基于化工自动控制系统应用分析

发表时间:2021/5/25   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:周彦彬 袁东风
[导读] 摘要:现代化工自动控制系统的应用水平不断提升,随之而来的生产要求也不断提高,在实际的工业生产中,对化工自动控制系统的应用情况进行研究是非常重要的,合理开发技术方面的内容,有助于推动我国化工生产的进步。
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        摘要:现代化工自动控制系统的应用水平不断提升,随之而来的生产要求也不断提高,在实际的工业生产中,对化工自动控制系统的应用情况进行研究是非常重要的,合理开发技术方面的内容,有助于推动我国化工生产的进步。本文从化工自动控制系统的类型进行研究,分析了关于化工自动控制系统的应用方式与危险自动控制改造,仅供参考。
        关键词:化工自动控制系统;应用方式;工业生产
        引言:化工自动控制系统是危险性较强的项目,虽然在近年来得到快速的发展,并在工业生产中得到了广泛的应用,但关于化工自动控制系统课题的研究从未停止。为更好的优化化工自动控制系统的应用效果,化工企业及化工专业的技术人员都在化工自动控制系统的应用研究中不断探索,诸如传统的化工自动控制方式存在着一些明显的不足,而自动化控制的发展需要从这些不足之中需求突破,所以当今时代的化工自动控制系统需要从实际的应用中取得技术方面的提升。
        一、化工自动控制系统的相关内容
        (一)化工自动控制系统的概述
        化工生产的危险性是众所周知的,如果生产中存在泄漏,就可能会发生化学爆炸等危险。针对化工自动控制系统的安全性研究,一直以来成为整体行业发展的关注焦点,为提升生产的效率与质量,部分化工企业不惜投入重金用于化工自动控制系统的应用研究,以求在保证系统运行安全性的前提下扩大生产。我国一些配备了强放热反应装置的化工自动控制系统已经具备自动报警的功能,也含有配套的安全防范措施,使化工自动控制系统运行的安全性得到有效的提升,但是由于整体行业的化工自动控制系统尚未具备统一的管理标准,所以进行化工工艺方面的改造,成为该行业调整传统生产模式的主流方向,为与现代生产模式相适应,不断推动化工生产的发展与完善,研究化工自动控制系统的实际应用势在必行[1]。
        (二)化工自动控制系统的主要类型
        1.化工温度仪表
        化学生产中有许多的原料和产品都具有特殊性,对温度会具有一定的要求,所以化工生产通常要将温度控制在零下200-1800℃之间,而化学温度仪表则起到温度控制的作用。常见的化学温度仪表有热电偶与热电阻两种仪表,原理都是利用总线技术将信息传输到DCS系统中,便于对生产线上温度的精确控制。
        2.化工压力仪表
        压力是化学生产中必须具备的生产要素,如果生产过程中并未对压力进行有效的控制,那么整体的生产效果就会受到必然的影响。而化工生产中常见的仪表有特种压力表、压力传感表与变送器等等。
        3.化工物位仪表
        化工物位仪表可以起到控制生产原料的作用,是整个化工生产中不可缺少的部分,如超声波、直读、电接触等方式的仪表,都具有良好的精确性,包括矩阵涡流式仪表、雷达式仪表等类型
        4.化工流量仪表
        化工流量仪表的测试原理是通过容积测试或是速度测试,用于体积或者流量的测试较为适用,而推导法与直接法则是质量流量测量的方法。化工流量仪表与普通的仪表测试有所不同,应根据实际的情况测试开展相关工作,而且在不同介质上呈现出的测量功能也是不同的。
        二、化工自动控制系统的技术与危险改造措施
        (一)化工自动控制系统的技术内容
        1.自动控制与安全联锁
        在化工生产中,高温、高压等环境的危险因素都会影响化工自动控制系统的运行,自动化操作的形式不仅可以对工艺参数进行控制,还能够有效的规避一些手动操作可能产生的安全隐患,用于改善作业的环境,实现高产安全运行[2]。


        2.自动控制与安全方式
