自动化控制在化工安全生产中的应用及优化

郭安勇

（山东滨农科技有限公司，山东 滨州 256600）

近年来，技术的进步促进了自动化技术在各领域的应用，尤其是在化工企业，自动化控制技术实现了对危险因素的控制，突破了传统操作的局限性，在化工企业实现了资源整合与利用，有效保障了化工生产的效率，促进了化工装置的安全运行。可以说，自动化控制实现了化工安全生产，是化工企业安全生产的技术保障。但是，由于自动化控制存在着一定的技术局限性，无法从根本上消除安全隐患，因此，还需要逐步实现技术的优化。

1 自动化控制技术及其重要性

1.1 自动化控制技术

自动化控制技术以自动化为基础，在化工企业的生产过程中，通过自动化技术与设备等来实现对整个生产流程的管理与控制。由于化工生产相对特殊，其对于生产环境内温度、压力等参数的控制极为重要，一旦其控制管理不到位，就会诱发严重的安全事故，产生人员与财产伤亡；而自动化控制本身具有较高的可靠性，能够实现对各种生产参数的有效控制，在一定程度上有利于化工安全生产的实现。因此，当前，自动化控制在化工生产中的应用，实现了化工企业的现代化发展。

1.2 自动化控制在化工生产中的重要性

化工生产活动与人们的生产生活息息相关，主要体现在人们生产生活中的很多必需品都属于化工产品。因此，维持化工生产活动的安全性与有序性具有重要的意义。但是，化工生产中，所使用的化工材料本身具有易燃易爆等特征，再加上其生产的环境条件等相对复杂，使得其整个生产流程存在着较多的风险，一旦在生产过程中受到人为因素、环境因素等的影响，就会引发极大的化工安全事故。自动化控制在化工生产中的应用，在一定程度上可以保障化工生产活动的安全性，基于其技术先进性，可以实现对整个生产过程的监督与管理，发挥自动化管理的优势，自动进行安全隐患的识别，提高安全管理的水平。因此，自动化控制的应用，提高了化工企业的竞争力，使得化工企业能够符合现代化的发展方向。

2 自动化控制在化工安全生产中的应用

2.1 实时监测和故障诊断

在化工企业的生产过程中，由于涉及了诸多的化工生产设备与装置等，这些设备与装置是决定化工生产安全性的重要因素，也是自动化控制的重要对象。当前，在一些化工企业，自动化控制逐步被应用于实时监测与故障诊断中，有效实现了对化工生产设备、装置等的监测与故障诊断。有关人员通过实时监测与故障诊断，可以直接获得化工装置与设备的运行情况，掌握故障发生的时间、原因等，结合自动化控制所呈现的故障信息，制定切实可行的故障应对策略。当前，自动化控制在实时监测中的应用主要是基于解析模型的过程监测、基于专家知识的过程监测、基于数据分析的过程监测。在具体的应用中，由于解析模型对于技术有着相对较高的要求，并且其操作相对繁杂、流程较多，因此，此种过程监测的应用范围有限，基于技术条件的限制，解析模型过程监测无法实现普及。基于专家知识的过程监测具有较高的适用性与实用性，其可以在很多化工企业的生产中发挥重要的作用，虽然其应用的效果相对较好，且其应用较为广泛，但是限于技术条件，其功能有限。当前，随着技术的进步，专家知识过程监测逐步与数据校正、模糊专家系统等结合，取得了更为理想的实时监测与故障诊断效果；一些化工企业逐步建立了过程监测与模糊诊断系统，在该系统内有效实现了对全部监测数据的利用，通过建立相应的数据库，部分事实与主元分析结果可以在该数据库中加以整合，尤其是数据库中的专家诊断模块等，对这些数据加以匹配，进而实现对故障的分析。因此，过程监测与故障诊断降低了化工生产设备、装置的故障概率。

