化工安全生产中自动化控制的应用

孙颖，李波，张云海，沈艳敏，陈浩

(1.杭州安全生产科学技术有限公司，浙江 杭州 310007；2.浙江新安迈图有机硅有限责任公司，浙江 建德 311606；3.浙江开化合成材料有限公司，浙江 开化 324300)

0 引言

市场经济体制下，我国各行业迅猛发展。化工行业渗透于各领域中，不仅能够为民众生产生活提供便利，同时在国民经济发展中也发挥着不可替代的作用。随着化工行业发展速度的加快，化工生产安全问题逐渐受到社会各界的高度重视。化工生产的危险性较强，主要是化工生产原材料大多为易燃易爆物，且具有一定的毒性。而且，高温高压是化工生产装置的运行条件，导致化工生产期间存在着大量的安全隐患。若在化工生产中未重视安全问题，不仅会影响企业经济效益，同时也会威胁到民众生命安全。在新技术不断更新和发展的形势下，将自动化控制合理应用于化工生产中，能够有效降低工作强度及风险，保障化工生产的安全。综合来看，本研究现实价值显著。

1 化工生产自动化控制技术及其应用价值

将自动化控制应用于化工安全生产中，是十分有必要的。其一，可预防安全事故。在化工生产时，根据生产的实际需求合理应用自动化控制，能够有效监控化工生产仪器仪表，了解化工生产设备的运行状况。同时，利用相关控制阀，可实现对化工生产活动的调节，对化工生产状况进行实时监控[1]。自动化控制下的系统会自动分析生产活动，依据分析结果，对生产参数加以调整，从而达到预防安全事故的目的。其二，可提高化工生产效率。在自动化控制设备的支持下，可比降低人力资源的投入成本，减少人为失误，从根本上提高生产效率。

2 化工行业生产工作特点及安全生产自动化控制问题

2.1 化工行业生产特点

相较于其他工业，化工行业生产特点鲜明。其一，高环境要求。化工生产中需要涉及到大量化学物品，具有易燃易爆性和腐蚀性等特征，对温度、压力等有较高的要求。若环境要求不够稳定，将可能会增加化工生产环节中的风险性。其二，高危险性。化学制品生产时，可能会在生产过程中埋下安全隐患，造成毒气泄漏、爆炸和火灾等。化工原材料的危险性较高，无论是材料的生产、运输还是存储，若存在疏忽，将会造成不可挽回的后果。其三，大规模性。在科学技术不断更新的现代社会发展中，自动化与规模化生产，已经成为化工行业生产的主流趋势。传统手工方式，逐渐被机械化替代，不仅充分减少手工生产的误差，减少生产风险，同时也可以提高化工生产的质量及效率。其四，提前预防性。目前，国家相关部门已经加强对碳化工业安全生产的重视。我国在化工生产方面的安全管理方针，集中表现为以预防为主，以综合治理为辅，将预防和管理放到同等高度。要求化工企业在化工生产整个流程中，都要重视预防工作和管理工作。通过科学有效的预测评估体系，对化工生产安全风险进行预测，提前制定科学有效的防范方案。其五，科学性。将经验与实践相结合，是确保化工安全生产的前提。安全管理属于综合学科，知识系统复杂。化工行业生产期间，应明确安全管理的内涵，自然性与社会性共同造就了安全管理的科学性。

2.2 安全生产自动化控制问题

在化工安全生产自动化控制中，获取化工生产信息并实现交换，提高化工生产效率，是自动化控制的功能。然而在主客观等因素的影响下，当前安全生产自动化控制应用时尚存在些问题。第一，环保意识淡薄。化工安全生产时，相关人员更多强调的是经济效益，不仅没有认识到环境保护对化工生产的重要性，同时也没有关注安全问题，导致化工生产自动化控制中存在较多安全隐患，不利于化工安全生产自动化控制水平的提升。第二，安全生产监管力度不强。部分化工企业并未制定与其发展相符合的安全生产监管机制，没有对安全生产的内容加以规定，相关法律法规的执行力不强，管理缺失，埋下诸多安全隐患。第三，员工操作能力偏低。化工安全生产时，员工的工作能力不强，没有较好的应变能力，缺乏对安全生产流程的了解，容易造成安全事故。在此种情况下，了解安全生产自动化控制问题，科学合理的将自动化控制应用于化工安全生产中，提高化工安全生产水平是十分有必要的。

3 化工安全生产中自动化控制的具体应用分析

3.1 在安全仪表系统中的应用

在化工安全生产中，可将自动化控制应用于安全仪表系统中。通常情况下，操作人员在生产化工产品时，所处环境比较危险。主要是化工生产所用的原材料，具有不同程度的毒性和腐蚀性[2]。生产人员长期处于带有腐蚀性或毒性的环境中，身体不可避免会受粉尘或气体的影响。所以在化工生产时，要在安全仪表系统中应用自动化控制。依据化工安全生产的要求，科学合理的设置控制阈值，把控危险因素，及时了解化工生产过程中存在的各种安全隐患。通过对数据的准确检测，实时监控设备运行参数，以便在发现化工生产异常时，及时切断运行设备，避免安全事故的发生。自动化控制系统在安全仪表系统中的应用，能够实时对生产设备运行参数加以监控，了解设备运行状态，并且准确分析设备运行期间的问题，准确判断故障。发现故障后，会由手动生产替代自动生产，方便检修人员开展检修工作。

