自动化控制在化工安全生产中的应用

2021-01-08赵明武深圳市明辉安全技术有限公司广东深圳518122

化工管理 2021年32期

赵明武(深圳市明辉安全技术有限公司，广东深圳 518122)

0 引言

自动化控制技术运用到化工安全生产中具有重要的作用，成为了提高化工安全生产质量以及效率的关键，可以扩大现代化工领域，增加综合效益，为社会经济的高速发展发挥出一定的推动力。化工生产容易受到多重因素的影响，安全隐患较多，安全事故易发。为了改善这一现状，需要在化工生产中积极引入自动化控制技术[1]。

1 自动化控制在化工安全生产中应用的意义

1.1 优化工作环境

传统的化工生产作业当中，通常是工作在一线的生产与操作人员将会暴露在危险的环境下，受到外部因素与主观因素的影响，容易产生操作方面的失误，造成安全事故问题产生。作业人员长时间处在高温、具有腐蚀性的环境中，身体健康受到影响。随着国家安全方面的法律、法规不断完善，虽然企业在作业人员个体防护和安全设备设施方面的安全投入有所增加，但是依然存在危险性。而将自动化控制运用到化工产品的生产与控制中，将危险性较大的工艺、设备通过自动化控制代替人员操作，并把生产经营情况连接到自动化系统上，能够实现对整体化工产品生产全过程的监控，将其变得可视化和系统化[2]。

1.2 降低生产成本

化工企业的生产经营以及发展当中，经济效益作为企业所追求的一大目标。受到经济形势和市场压力的作用，人力资源以及相关成本规模逐步扩大。在化工安全生产中应用自动化控制技术可以有效控制人工成本。此外，采用自动化控制技术还能设置好对应的数值和参数，利用技术来精准对系统进行控制，根据系统把所录入的数据信息当作参考，并且正确自动生产化工产品。利用自动化系统的控制让总体生产过程被精准控制，提高功能参数的完善程度，降低成本规模，提高企业的经济效益[3]。

1.3 避免事故

利用自动化控制技术后，能够保障化工生产设备的运行效率，还能让设备在更为安全稳定的环境下更好地运行。利用自动化控制技术，人工操作参与度大幅度下降，也降低了人员死亡率。此外，在整个化工生产中实现自动化的监控，对所发现的安全问题和隐患及时有效展开处理，避免事故范围，降低整体损失，让企业长期稳步发展下去[4]。

2 自动化控制在化工安全生产中的具体应用

2.1 应用架构和核心技术

当前自动化控制技术开始广泛运用到农业、工业、军事等多个方面，其具备非常强的自动化、持续性特点。因此可以良好地运用到化工安全生产领域中。功能方面以执行单元为主，包含传感器、终端处理器等，传感器主要负责收集化工生产中的各项工作信息，及时传送给计算机处理系统，将计算机作为主要控制点，执行默认程序，读取信息，综合不同信息展开有效的指令控制，负责良好地控制生产过程，加强自动化作业的效果[5]。

2.2 安全仪表系统

化工企业在对化工产品进行生产时，经常运用到具备腐蚀性、毒性且易燃易爆的物质。在实际的化工生产当中要严格控制好温湿度和压力等因素。一线工作人员需要按照规定范围控制好相关环境要素，一旦控制当中出现问题，将会出现不能挽回的安全问题。现如今，化工企业已经开始在实际的化工产品生产中引入安全仪表系统，通过这一系统对生产设备运转情况展开监督控制，确保化工生产中的安全性。这一系统具体由以下几个基础功能组成：首先，对有关生产设备的运转参数展开监测，确保不同设备稳定良好运转。其次，分析整个化工生产中设备出现的故障问题，明确故障具体位置，做出预警。接着，出现故障后，化工生产设施会主动更换模式，将其从自动变为手动，为后面的故障检查和维修带来便利。然后，确保手动检查与维修的安全性，预防调节系统受到自动指令的影响；最后，在预定程序中，对工作人员的实际操作过程实施分析，一旦发现出现问题要立即进行逻辑运算，提供解决方案[6]。

