镀与精饰，2020，42（01）：48.

[2]李海洋，李海峰，祝士惠，张亚冉，任鑫，牟怀燕.浅谈化工安全生产与环境保护管理措施[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（17）：37-38.

[3]路念明.加强精细化工反应安全评估  切实提高企业本质安全水平[J].精细与专用化学品，2019，27（08）：1-10.

[4]严绪安.试论DCS自动控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J].数字技术与应用，2019，37（05）：24.

[5]唐玉斌，孙明珠，唐婉，姜俐帆，徐玉晶.石油化工生产过程中的智能化管理模式探讨[J].云南化工，2018， 45（05）：174.