3.2 在故障诊断系统中的应用

将自动化控制应用于化工安全生产中时，可将其应用于故障诊断系统中。与其他工业生产相比较来看，化工生产的流程相对复杂，涉及到的加工内容较多[3]。为确保化工安全生产，化工生产的各项流程都要与相关标准相符，始终将安全问题作为化工生产的第一要素。化工生产期间，将自动化控制应用到故障诊断中，能够快速且全面的搜集与生产相关的数据，提高数据处理的准确性，在数据库中发送与化工生产相关的数据信息并存储，提高化工生产效率。除此之外，借助自动化控制，可通过对生产数据的科学分析，比较不同环节异常数据，对异常数据对比，及时掌握化工生产中存在的异常问题，从而预测化工生产中可能存在的风险。将自动化控制与人工判断相比较，可明确前者能够提高故障的排查效率，也可提高故障排查的精准性[4]。从此种角度来看，自动化控制在故障诊断系统中的合理应用，能够提高化工生产安全性。

3.3 在安全连锁系统中的应用

化工生产中，若未科学合理的控制生产过程，可能会造成意外安全事故。为降低意外事故发生率，保障化工生产安全，通常要将安全连锁系统安装到化工生产设备中。安全连锁系统，可从整体上控制化工生产流程。在安全事故发生后，该系统可停止生产活动。在化工生产各环节中，安全连锁系统处于稳定状态，可及时检查设备的实际运行情况。若设备运行参数异常，或是某生产环节可能出现安全故障，安全连锁系统会执行逻辑程序，连锁保护化工生产的所有环节，临时关闭生产设备或装置，避免人员在化工生产中受伤。分析发现，安全连锁系统属于独立系统，是保护化工生产安全的关键要素[5]。将自动化控制应用到安全连锁系统中，可使该系统在发现故障后的第一时间自动执行逻辑程序。设备若发生故障，该系统可结合实际情况，调整设备至安全状态。

3.4 在自动灭火与报警系统中的应用

在化工安全生产中，自动化控制在自动灭火与报警系统中的应用比较普遍。一方面，在自动灭火系统中的应用。自动灭火系统的组成较多，包括水龙头、传感器和报警阀等[6]。该系统在化工生产中的应用，多是利用单片机控制电路，发挥自动灭火作用。自动化控制的应用，可使传感器快速识别化工生产过程中的火情，检查火情的同时，可迅速将火情信号传递给控制电路。单片机接收到信号以后，自动灭火系统会下达开启消防泵喷水阀门的指令。与此同时，该系统能够控制喷水阀门，根据火灾实际情况，对阀门的喷水效果进行调整，切实发挥灭火的作用。另一方面，在自动报警系统中的应用。自动化系统在自动报警系统中的应用，主要发挥的提前预警作用，方便风险防范方案的制定[7]。举例来说，化工生产中的化学物品有刺激性，容易燃烧或爆炸。在使用危险品时，借助自动化报警装置，可及时预测化学物品的危险性，从而精准控制各项生产装置，提高化工生产安全性。

4 自动化控制在化工安全生产中的应用措施

4.1 重视生产过程的安全管理

化工安全生产中应用自动化控制时，应结合化工安全生产现状，重视生产过程的安全管理。安全，是化工企业产品生产的关键要素[8]。化工企业生产时，需要对每个生产环节进行有效控制，各生产环节都要严格按照标准执行，提高化工安全生产管理质量及效果。安全管理期间，要仔细检查每个生产环节的安全隐患，通过事前预防的方式，减少安全隐患，将安全事故的损失降到最低。日常化工生产时，工作人员要将设备检修与维护工作落到实处，将以自动化控制为主的自动化报警系统、灭火系统及故障诊断等系统，安装到化工生产设备中，及时对设备故障进行诊断，并预警安全事故。

4.2 提高人员能力及安全意识

化工安全生产中应用自动化控制时，需要提高人员能力及安全意识。化工生产离不开工作人员，人员的能力、素质会对化工生产质量产生影响，需要加强对化工生产人员的重视[9]。一方面，重视生产人员的招聘。在招聘化工生产人员前，要明确化工生产所需要的人才情况，包括化工生产人员应具备的能力、专业知识等。依据岗位实际需求，编制人才招聘方案。招聘时，严格按照招聘方案对生产人员进行招聘，对应聘者的工作能力进行考察，同时要调查应聘者的工作经验，最好选择有过经验的人员，坚持择优录取的原则。另一方面，重视生产人员的培训。定期组织生产人员接受培训，培训内容包括化工安全生产知识、生产流程及注意事项等。通过视频宣教的方式，强化生产人员的安全意识，同时编制安全教育调查表，从系统层面上展开对人员的安全教育。

5 结语

现代社会发展中，国家相关部门逐渐加强对化工安全生产的重视。随着科学技术的发展，各种先进的技术被应用于各领域中。自动化控制，是比较新颖的技术手段，将其应用于化工生产中，可提高生产效率，降低化工生产的风险，从根本上提高化工生产安全性。文章在明确自动化控制在化工安全生产中应用价值的基础上，分别从安全仪表系统、故障诊断系统、安全连锁系统、自动灭火与报警系统等方面，分析化工安全生产中自动化控制的具体应用，并总结自动化控制的具体应用措施，期望为化工安全生产提供借鉴。