2.2 仪表监控

自动化控制还被应用于化工企业的仪表监控中。在化工企业的生产过程中，化工原料本身具有易燃易爆、强腐蚀特征，只有处于特定的温度、湿度与压力条件下，方能生产出符合人们使用需求的化工产品。在生产过程中，对于一些参数有着严格的要求，如果在生产过程中存在参数控制的误差，就会引发严重的生产事故。为了实现对这些情况的有效控制，一些化工企业逐步应用了安全仪表监控。这些仪表监控实现了对生产参数的控制，通过相关数据的获取，使得有关人员能够掌握生产的状态，进而实现对设备、装置的安全隐患等加以识别，有效降低了化工生产过程中的设备故障概率，保障了相关设备的可靠、安全运行。很多化工企业的生产过程中，微处理器、通讯技术与集成电路、分布式控制器等逐步被应用，实现了对设备故障、生产隐患的识别与预防，根据这些安全仪表监控所获得的数据，化工企业的相关部门可以及时进行故障的预防，使得在生产过程中，一旦出现安全事故，能够立即启动应急机制，将故障损失降至最小。化工安全仪表监控具备多方面的功能：（1）生产设备运行参数的监控，使有关人员能够根据其监控结果，获得设备的运行状态、安全系数等。（2）如果设备出现运行故障，安全仪表可以进行故障定位、原因分析等，实现自动保位。（3）当设备出现运行故障以后，安全仪表监控能够实现对故障的识别、报警与反馈。（4）在设备故障没有被修复之前，安全仪表拒绝任何新的指令的控制，有效实现了故障影响范围的控制。（5）安全仪表监控在一定程度上可以减少人为操作失误对生产安全产生的不利影响。

2.3 紧急停车系统

在化工生产过程中，紧急停车系统主要是指在生产过程中，系统中的相关监控模块来实现对生产相关参数、运行状态等的监控，一旦存在潜在的生产威胁时，紧急停车系统可以自动进入紧急停车状态，自动取代过程监控系统的作用，实现安全生产。全面紧急停车主要是在生产中出现全面性故障的情况下，比如总电源失效、断水等的情况下的全面停车行为。一般情况下，紧急停车系统是影响生产安全性的重要因素，因此，对化工企业而言，在紧急停车系统的设计上，必须保障其可靠性。而在紧急停车系统内，包含了检测单元、逻辑单元与执行单元，这3个单元之间是串联的关系，3个单元之间的配合保障了紧急停车系统的可靠运行。

3 自动化控制在化工安全生产中的优化

3.1 对自动连锁报警装置进行优化

当前，虽然自动化控制在化工安全生产中得到了普遍的应用，并取得了理想的应用效果，但是，其依旧存在着诸多的问题，必须实现自动化控制的优化，方能进一步提高化工生产的安全性。自动连锁报警装置是当前化工企业必不可少的自动化设备，其可以在化工生产中实现故障报警，通过对该装置的优化，在生产的过程中，一旦其生产的相关参数、状态等与正常状态的偏移超过了允许的范围，自动连锁报警装置就会立即启动报警装置，进行相应的反馈。后台管理人员在获得相应的报警信息以后，可以立即进行相关问题的处理，有效实现了损失的控制，维持了化工企业正常的生产活动。由于化工生产过程中面临着诸多的安全威胁，自动连锁报警装置的安装与使用能够实现安全隐患的识别与反馈，比如，当出现有害气体的泄漏时，报警装置可以自动进行漏点的定位，并将有关信息及时加以反馈，使得化工企业能够立即组织人员的撤离等，第一时间处理泄露问题。

3.2 对安全装置自动化性能进行优化

当前，自动化控制在化工安全生产中的应用逐步增多，很多化工企业逐步意识到自动化控制的重要作用，这就要求化工企业在发展的过程中，要实现安全装置自动化性能的优化，使得相应的安全装置能够在化工生产的过程中发挥其应有的安全保护作用。比如，如果在化工生产过程中出现安全事故，而抢修人员又无法在第一时间进入事故现场，此时，安全装置自动化能够发挥其作用，实现故障的隔离，实现故障影响范围的控制等，将损失降至最小。再比如，如果在化工生产过程中出现了火灾事故，一些安全装置由于具有防灭火的功能，这就使得在火灾出现以后，安全装置可以自动启动灭火系统，实现火灾的快速处理。此外，在一些特殊的生产条件下，安全装置自动化的应用能够为现场工作人员的救援、撤离等提供重要的指导，因此，安全装置自动化性能的优化具有重要的意义。

3.3 对设备安全性检测进行优化

近年来，随着化工生产中各种生产设备、装置等的应用，在生产的过程中，设备安全性检测的优化在一定程度上可以提高设备使用的安全性与可靠性，减少在生产过程中由于设备因素所引发的安全事故，进而提高生产的安全性。因此，设备安全性检测的优化可以避免传统设备检测下的时间、人力等消耗，及时实现设备隐患的排查。

4 结束语

当前，在化工生产中，自动化控制发挥着重要的安全控制作用，在一定程度上可以减少化工生产中的安全事故，逐步实现化工生产的安全性，促进化工企业的现代化发展。但是，随着化工生产规模的扩大，生产工艺的应用等使得自动化控制需要加强技术优化与改进，以实现更好的安全控制，实现化工企业的快速发展。