2.3 生产实时监控

化工企业产品生产中，针对整体的生产流程展开自动化实时监控，成为了提高生产安全性的有力手段。通过调查研究表示，化工生产产品当中进行生产流程的实时监控可以发挥出下面两个方面的作用：其一，科学合理建立实时监控系统，有效对整体的化工生产流程进行控制，了解化工产品生产的实际情况，在生产设备出现问题时，人员也能够利用监控系统尽快检查出设备故障实际情况与具体位置，方便高效地将设备故障排除，顺利恢复生产。有关人员要重视记录生产设备运行情况和排除设备故障的方法，便于再次出现类似问题时加以参考和借鉴。此外在采用实时监控系统时，应预先判断和预防可能出现的设备故障，从而确保实时监控化工产品生产全流程。

另外，化工产品生产时对温湿度与压力有着严格的要求，这就加大实时监控设备仪表的重要作用。利用现代化计算机技术的优势，合理对化工生产设备进行设置，全方位展开管控，展开实时监控，相关人员在真实掌握实际生产情况的基础上，分析设备故障形成原因，运用有效的手段，做到万无一失，保证化工企业安全顺利生产，为企业良性发展提供有力的支持[7]。

2.4 故障诊断系统

化工企业生产产品时有着较为复杂的环节，现场管控无法单纯依靠模型进行操控。在总体的生产任务运转过程当中，需要严格对每一个细节实施控制。为了保证安全生产，一线工作人员要对文化知识进行丰富，提高自身的专业素养，积累丰富的工作经验，还要持续对生产过程实施控制，对现有的检测工艺实施优化。这些操作无法利用人工控制来实现，通过引入自动化的控制模式，满足化工企业的实际需求，简单化复杂的工艺，快速实现控制目标，高效进行数据处理，精准对问题展开分析，有效的存储问题实施处理，确保最终的数据结果的可靠安全程度。在自动化控制的正常工作状态下，为现场操作人员带来较为可靠的参考依据，及时对所发现存在的问题进行解决，做好预防工作，提高解决问题的有效性，良好实现自动化控制目标，提高工作效率，解决处理各种出现的故障[8]。

2.5 紧急停车系统

化工安全生产中紧急停车系统发挥出非常重要的作用。生产中主要包括三种停车方法：第一，正常停车。针对设备进行检查和检修工作，有计划地进行停车。第二，局部实现紧急停车。如果出现突发情况，出现停车需求，如设备产生损坏、电源电气设备出现问题要立即停车。第三，全面紧急停车。在化工企业生产当中，突然出现停水停电等意外，就要实施全面紧急停车的情况。设置好紧急停车的系统，主要是为了保护化工企业可以安全正常生产，从而提高不同类型动作的可靠性。综合硬件系统，将此系统划分为下面几方面：第一方面，检测单元；第二方面，逻辑单元；第三方面，执行单元。需要按照多重原则：第一，独立设置，有效预防系统和设备带来的系统错误操作问题；第二，故障安全性的原则，科学合理对检测以及执行单位实施设计；第三，冗余原则，让系统的不同单元设置好备用单元。第四，中间环节最少原则，降低中间仪器故障所带来的不良影响，不论哪一种类型的仪表都可能出现故障，系统存在非常多的中间环节就越容易产生非常多的故障，不能确保其可靠程度。紧急停车系统的设置，目的是为了展开故障停车，避免错误停车给生产带来影响，保证现场仪表可以稳定可靠运转。

2.6 自动灭火系统

此系统具体由多个部分组成，包含报警阀、传感器、水喷头。系统会包括单片机，出现火灾后，传感器在第一时间里检测到火灾，并把火灾信号传送到控制的电路中，等单片机处理火情信号后，系统自动开启喷水阀门，水从喷头中喷出来，实现灭火。而且，这一系统还能对喷头的喷水效果展开控制，强化喷水的灭火效果。面对新型的自动灭火系统，把火情信息传送到相关的管理部门，与有关人员实施合作进行灭火，及时完成灭火操作。

2.7 精细化工技术管理

自动化系统在自动化控制设计理念中描述的比较详细，利用有关手段更新审查化工工艺设计，能够分析精细化化工设计中的步骤，发现存在的不足。比如分析设计中的工艺设计环节，发现问题；在设计中实验所运用到的每一种原料以及配料，利用自动化控制设计理念实现优化化工工艺的目的，重新实施分析。自动化控制设计理念当中能够针对化工工艺的精准、科学化提供现代化的算法，给生产流程提供适合现代化特征的生产形式。工作人员要从分意识到精细化工工艺设计具有巨大的空间，要从设计理念、灵感等方面分析，对化工设计问题进行分析，详细对问题展开探究，发挥出自动化控制设计理念的优点[9]。