張超
摘要:隨著我國(guó)科技水平的飛速發(fā)展,自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。借助于該技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)⒐と藗儚膫鹘y(tǒng)的繁 重操作中進(jìn)行解放,并能夠幫助企業(yè)節(jié)約大量的資源以及財(cái)政支出。化工行業(yè)作為一個(gè)高危險(xiǎn)性的行業(yè),應(yīng)用自動(dòng)化控制技 術(shù)不僅能夠提升裝置的生產(chǎn)效率,還能夠起到良好的安全控制作用。本文主要就自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng) 用情況以及具體優(yōu)化措施進(jìn)行了探究分析。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化控制;化工安全生產(chǎn);應(yīng)用;探索
中圖分類(lèi)號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-3178(2018)19-0159-01
導(dǎo)言
自動(dòng)化控制技術(shù)在我國(guó)許多行業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了應(yīng)用,并且
取得了較好的成效,自動(dòng)化控制作為一項(xiàng)先進(jìn)的具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的技 術(shù),如今在化工行業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用,這是因?yàn)樽詣?dòng)化控制技 術(shù)是通過(guò)事先設(shè)定的編程指令而運(yùn)行的,它的自動(dòng)化控制主要體現(xiàn) 在對(duì)工作條件的設(shè)定,當(dāng)實(shí)際情況滿足設(shè)定的條件時(shí),自動(dòng)化控制 技術(shù)就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令,代替人工完成指定功能的工作任務(wù),可 以說(shuō),自動(dòng)化控制技術(shù)不再需要人為干擾親自去參與達(dá)到某個(gè)條件 的滿足或完成整個(gè)工作過(guò)程。而化工作為一個(gè)高危的行業(yè),自動(dòng)化 控制技術(shù)自然會(huì)受到很大的青睞,它不僅能夠提升生產(chǎn)安全性,同 時(shí)還能大大提高工作效率,確保實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
1 自動(dòng)化控制對(duì)于化工安全生產(chǎn)的重要意義
第一,自動(dòng)化控制是安全事故預(yù)防的保障系統(tǒng)。化工生產(chǎn)高度
機(jī)械化伴隨而來(lái)的是通過(guò)各種儀表來(lái)對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控,然后通 過(guò)電氣控制各種生產(chǎn)閥門(mén)來(lái)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而達(dá)到生產(chǎn)指 標(biāo)。當(dāng)生產(chǎn)活動(dòng)中出現(xiàn)異常時(shí),可以有儀表上的數(shù)據(jù)變化來(lái)發(fā)現(xiàn), 從而快速調(diào)整相關(guān)生產(chǎn)參數(shù),最終防止安全事故的發(fā)生。第二,自 動(dòng)化控制是及時(shí)處理安全事故的救兵。通常情況下,化工生產(chǎn)中有 緊急剎車(chē)預(yù)案,其原理是將參與生產(chǎn)的各個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行連鎖,一 旦生產(chǎn)的某個(gè)工段出現(xiàn)異常,就會(huì)自動(dòng)啟用緊急剎車(chē)預(yù)案,從而終 止生產(chǎn)線上所有的生產(chǎn),避免安全事故的發(fā)生,減小不必要的損失。 第三,自動(dòng)化控制是提高化工安全生產(chǎn)效率的重要保證。與傳統(tǒng)的 化工生產(chǎn)相比,自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的準(zhǔn)確性和效率都大大高 于人工勞動(dòng),并且大幅度降低了由于人為主觀原因所導(dǎo)致生產(chǎn)安全 事故??傊?,自動(dòng)化控制對(duì)于化工安全生產(chǎn)具有重要意義,我國(guó)已 經(jīng)向工業(yè) 3.0 時(shí)代邁進(jìn),生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高,現(xiàn)場(chǎng)的操作 工人數(shù)量會(huì)越來(lái)越少,只有強(qiáng)化自動(dòng)化控制對(duì)安全生產(chǎn)的作用,才 能讓化工企業(yè)長(zhǎng)足穩(wěn)定的向前發(fā)展。
