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探析化工安全生產(chǎn)中的自動化控制

文檔作者：宋庭芙牛健金旭文檔來源：沈陽化工股份有限公司沈陽沈水機械設(shè)備有限公司沈陽石蠟化工有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月30日
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2013 年第5 期
探析化工安全生產(chǎn)中的自動化控制
宋庭芙（沈陽化工股份有限公司遼寧省沈陽市110026）
牛?。ㄉ蜿柹蛩畽C械設(shè)備有限公司遼寧省沈陽市110026）
金旭（沈陽石蠟化工有限公司遼寧省沈陽市110026）
摘要：眾所周知，化工生產(chǎn)是一個易燃、易爆、腐蝕性高且工藝操作條件十分嚴(yán)格的過程，實際操作中存在著一定
的危險。全面有效的監(jiān)測與故障診斷、科學(xué)合理的設(shè)置緊急停車系統(tǒng)，不僅直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的安全運行，而且，還
能夠在緊急情況下及時有效的保護機械設(shè)備與操作人員的安全。筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，對化工安全生產(chǎn)中的自動
化控制進行了一番探析。
關(guān)鍵詞：化工；安全；生產(chǎn)；自動化；控制
現(xiàn)階段， 有不少化工企業(yè)都紛紛通過技術(shù)創(chuàng)新的方式來增
強自身的核心競爭力，并且，在安全生產(chǎn)方面也予以了高度的重
視。化工實際生產(chǎn)時，由于其自身存在著較為復(fù)雜的流程，而且，
有多數(shù)化學(xué)物品是有毒、有害、易燃易爆的，致使化工生產(chǎn)過程
中的控制對象過于龐雜，在這樣的情況下，倘若只靠著自己的工
作經(jīng)驗操作，將無法進行精確的預(yù)見，也無法第一時間制定出科
學(xué)有效的應(yīng)對處理。而化工生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)了事故且處理
不當(dāng)或者不及時，就會造成一系列連鎖反應(yīng)情況的發(fā)生，進而帶
來了難以預(yù)料的重大事故，直接造成職工、設(shè)備和生產(chǎn)的損失。
為了有效防止災(zāi)難性的事故發(fā)生， 應(yīng)在安全生產(chǎn)中通過高效的
過程控制實時監(jiān)測、準(zhǔn)確診斷各類故障，以確保化工生產(chǎn)安全有
序的運行。
一、化工生產(chǎn)的過程控制
1.1、實時監(jiān)測與故障診斷
化工生產(chǎn)中的過程監(jiān)測和故障診斷是有效處理其可靠性與
安全性的核心技術(shù)，同時，還能夠確保化工生產(chǎn)與設(shè)備系統(tǒng)運行
過程中具有較高的可靠系數(shù)，而且，能夠及時找出存在的故障，
大大提升了故障的預(yù)測和維護設(shè)備的實際效率。
現(xiàn)階段，過程監(jiān)測共有針對解析模型的過程監(jiān)測法、針對專
家知識的過程監(jiān)測法、針對數(shù)據(jù)分析的過程監(jiān)測法三種。具體運
用時， 由于針對解析模型的過程監(jiān)測法實際需涉及到對復(fù)雜過
程實施準(zhǔn)確的建模，而真正建模存在著較大的困難性，所以，該
方法未得到普及。在工業(yè)實際應(yīng)用過程中，針對專家知識的過程
監(jiān)測法發(fā)展?fàn)顩r良好。同時，在對諸多的診斷方法進行分析時，
在各類技術(shù)的基礎(chǔ)上制定出了一套涵蓋了數(shù)據(jù)校正、過程監(jiān)測
以及模糊專家系統(tǒng)在內(nèi)的化工過程監(jiān)測與模糊診斷系統(tǒng)。在此
系統(tǒng)中，具體采用主元分析對化工生產(chǎn)過程進行監(jiān)測。此系統(tǒng)可
以把監(jiān)測中處理所得的一些事實與主元分析中所得的結(jié)果同時
輸送到特定的數(shù)據(jù)庫中，再將專家診斷模塊激活，并且，利用該
模塊及時全面的分析診斷實際遞交的數(shù)據(jù)。除此之外，該診斷模
塊還結(jié)合化工生產(chǎn)過程特點， 將知識共劃分為了設(shè)備知識、征
兆、算法知識、經(jīng)驗知識、決策知識以及元知識，而且還通過分層
次的形式來管理這六方面的知識。
1.2、儀表監(jiān)控
儀表監(jiān)控是化工安全生產(chǎn)中一項不可少的環(huán)節(jié)， 利用儀表
數(shù)據(jù)可以清晰的掌握與了解企業(yè)現(xiàn)階段的生產(chǎn)狀況， 有效防止
