自动化控制在化工安全生产中的应用

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年4月10期   作者:罗欣然
[导读] 自动控制系统对我国的化工生产具有重要作用。尤其随着科学和技术的
       罗欣然
       广东劳安职业安全事务有限公司 广东省广州市 510000
       摘要:自动控制系统对我国的化工生产具有重要作用。尤其随着科学和技术的飞跃式发展,自动控制系统无论是在研发层面还是应用层面均愈发广泛,因此,在化工行业的生产安全框架内,需要持续性地探索自动控制系统,推动其发挥更大的作用,这对于该行业人员来说是需要不断关注的问题。
       关键词:自动化控制;化工安全生产;应用
引言
       化工生产工作实际开展过程中,自动化控制技术的运用对产品的生产流程等环节进行了完善和监控。这让生产过程更加安全,对人员和设备起到安全性保障,同时也能提升生产的质量和效率。我们应该清晰地认识到自动化控制技术在化工安全生产环节中的实际运用价值,从相应安全生产应用方面入手,制定出良好的举措和指引。
1自动化技术在化工安全生产中运用的特点
       社会经济的发展是建立在技术革新基础之上的,而社会经济的发展也会推动技术的进步,以各种工业设备和机电产品为代表的工业元素,就是工业生产水平提升最直观的体现。从工业生产设备,到工业生产技术以及生产模式,形成了完整统一的体系,运用先进的机械自动化技术,提升了化工生产效率和质量,这也是化工行业发展的必然趋势。机械自动化技术以其自身的信息自动化、生产自动化和管理自动化等特点深入应用到了化工生产实践当中,极大提升了化工生产的效率和质量。所谓信息自动化是指运用计算机技术对各种化工产品的生产流程和工艺进行严格地控制与计算,通过自动化设备对各个生产环节进行调控,信息数据可以量化化工生产的流程,对各种化工产品进行数据信息的备份和储存,便于化工企业的运营管理。生产自动化是指控制系统对各个环节的自动化设备进行控制和管理。而自动化设备则按照事先设定好的参数进行工作,形成完整的化工生产链条,节省大量的人力资源和时间成本,提升了化工产品的质量。管理自动化则是指信息技术建立起的综合性管理平台,运用大数据和云计算建立起相应的数据管理中心,对各自动化设备的运行状况进行监测和分析,自动化设备的故障或者异常可以及时地通知管理人员,进行检修和处理,保证化工生产的稳定安全进行。
2化工行业自动化生产目的
       2.1改善生产的工作环境
       传统的操作方式,操作人员极易受到危险的工作环境的影响,虽然在生产过程中配备一些防护工具,然而风险以及安全隐患依旧存在且不容忽视。自动控制系统在化工安全生产中的应用,可有效减少人工操作,同时也方便相关工作人员进行24h监控生产区域。一旦工作区域发现了危险情况,一体化声光警报器将会启动,提醒相关操作人员及时撤离危险区域。
       2.2压缩生产成本规模
       在化工企业生产经营与发展过程中,经济效益是其追求的一个重要目标。在经济形势与市场压力的作用下,人力资源以及相关成本规模不断扩大。将自动化控制技术应用于化工安全生产中能够使得人工成本规模被有效控制。另外,通过使用自动化控制技术还可以设置好相应的数值及参数,并通过技术精准控制系统,由系统将录入的数据信息作为依据准确且自动生产化工产品。从这个角度可以看出,通过自动化系统的控制使得整个生产过程被精准控制,使得功能参数的完善程度得以提升,缩减了成本规模,使得企业的经济效益有所提升。
       2.3实现生产智能化发展
       智能技术广泛应用于各个领域。它不仅指传统产业的改革创新,也是企业实现经济效益的有效手段。化工行业的安全生产也是如此,在科学技术飞跃式发展的今天,我国的化工企业自然将面临许多挑战和机遇。因此,自动控制系统是智能化生产企业的重要环节。在化工生产中,需要持续性的加强创新工作来切实提高自动控制系统的智能化水平,使得该系统更加科学有效,保障化工生产的安全与稳定。
3化工安全生产与管理工作存在的问题
       3.1生产设备有待更新
       化工设备是生产过程中不可缺少的生产资料,因此,在涉及到化工安全生产问题上,同样不可忽视这一重要因素。而就当前实际企业情况而言,所使用的化工设备质量也都各不相同,甚至一部分企业为了获取最大经济效益,为了节约企业生产成本,仍采用传统老旧生产设备,并且相关设备管理过程中,缺乏专业的维护工作。加之,一些工作人员设备操作过程中,容易出现操作不当情况,而老旧设备的防护系统不够到位,这样就大大增加了安全事故的发生率。
       3.2操作人员的整体素质方面
       影响化工安全生产和管理过程的一个普遍因素是人员的整体素质,其中不合规是安全问题持续频发的一个重要因素。许多公司未能对员工进行全面的技术培训,这意味着少数员工经常被忽视。此外,不合格的控制、不充分的技术知识和理论知识可能导致操作事故。由于员工自身能力不足,无法及时向上级报告某些情况,从而增加发生安全事故的可能性。
       3.3安全生产方式有待完善
       一些企业在实际生产过程中,为了企业利益的最大化,在生产方式往往会走捷径,这在一定程度,虽然能够快速完成工程进度,但是,这种生产方式由于缺乏有效的安全保障,因此,在实施过程中并不值得提倡。如在实际生产中,购买机械设备时,相关设计往往会设置红外线功能,这样在感受到外物的情况下,可以及时停止工作状态,能够将危险因素降至最低层面,然而一些企业为了有效缩短生产周期,往往都会拆除相关装置,这样表面上加快了施工周期,为企业短时间带来了相应的经济效益。但是,这个过程中一旦出现了意外,不仅带来人员安全问题,而且会给企业带来无法计算的经济损失,由此可知,这种生产方式得不偿失。