2 化工安全生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用到的幾種自動(dòng)化控制技術(shù)
2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷
在化工生產(chǎn)的過(guò)程中,過(guò)程檢測(cè)和故障診斷是解決生產(chǎn)的安全
性與可靠性的關(guān)鍵性技術(shù),并且有利于提高化工設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)在 運(yùn)行過(guò)程中的可靠性,還可以提高對(duì)故障預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性與維護(hù)設(shè)備 的效率。在過(guò)程監(jiān)測(cè)時(shí),需要完成的任務(wù)有:檢測(cè)故障,辨識(shí)故障 的幅度,推斷故障發(fā)生的時(shí)間,預(yù)測(cè)故障的發(fā)展趨勢(shì),診斷故障的 機(jī)理和提出解決的對(duì)策與建議.目前,過(guò)程監(jiān)測(cè)主要有三種方法:基 于解析模型的過(guò)程監(jiān)測(cè)、基于專家知識(shí)的過(guò)程監(jiān)測(cè)和基于數(shù)據(jù)分析 的過(guò)程監(jiān)測(cè)。在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中,基于解析模型的過(guò)程監(jiān)測(cè),由 于涉及到對(duì)復(fù)雜過(guò)程的精確建模,然而建模卻非常困難,因此這種 方法很難得以廣泛應(yīng)用?;趯<抑R(shí)的過(guò)程監(jiān)測(cè)在化工業(yè)生產(chǎn)中 已經(jīng)得到了很好的發(fā)展和改善。
2.2 先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用以多變量預(yù)測(cè)控制、智能控制為主的先進(jìn)控制技
術(shù),將模型預(yù)測(cè)和反饋控制有機(jī)結(jié)合,有效解決裝置的多變量協(xié)調(diào) 優(yōu)化控制問(wèn)題,達(dá)到統(tǒng)一操作方法,減少人為因素影響,保證生產(chǎn) 操作的一致性,實(shí)現(xiàn)裝置的安全、平穩(wěn)控制,并有效抑制干擾因素, 穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,降低能耗。如根據(jù)二氟一氯甲烷生產(chǎn)中反應(yīng)器、回 流塔的運(yùn)行特點(diǎn)和控制要求,采用多變量模型預(yù)測(cè)控制,以原料進(jìn) 料泵變頻、蒸汽壓力和冷媒調(diào)節(jié)閥為操縱變量,以反應(yīng)器液位、反 應(yīng)器溫度、回流塔頂出料溫度為被控變量,以氫氟酸流量、蒸汽溫 度、冷媒壓力為干擾變量,同時(shí)協(xié)調(diào)控制原料進(jìn)料的比例,克服滯 后與干擾因素,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)系統(tǒng)各溫度指標(biāo)的平穩(wěn)控制和“卡邊”優(yōu)化,盡可能降低能耗。
2.3 緊急停車(chē)系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)應(yīng)用中,緊急停車(chē)系統(tǒng)也是其最重 要的應(yīng)用之一。結(jié)合實(shí)踐來(lái)看,緊急停車(chē)系統(tǒng)與化工安全生產(chǎn)中實(shí) 時(shí)過(guò)程監(jiān)測(cè)不同,其主要針對(duì)生產(chǎn)中關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),一旦 該參數(shù)達(dá)到系統(tǒng)所設(shè)定的生產(chǎn)停車(chē)標(biāo)準(zhǔn)后,緊急停車(chē)系統(tǒng)立即代替 實(shí)時(shí)過(guò)程監(jiān)測(cè)并執(zhí)行生產(chǎn)停車(chē)指令,這樣不僅可以使化工生產(chǎn)在出 現(xiàn)故障前停止運(yùn)行,還能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)人員與設(shè)備安全提供保障。根據(jù) 原因不同,緊急停車(chē)系統(tǒng)一般有正常、局部以及全面三類(lèi):第一, 正常停車(chē)。正常停車(chē)是由化工企業(yè)主動(dòng)執(zhí)行,其目的是開(kāi)展設(shè)備的 正常檢修;第二,局部緊急停車(chē)。局部緊急停車(chē)主要指化工生產(chǎn)突 發(fā)狀況,比如設(shè)備故障等意外而導(dǎo)致停車(chē)產(chǎn)生;第3 全面緊急停車(chē)。 全面緊急停車(chē)指的是化工生產(chǎn)中突然遇到的狀況,比如所在片區(qū)斷 電、斷水等情況而導(dǎo)致停車(chē)產(chǎn)生。