        化工生产中的高危作业通常要根据实际的要求进行设置,如温度、压力、流量等等,一旦超出预计的数值,就要进行自动的报警,由此可以实现自动化的控制。主要的自动化控制与安全联锁方式有四种:第一,分布式工业控制计算机系统,简称为DCS,采用网络通讯技术连接现场的控制点与操作中心,实现集中化的应用;第二,可编程序控制器,简称PLC,主要应用于逻辑控制,可以取代继电器在控制中的作用,实现小规模的控制。第三种,现场总线控制系统,即FCS,基于现场总线的自动化系统,可以在化工自动控制系统的各个领域应用,属于安全性较强的系统,在石油、化工等危险的场所更加适用。第四种是其他各种类型的工业控制机,称为OEM,配置相对灵活,扩展方面更加方便,集中控制的程度较高。
        (二)化工自动控制系统的危险改造措施
        1.定性、定量分析危险工艺的生产单元
        化工自动控制系统是一个非常复杂的系统,需要技术人员掌握系统的热力学、动力学知识,根据相关参数开展自动化的方案设计,对于较为危险的工艺单元,技术人员要准确的掌握其放热量,确认可适用的范围,参照相关的反应体系,可以借助计算机系统建立起模拟的动力学模型,通过能量衡算的方法,找出安全的数值区间,得到安全的可操作域,以此来提升自动化系统控制方案的可行性。如果化工自动控制系统处于异常的情况下,那么该系统极有可能会发生爆炸,对于化工自动控制系统中潜在的危险性,技术人员要通过定性、定量的分析,将其中的危险因素排除。如在化工自动控制系统中对于温度的监控、压力的监控等,这些敏感性的工艺参数都可以成为设置监控方案的依据,而在化工自动控制系统的应用管理中,对危险工艺的生产单元进行危险性分析,便于为之后的改造措施提供信息基础。
        2.综合分析相邻生产单元的设备、人员
        化工自动控制系统的实际运行可以采用DCS系统控制,其他的相邻单元也要进行综合的分析,化工企业可以对整个生产空间的布局进行科学调整,将危险生产的单元放置在边缘的区域,不要放置在车间的中心区域,并在此基础上将相邻的危险的生产单元集中起来管理,可以加强各单元之间的隔离措施。或者化工企业可以在危险工艺单元的相邻单元布置一些用于缓冲的设备,使其危险性较小、观测频率较低,调整厂房原有的疏散通道,为化工生产提供安全保障,便于在发生危险事故时疏散人员进行紧急逃生,而疏散通道要远离危险高的单元,以免扩大危险的影响[3]。
        3.调整安全操作的规则与完善管理制度
        应用化工自动控制系统以后,技术人员要更加关注对原有的工艺流程、安全规范及管理制度等加以创新和完善,根据化工自动控制系统的运行状态适当的调整安全操作规则,加之修订相关的安全活动内容,检查日常安全表,修订班组安全活动内容等等。为满足新的工艺控制要求,技术人员要严格遵守化工自动控制系统的生产规定,不可进行违规的操作,如果化工自动控制系统触动自动报警系统,要立即关闭运行阀门,将人员疏散以后,组织专业的人员检查化工自动控制系统中是否存在故障,并核对故障的发生区域与具体的问题,开展相应的检修工作,以维护化工自动控制系统的后续运行。
        结束语:对化工自动控制系统的相关问题进行研究是非常必要的,现代化工企业的生产有赖于化工自动控制系统的运行,在实际的应用中,技术人员始终需要观察化工自动控制系统的运行状态,对其各方面的生产要素进行合理化的保障,并从实际的客观要求出发,利用优势的因素提出符合实际生产需求的应用策略,用于优化化工自动控制系统的运行效果,合理调配化工自动控制系统的生产资源,调整生产结构以后完善管理方面的内容,使化工自动控制系统在后续的生产中安全运行。
        参考文献:
        [1]马时光.化工行业自动控制系统应用分析[J].化工管理,2016(30):211.
        [2]陈劲松,王志磊.化工自动控制系统应用分析[J].民营科技,2016(08):30.
        [3]吴凌锋.化工自动控制系统应用问题分析[J].科技创新与应用,2016(21):165.
        作者简介:
        周彦彬 汉 浙江浦江 助理工程师 本科 浙江鼎龙科技股份有限公司 化工机械及自动化
        袁东风 汉 河南商丘睢县 助理工程师 本科 浙江鼎龙科技股份有限公司 化工设备及自动化
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