4自动控制系统在化工安全生产中的使用策略
       4.1基本过程控制系统
       基本过程控制系统,指对过程测量和相关设备、其他仪表、控制系统或操作人员输入信号的响应,根据工艺控制规律、算法和方法,提供用于实施过程控制和相关设备运行的输出信号的系统。基本过程控制系统完成生产装置的过程控制,通常采用集散控制系统(DCS系统)或可编程序控制器系统(PLC系统),其设计遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则,在提高企业自动化水平的前提下,充分考虑工艺流程的特性,采用控制室集中监控操作为主、部分现场仪表为辅的运行管理模式。基本过程控制系统需要具备安全生产监视功能,对温度超限、压力超限、液位超限等工艺参数实现监控、报警及调节等相关功能;并具备安全管理功能,用于实现装置远程开停及联锁等相关功能。基本过程控制系统主要功能如下:数据采集和处理(DAS),屏幕显示、参数越限报警、事件序列、事故追忆、打印制表、屏幕拷贝、历史数据存储等;模拟量控制(MCS)及开关量顺序控制(SCS)。
       4.2监控分析仪表
       化工生产工作实际开展的过程中,把人工监控和传统监控仪器结合在一起对生产设备中使用的仪表进行全面监控的方式,不管是在效率还是在精准的程度上,往往是不能满足具体化工生产实际要求的。用自动化控制体系替代传统仪表监控设备,会让化工安全生产更加合理和高效。比如,现场的总线系统从化工生产相应的基准入手,在实行统一规划处理过程中,也实行了系统的合理性监控。在处于开放性的环境领域下,更好的保证操作具有互动性和实际价值。另外,系统以具体的数字模型装置为基础,能够开展装置配比工作,对化工生产的相应接线工程量进行减少。现场总线系统,就会按照实际的生产对象,以适配的仪表监控形式为主,保证系统具有相应的安全性能和价值。
       4.3实时故障检测系统的应用
       对于化工企业的安全生产来说,经过长期的运行和整改,可以发现全过程监控系统的自动控制和故障诊断技术可以保障化工企业的安全生产。在系统运行的情况下,通过机械自动化技术的升级和新技术的加载,可以有效地防止其生产线运行过程中发生故障,并且可以使用预警机制及时让检修人员发现问题,能够及时处理可能出现的故障,从而确保在生产过程中提高生产安全性。如果自动化机械设备在化工生产过程中发生故障,不仅会对化工产品的质量产生一定的影响,还会对现场操作人员的身体健康构成一定的威胁。故此,化工企业的管理人员和相关技术人员对于自动化机械设备的日常检查就必须按照要求严格执行,并根据设备检查和管理系统的运行特点和需求制定一套完整自动化机械设备管护制度。
       4.4安全联锁系统
       为确保生产过程的安全、稳定运行,最大限度地减少由于过程失控造成的设备损坏和人身伤害,减少重大恶性事故发生的概率,对开工、停工和生产过程中可能发生重大人身事故和设备事故的工艺装置和机组,应设置相应独立的紧急停车和联锁系统。紧急停车和联锁系统主要是从生产中出现的事故入手,以此实行及时停止生产和作业的工作系统。通过安全保护系统实时在线监测装置的安全,在工艺参数超越某一极限时,或生产过程处于某一危险状态时,该装置将执行相应的逻辑程序,迅速发出保护联锁信号对工艺流程实行联锁保护或紧急停车,自动将有关生产过程和设备置于安全的临时状态(必要时置于部分或全厂停产状态),以防酿成人员伤亡、设备损坏等重大事故。安全联锁系统独立于生产过程控制,是实现石化装置本质安全的重要手段,也是过程安全的最后一道屏障。一方面,在工艺装置出现异常情况时,要求控制系统能在许可的时间内将装置转入安全状态;另一方面,又要求保证控制系统本身在一个或多个关键环节出现问题时,避免由于生产装置的误停车而影响生产的经济效益。
       4.5急停控制系统的应用
       化工生产中可能会发生各种事故。即使通过采取相应应对手段可以在一定程度上降低生产过程中事故造成的负面影响,但是如果没有及时发现和处理,也会造成无法挽回的损失。因此,利用机械自动化技术,就可以提前制定相应的风险应对措施,防止危害进一步扩大。在化工企业的安全生产过程中,如果设备在运行过程中始终处于稳定状态,则可以视为正常运行。但是,由于设备之间一定的相互作用,一旦某个设备发生故障,将会严重影响整个生产线。在这方面,为避免在企业的生产过程中出现这种情况,有必要结合实际生产情况引入急停控制系统,以确保可以及时对错误进行纠正。另外,在化工生产过程中,由于对于设备准确性的要求较高,因此,在选择设备时必须确保设备的质量。如果使用该系统,一旦出现设备的质量不能满足生产线要求的情况,便会作出提示,从而及时地进行更换,以确保生产线的生产效率并延长机械设备的使用寿命。
结束语
       综合以上阐释,化工生产工作开展的时候,所涉及的危险和有害因素是比较明确的。自动化控制技术在安全生产领域中的合理运用,会避免出现不安全性因素,也会从根本上对劳动强度进行重点降低。对安全生产的工作环境进行重点更新和稳定创建之下,也在优质、高产和长期运行过程中看到一定的希望。自动化控制合理的渗透到化工生产环节中,对技术条件会开展合理性的优化和完善,拥有了更新的模式下,也会在化工安全生产领域中展现出巨大的优势和价值。
参考文献
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