3.1 對(duì)儀表進(jìn)行監(jiān)控分析
在化工生產(chǎn)中,對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精確程度要求很高,
可以說(shuō)差之毫厘,謬之千里,誤差的出現(xiàn)不僅僅導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量的降 低,很可能造成重大的安全問(wèn)題,因此對(duì)于化工生產(chǎn)中的儀表監(jiān)控 非常重要,傳統(tǒng)條件下的人工監(jiān)控或者一些儀器監(jiān)控,對(duì)于設(shè)備的 監(jiān)控效率和精度都已經(jīng)無(wú)法滿足更加快速的生產(chǎn)節(jié)奏,產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化 的趨勢(shì)更加明顯,更加高效精確的監(jiān)控設(shè)備革新了化工生產(chǎn)線,例 如現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),它通過(guò)監(jiān)控化工生產(chǎn)的總線基準(zhǔn),系統(tǒng)地監(jiān)控其 他儀表設(shè)備。并且這一系統(tǒng)的操作環(huán)境更開(kāi)放,互動(dòng)操作性更強(qiáng)。 此外,這一系統(tǒng)還配備了強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算后臺(tái),通過(guò)合理配置可以 減少?gòu)S房的接線總量,并且對(duì)于不同的生產(chǎn)線采用不同的監(jiān)控方式,
優(yōu)化資源配比,提高生產(chǎn)安全性。
3.2 自動(dòng)化控制在化工安全生產(chǎn)中的優(yōu)化
3.3 安全裝置的自動(dòng)化
通過(guò)自動(dòng)化的安全裝置,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中所存在的一
些潛在風(fēng)險(xiǎn),并采取相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)解除這些安全隱患。比如通過(guò)對(duì) 有害氣體進(jìn)行密封隔壁處理裝置,在發(fā)生火災(zāi)之后立即開(kāi)啟自動(dòng)噴 淋滅火裝置。通過(guò)這些自動(dòng)化安全裝置的應(yīng)用,還能夠有效避免操 作人員親臨事故現(xiàn)場(chǎng)等情況的發(fā)生,并能夠有效避免一些不必要損 失的出現(xiàn)。
3.4 優(yōu)化設(shè)備安全性檢測(cè)
化工行業(yè)之所以會(huì)頻發(fā)安全事故,造成人員傷害,其主要原因
是機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)故障無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維修,并且,傳統(tǒng)檢測(cè)手段 不僅耗時(shí)費(fèi)力,而且檢測(cè)工作難度也很大,很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在 的隱患。針對(duì)這種問(wèn)題,化工企業(yè)采用了自動(dòng)化控制技術(shù),對(duì)設(shè)備 安全性能監(jiān)測(cè)進(jìn)行定期優(yōu)化,并通過(guò)對(duì)設(shè)備安全性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),從根 本上杜絕安全隱患,保障化工行業(yè)的安全生產(chǎn)。
結(jié)語(yǔ)
在化工的安全生產(chǎn)過(guò)程中,雖然可以采取各種措施或通過(guò)各種
自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)提高其生產(chǎn)的安全性,但是,這些都不可能完全 消除安全隱患。因此,化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中除了要使用這些自動(dòng) 化控制系統(tǒng)之外,還要提高工作人員的安全防范意識(shí),只有這樣才 可以最大限度的降低安全事故所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和危害。
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