各類故障而導(dǎo)致的風(fēng)險。當(dāng)前，微處理器和各種大規(guī)模以及超大
規(guī)模集成電路、通訊技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，并且，已經(jīng)廣泛的
應(yīng)用到了化工的過程控制領(lǐng)域中， 諸多的滯后的常規(guī)儀表監(jiān)控
設(shè)備目前已被高效先進的可編程邏輯控制器與分布式控制系統(tǒng)
替代。尤其在整個新建、擴建以及改造項目中，絕大多數(shù)的二次
儀表被PLC 與DCS 取代。當(dāng)前，使用最多的現(xiàn)場總線系統(tǒng)主要
是基于PLC 和DCS 的。迄今為止，PLC 與DCS 無論是功能還是
性能均得到了全面的提高。PLC 的數(shù)據(jù)處理能力得到提升，DCS
以工控機為主，并基于PC 平臺具有的獨特軟件資源健全各類功
能。當(dāng)前，F(xiàn)CS 實用性提高，發(fā)展較快，是現(xiàn)代社會中新型的控制
系統(tǒng)，共有以下優(yōu)勢特征：首先，將總線標(biāo)準(zhǔn)作為核心，一旦總線
協(xié)議明確，其它有關(guān)的核心技術(shù)與設(shè)備就會隨之明確；其次，現(xiàn)
場總線控制系統(tǒng)是建立在數(shù)字智能現(xiàn)場裝置之上的，所以，系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)有著明顯的分散性特點， 充分利用系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場總線可以
及時的降低用戶的現(xiàn)場接線率，并且，只需要通過單個的現(xiàn)場儀
表就完全可以達到多變量的通信要求， 對于各制造廠所生產(chǎn)的
裝置也能互操作，簡化整個系統(tǒng)，便于維護?；どa(chǎn)中，應(yīng)結(jié)合
過程對象的復(fù)雜程度和所有控制系統(tǒng)的特征合理選擇控制系
統(tǒng)。
二、緊急停車系統(tǒng)
過程控制的主要作用是對化工生產(chǎn)過程持續(xù)有效的監(jiān)視與
控制，以確保生產(chǎn)裝置安全順利的運行。而緊急停車系統(tǒng)的主要
作用是實時監(jiān)視化工生產(chǎn)中諸多的核心參數(shù)和實際作業(yè)情況，
如果監(jiān)視中發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)操作與正常范圍偏離且達到了規(guī)定的停車
要求時，那么，緊急停車系統(tǒng)就會代替過程控制系統(tǒng)實施操作，
同時， 還會根據(jù)已經(jīng)明確的安全邏輯順序動作進行自動緊急停
車，以確?；どa(chǎn)過程的安全性，保護好職工、設(shè)備、周圍環(huán)境
的安全，把惡性事故遏制在萌芽狀態(tài)下。
化工安全生產(chǎn)中，緊急停車系統(tǒng)占重要位置；其生產(chǎn)過程中
通常會有以下停車方式：首先是正常停車，原因是由于設(shè)備需檢
修或檢查而實施的有針對性、有計劃的停車；其次是局部緊急停
車，原因是發(fā)生預(yù)料之外的情況需停車，比如，某一設(shè)備突然出
現(xiàn)損壞、電氣設(shè)備突然出現(xiàn)故障等而導(dǎo)致的；最后，全面緊急停
車，若實際生產(chǎn)過程中突然發(fā)生未事先告知的停電、停水、停氣
等現(xiàn)象，需全面緊急停車。
緊急停車系統(tǒng)應(yīng)始終堅持以下原則：（1）獨立設(shè)置原則；（2）
中間環(huán)節(jié)最少原則；（3）冗余原則；（4）故障安全原則。獨立設(shè)置
原則目的在于防止和其它設(shè)備出現(xiàn)關(guān)聯(lián)而對緊急停車系統(tǒng)操作
的科學(xué)合理性造成影響； 中間環(huán)節(jié)最少原則是避免中間儀器出
現(xiàn)故障而帶來的危害。所有的儀器與儀表均可能出現(xiàn)故障，若中
間環(huán)節(jié)太多，將會提高整個系統(tǒng)的故障發(fā)生率。緊急停車系統(tǒng)中
所有單元都必須遵循冗余原則，具有備用單元。故障安全原則注
重的是緊急停車系統(tǒng)中檢測單元與執(zhí)行單元的設(shè)計。
三、結(jié)論
綜上所述可知，化工安全生產(chǎn)中，雖然可充分利用自動化控
制系統(tǒng)不斷增強其的安全性， 但這并不代表就一定能完全的消
除各類安全隱患。所以，化工生產(chǎn)過程中不僅僅要運用自動化控
制系統(tǒng)，還必須培養(yǎng)生產(chǎn)操作人員的安全意識，因為這樣，化工
生產(chǎn)過程才會真正做到安全性。
參考文獻
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